La vision des mouches imité pour contrôler les robots

By examinant comment les mouches des fruits utilisent les mouvements oculaires pour améliorer le contrôle du vol avec une vitesse de réaction incroyablement rapide - environ 30 fois plus rapide qu'un clin d'œil - les chercheurs ont détaillé un cadre pour imiter cette capacité en robotique. L'équipe a étudié les mouvements de mouches des fruits attachées dans un simulateur de vol en réalité virtuelle construit avec des lumières LED et enregistré à l'aide de caméras à grande vitesse.

L'équipe a pu déterminer comment les mouches des fruits utilisent les mouvements oculaires pour coordonner rapidement leurs ailes en réponse à ce qu'elles voyaient. Puisque les yeux des mouches sont fixés à la tête, les chercheurs ont suivi les mouvements de la tête pour déduire où les mouches regardaient. Le regard stabilisateur est un phénomène ordinaire que la plupart des êtres vivants peuvent faire; par exemple, les humains bougent leurs yeux, leur tête et/ou leur corps de manière transparente pour balayer une pièce.

Alors qu'une grande partie des recherches précédentes dans ce domaine se sont concentrées sur les mouvements des ailes, comprendre comment les animaux comme les mouches utilisent des mouvements oculaires actifs pour contrôler le vol pourrait grandement améliorer la robotique. Actuellement, la plupart des robots ont des capteurs fixes, gardant la détection et le mouvement découplés. Mais en imitant mieux les yeux et le cerveau grâce à la coordination de capteurs visuels capables de se déplacer sur le corps, le contrôle de vol des robots pourrait être considérablement amélioré.

Pour étayer cette théorie, les chercheurs ont déterminé que les yeux de la mouche des fruits étaient capables de réagir quatre fois plus vite que le corps ou les ailes de l'animal. Ces réactions étaient également étroitement couplées, démontrant que les mouches dépendent fortement des mouvements oculaires pour coordonner leurs mouvements d'ailes. Leurs yeux peuvent contrôler et stabiliser leur vision mieux qu'on ne le pensait à l'origine en réduisant le flou de mouvement.

De plus, ils ont découvert que lorsque les mouches avaient de la colle soigneusement appliquée sur la tête puis enregistrée dans le simulateur de vol en réalité virtuelle, la restriction de leurs mouvements de tête avait un impact dramatique sur les performances de vol. Un principe important découvert était que les yeux des mouches ralentissent le mouvement visuel qui entre dans le cerveau et ce processus améliore leur comportement de vol. Comme le montrent ces travaux, les chercheurs pensent que la découverte des secrets du monde biologique pourrait avoir de vastes implications pour la technologie.