Une étude, dont les résultats intitulés «Flying over uneven moving terrain based on optic-flow cues without any need for reference frames or accelerometers» ont été publiés dans la revue Bioinspiration & Biomimetics, a abouti à la mise au point du premier robot aérien capable de suivre un terrain accidenté sans accéléromètre: en effet, ce robot, baptisé 'BeeRotor' règle sa vitesse et sait éviter les obstacles grâce à des capteurs de flux optique inspirés de la vision des insectes.

Cette étude est partie du constat que, si tous les aéronefs, des drones à la fusée Ariane, pour stabiliser leur vol, sont actuellement équipés d'accéléromètres, «cet outil indispensable n'a pourtant pas son équivalent chez les insectes», qui volent librement sans ces instruments. C'est donc, en cherchant à mimer «l'aptitude des insectes à se servir du défilement du paysage lors de leurs déplacements» que le robot volant captif BeeRotor a été construit.

Pour concevoir ce flux optique, on peut s'imaginer circulant en voiture sur une autoroute: alors que «le monde devant nous est assez stable», dès que l'on regarde sur les côtés, «le paysage défile de plus en plus vite, jusqu'à atteindre un maximum à un angle de 90 degrés par rapport à la trajectoire du véhicule».

Dans ce cadre, BeeRotor mesure le flux optique avec «seulement 24 photodiodes (ou pixels) réparties sur le bas et sur le haut de son œil», qui lui permettent «de détecter les contrastes de l'environnement et leurs mouvements».

De plus, «en guise de cerveau, BeeRotor dispose de trois boucles de rétroaction, comme autant de réflexes qui utilisent directement le flux optique»: la première lui fait changer son altitude, la seconde «gère la vitesse du robot pour l'adapter à l'encombrement du tunnel dans lequel il navigue», et la dernière boucle permet de stabiliser l'œil «par rapport à la pente locale grâce à un moteur dédié, le robot ayant ainsi toujours «le meilleur champ de vision possible, indépendamment de son degré de tangage».

Ainsi grâce au flux optique généré pendant son vol, ce robot, «avec ses 80 grammes et ses 47 centimètres de long», évite «tout seul des obstacles verticaux dans un tunnel dont les parois sont en mouvement».

En dehors des applications industrielles envisageables sur les robots de petite taille, BeeRotor propose concrètement «une hypothèse biologiquement plausible pour expliquer comment les insectes volent sans accéléromètre»: ils utiliseraient «les indices du flux optique pour se stabiliser, grâce à des boucles de rétroaction similaires à celles du robot».