Les syrphes utilisent une manœuvre de roulement pour se redresser lorsqu'ils décollent à l'envers.

Introduction

Les syrphes sont des pollinisateurs essentiels, et de nombreuses espèces ont bénéficié de l'imitation de l'apparence des abeilles et des guêpes - des espèces dotées de mécanismes de défense qui manquent aux syrphes. Mais les syrphes ont d'autres capacités impressionnantes qui leur sont propres, à savoir un moyen ultra-rapide de s'orienter en vol. En particulier, ils peuvent se retourner presque instantanément lorsqu'ils prennent leur envol à partir d'une position à l'envers.

La stratégie

Le réflexe de redressement chez les syrphes implique une combinaison de forces aérodynamiques et de mouvements corporels coordonnés pour initier et contrôler le mouvement de roulis.

Pendant le décollage, les syrphes battent des ailes de manière désynchronisée les unes avec les autres. Cette asymétrie dans le mouvement des ailes produit un couple, permettant au syrphe d'initier un roulis. Ils peuvent alors contrôler la quantité de couple en modifiant l'amplitude de chaque coup d'aile.

Ils utilisent également un amortissement de roulis actif, qui stabilise leurs mouvements de roulis en un seul battement d'aile malgré des conditions externes variables, offrant une stabilité remarquable pendant le vol.

De plus, les syrphes possèdent un réflexe de stabilisation du regard efficace, garantissant qu'ils maintiennent la concentration et l'orientation visuelles pendant que la tête et le thorax tournent à des vitesses différentes.

Une clé qui permet ces ajustements rapides est la présence chez les mouches de licols, des organes spécialisés qui agissent comme des capteurs gyroscopiques. Les haltères se sont développés à partir d'ailes postérieures antérieures et possèdent divers organes sensoriels qui détectent la position et le mouvement à leur base. Ils battent à l'opposé des ailes et répondent à la fois aux forces de Coriolis et aux forces centrifuges, fournissant des informations cruciales sur la vitesse angulaire de la mouche.

L'intégration des licols dans le réflexe de redressement est essentielle pour obtenir un contrôle précis de l'orientation. Ils participent à deux boucles de rétroaction imbriquées qui régulent le taux de roulis et l'angle de roulis, contribuant à la stabilité du hoverfly pendant le processus de redressement. Les licols servent non seulement de capteurs, mais jouent également un rôle dans le système d'anticipation, influençant le contrôle de l'orientation de la tête par rapport au thorax. Leur capacité à détecter les mouvements de rotation et à fournir une rétroaction en temps réel améliore la capacité des syrphes à maintenir la stabilité et la concentration visuelle.

Le potentiel

Comprendre le réflexe de redressement des syrphes présente des possibilités intéressantes pour diverses applications en ingénierie et en conception. En intégrant les principes du roulis dynamique et de l'amortissement actif du roulis, nous pouvons améliorer la stabilité et la maniabilité des systèmes aériens, tels que les drones autonomes ou les plates-formes robotiques.

Une application potentielle réside dans le développement de drones aéroportés agiles capables d'opérer dans des environnements complexes. En imitant les mouvements asymétriques des ailes et l'asymétrie d'amplitude de course observée chez les syrphes, les drones peuvent obtenir un meilleur contrôle et une meilleure stabilité pendant le décollage et le vol. La capacité d'amortir activement les mouvements de roulis, comme le font les syrphes, permettra aux drones de maintenir leur stabilité même dans des conditions difficiles, permettant des opérations plus sûres et plus efficaces.

Une autre application potentielle est dans le domaine de la robotique terrestre. En mettant en œuvre une stratégie réflexe de redressement inspirée des syrphes, les systèmes robotiques peuvent améliorer leurs capacités d'autocorrection face à des perturbations ou des changements d'orientation. Cela peut conduire à des robots plus robustes et adaptables capables de se remettre de situations inattendues, ce qui les rend idéaux pour les tâches dans des environnements non structurés et dynamiques.

De plus, les connaissances acquises grâce au réflexe de redressement des syrphes peuvent inspirer des avancées dans la conception centrée sur l'humain. En étudiant et en imitant la coordination entre les mouvements des ailes, la dynamique du corps et la rétroaction sensorielle, les humains pourraient développer des solutions innovantes pour améliorer l'équilibre et la stabilité humaines. Les applications peuvent inclure des technologies portables ou des dispositifs d'assistance qui offrent une stabilité et un contrôle améliorés pour les personnes à mobilité réduite.

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Dernière mise à jour le 31 mai 2023