RechercheMIT News Robotics 9 juillet 2026

New flapping robot nage et vole comme un oiseau plongeur

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Résumé IASource uniqueImpact UE

Une équipe du MIT et de l'EPFL à Lausanne a mis au point un robot volant capable de plonger dans l'eau puis de reprendre son envol, imitant les oiseaux plongeurs comme les macareux, les huarts ou les puffins. Baptisé FAAV (flapping-wing aerial-aquatic vehicle), l'engin pèse moins de 300 grammes et se compose d'un fuselage central, de deux ailes battantes flexibles et d'une queue orientable, ces éléments pouvant être remplacés par différentes tailles selon les besoins. Les essais ont été menés dans un bassin puis sur un lac, où les chercheurs ont identifié les combinaisons de taille d'ailes, de fréquence de battement et d'angle de queue permettant une transition fluide entre la nage sous-marine, le franchissement de la surface et le vol aérien. Les résultats, publiés le 9 juillet 2026 dans la revue Science, s'appuient notamment sur l'observation que les petits oiseaux plongeurs battent des ailes environ 10 fois par seconde dans l'air et 4 fois par seconde sous l'eau, une fréquence légèrement inférieure chez les espèces plus grandes en raison de leur envergure. L'étude est menée par Raphael Zufferey, professeur assistant en génie mécanique au MIT et responsable de l'AURA Lab, avec des co-auteurs de l'EPFL et du Northwest Indian College à Bellingham (État de Washington).

L'intérêt de ce robot dépasse la simple prouesse mécanique : il démontre qu'une plateforme robotique mobile peut reproduire la transition air-eau que seule une centaine d'espèces d'oiseaux savent exécuter dans la nature, une bascule rendue complexe par le fait que l'eau est mille fois plus dense que l'air. Pour l'océanographie et la biologie marine, cela ouvre la voie à une nouvelle catégorie de drones capables d'aller prélever des échantillons ou effectuer des mesures dans des zones difficiles d'accès pour les navires classiques (icebergs, ports, zones fréquentées par des cétacés), à un coût nettement inférieur aux méthodes actuelles. C'est aussi une validation concrète que l'approche bio-inspirée, en s'appuyant sur des données de vol réelles issues d'oiseaux plongeurs, peut se traduire en un système robotique fonctionnel et pas seulement en simulation.

Le projet s'inscrit dans les travaux de l'AURA Lab du MIT, spécialisé dans les véhicules aériens et aquatiques inspirés de la biomécanique animale pour surveiller la santé des océans et des cours d'eau de façon peu intrusive. Zufferey et son équipe avaient d'abord recensé dans la littérature scientifique les données de vol de puffins, pétrels et martins-pêcheurs avant de concevoir un robot calé sur ces fréquences de battement naturelles. Les auteurs présentent ce projet comme une première étape vers des flottes de drones lancés depuis un bateau ou la côte, capables d'alterner vol et plongée pour la collecte de données environnementales, sans toutefois annoncer à ce stade de calendrier de déploiement opérationnel.

Impact France/UE

L'EPFL (Lausanne) est coauteur de cette recherche publiée dans Science, illustrant une contribution européenne notable a la robotique bio-inspirée, mais aucun déploiement opérationnel n'est prévu en France ou en UE a ce stade.

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1Robohub

Un robot à ailes battantes nage et vole comme un oiseau plongeur

Des chercheurs de l'EPFL et du MIT ont présenté un robot volant capable de nager sous l'eau puis de reprendre son envol, à l'image des oiseaux plongeurs comme les guillemots, les mouettes, les macareux ou les pétrels. Baptisé FAAV (flapping-wing aerial-aquatic vehicle), l'engin pèse moins de 300 grammes et se compose d'un fuselage central, de deux ailes battantes flexibles et d'une queue orientable, ces deux derniers éléments étant interchangeables selon la taille souhaitée. Les essais, menés d'abord dans un bassin à l'EPFL puis en conditions réelles sur le lac Léman, ont permis d'identifier la combinaison optimale de paramètres : des ailes de 80 centimètres, une fréquence de battement d'environ 5 hertz, et une inclinaison de la queue permettant au robot de nager sous l'eau à près d'un mètre par seconde puis de voler à environ 6 mètres par seconde, des valeurs proches de celles observées chez les oiseaux plongeurs réels. Pour franchir la surface, l'appareil doit adopter une trajectoire à 70 degrés afin d'éviter que ses ailes ne touchent l'eau au moment du décollage. Les résultats ont été publiés dans la revue Science. Cette démonstration constitue une avancée notable pour la robotique bio-inspirée aérienne et aquatique, un domaine où la transition fluide entre deux milieux aux propriétés physiques très différentes reste un obstacle technique majeur. Au-delà de l'exploit d'ingénierie, le projet ouvre la voie à une nouvelle catégorie de drones capables d'atteindre des zones difficiles d'accès pour les navires océanographiques classiques, glaciers, ports, ou zones de présence de cétacés, afin d'y prélever des échantillons ou d'y effectuer des mesures à moindre coût. Pour les acteurs de la surveillance environnementale et de l'océanographie, un tel système pourrait réduire significativement les coûts et les risques logistiques associés aux missions de terrain, tout en offrant une alternative légère aux flottes de capteurs marins traditionnelles. Le projet a démarré sous la direction de Raphael Zufferey, alors chercheur postdoctoral à l'EPFL au sein des laboratoires LIS (Laboratory of Intelligent Systems, dirigé par Dario Floreano) et BioRob (Biorobotics Lab, dirigé par Auke Ijspeert), avant d'être achevé au MIT où Zufferey dirige désormais l'AURA Lab, spécialisé dans les véhicules aériens et aquatiques bio-inspirés. Des co-auteurs du Northwest Indian College, aux États-Unis, ont également contribué à l'étude. Sur le plan technique, les ailes du robot sont recouvertes de membranes fines traitées avec des nanoparticules hydrophobes pour limiter l'adhérence de l'eau, tandis qu'un moteur électrique étanche entraîne un vilebrequin assurant le battement des ailes. Les chercheurs envisagent désormais des déploiements pilotes avec des océanographes et des communautés côtières, la prochaine étape consistant à valider l'usage opérationnel de l'appareil pour la collecte de données en conditions réelles.

