Exploiter la vision de la mouche du vinaigre pour améliorer le contrôle de vol des robots

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

L'équipe a pu déterminer comment les mouches du vinaigre utilisent les mouvements oculaires pour coordonner rapidement leurs ailes en réponse à ce qu'elles voyaient. Comme les yeux des mouches sont fixés à la tête, les chercheurs ont suivi les mouvements de la tête pour déduire où les mouches regardaient. La stabilisation du regard est un phénomène ordinaire que la plupart des êtres vivants peuvent faire ; par exemple, les humains déplacent sans effort leurs yeux, leur tête et/ou leur corps pour scruter une pièce.

Alors que la majeure partie de la recherche précédente dans ce domaine s'est concentrée sur les mouvements des ailes, comprendre comment des 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 stationnaires, 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 bouger sur le corps, le contrôle de vol des robots pourrait être considérablement amélioré.

Pour soutenir cette théorie, les chercheurs ont déterminé que les yeux de la mouche du vinaigre 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 comptent fortement sur les mouvements oculaires pour coordonner leurs mouvements d'ailes. Leurs yeux peuvent contrôler et stabiliser leur vision mieux qu'on ne le pensait initialement en réduisant le flou de mouvement.

De plus, ils ont découvert que lorsque les mouches avaient de la colle soigneusement appliquée sur leurs têtes et étaient ensuite enregistrées dans le simulateur de vol en réalité virtuelle, la restriction de leurs mouvements de tête avait un impact dramatique sur la performance de vol. Un principe important découvert était que les yeux des mouches ralentissent le mouvement visuel qui va dans le cerveau et ce processus améliore leur comportement de vol. Démontré dans ce travail, les chercheurs pensent que percer les secrets du monde biologique pourrait avoir de vastes implications pour la technologie.