UELe projet a été initié et testé à l'EPFL (Suisse) sur le lac Léman, renforçant l'expertise scientifique européenne en robotique bio-inspirée aérienne-aquatique avant son achèvement au MIT.

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2New Atlas Robotics

Premier robot de la taille d'un oiseau capable de nager, plonger et redécoller en vol

Des chercheurs du MIT et de l'EPFL ont mis au point un robot inspiré des oiseaux plongeurs, capable de nager, plonger puis reprendre son envol en utilisant une seule et même paire d'ailes, sans hélices, sans pattes et sans mécanisme de pliage façon origami pour changer de mode. Le prototype, de la taille d'un oiseau, reproduit le comportement de certaines espèces comme les fous de Bassan ou les guillemots, qui plongent dans l'eau à haute vitesse avant de ressortir en vol. Les équipes ont travaillé sur la mécanique des ailes pour qu'elles remplissent une double fonction aérodynamique et hydrodynamique, un défi technique généralement contourné dans la robotique existante par l'ajout d'organes séparés pour chaque mode de locomotion. Cette prouesse est significative pour la robotique bio-inspirée car elle démontre qu'un seul appendice mécanique peut gérer deux régimes physiques très différents, l'air et l'eau, sans transformation structurelle ni actionneurs supplémentaires. Pour les ingénieurs travaillant sur les drones et véhicules multi-milieux, cela ouvre une piste de conception plus légère et plus fiable, avec moins de points de défaillance mécanique qu'une architecture à modules interchangeables. C'est aussi un signal pour les applications de surveillance environnementale ou océanographique, où un même engin pourrait observer depuis les airs et sous la surface sans changement d'équipement. Le projet s'inscrit dans la lignée des recherches en biomimétisme portées depuis plusieurs années par le laboratoire de systèmes intelligents de l'EPFL et par des groupes du MIT travaillant sur les drones bio-inspirés, qui avaient déjà exploré des ailes déformables pour le vol seul. La concurrence sur les robots multi-milieux inclut notamment des travaux antérieurs sur des drones capables de plonger brièvement, mais sans la capacité de nage soutenue ni de redécollage répété démontrée ici. Les chercheurs visent désormais à améliorer l'endurance et la robustesse du système en conditions réelles, avec des essais en mer évoqués comme prochaine étape, sans calendrier de commercialisation précisé à ce stade.

UELa recherche implique l'EPFL, institution suisse-européenne reconnue en robotique bio-inspirée, mais aucune application industrielle ou française n'est encore prévue.

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3Interesting Engineering

Robot apprend comme un enfant, puis maîtrise seul le bowling, le pliage et le pressage de jus

Des chercheurs dirigés par la Shanghai Jiao Tong University ont présenté RL-100, un cadre d'entraînement qui combine apprentissage par imitation et apprentissage par renforcement pour permettre à des robots manipulateurs de réaliser des tâches réelles avec une fiabilité proche de 100%. Le système repose sur un pipeline en trois étapes : d'abord l'imitation à partir de démonstrations téléopérées par des experts humains, qui entraîne une politique visuomotrice basée sur un modèle de diffusion et exploite des flux RGB ou des nuages de points 3D ; puis un apprentissage par renforcement hors ligne itératif, où le robot rejoue ses propres tentatives réussies pour affiner sa politique via un objectif unifié de type PPO, sans dégrader les comportements déjà appris ; enfin une phase d'apprentissage en ligne directement sur le robot physique, ciblée sur les cas d'échec rares, qui fait passer le taux de réussite d'environ 90% à un niveau quasi parfait. Les chercheurs ont aussi développé une technique de distillation par modèle de cohérence qui compresse la politique de diffusion multi-étapes en un contrôleur à une seule étape, réduisant la latence d'inférence d'environ 100 à 10 millisecondes. Sur huit tâches de manipulation testées, bowling, pliage de serviettes, versage de liquide, dévissage de bouchons, pliage de boîtes et préparation de jus d'orange en deux étapes, le robot a atteint 100% de réussite après l'entraînement complet, et a fonctionné en continu pendant sept heures dans un centre commercial pour servir du jus frais sans le moindre échec. Ce résultat s'attaque directement à ce que le secteur robotique appelle le "plafond de l'imitation" : un robot qui se contente de copier des démonstrations humaines reste borné par la qualité et l'efficacité de ces démonstrations, sans jamais dépasser la performance de son professeur. En combinant imitation, renforcement hors ligne et un correctif ciblé en ligne, RL-100 illustre une voie concrète pour que les politiques d'apprentissage par diffusion, jugées jusqu'ici trop lentes pour un contrôle robotique à haute fréquence, deviennent utilisables en production. La démonstration en environnement public, sur sept heures sans interruption, est le type de test qui compte pour les intégrateurs et décideurs B2B : elle rapproche l'apprentissage par renforcement appliqué à la robotique d'un déploiement réel plutôt que d'une démonstration en laboratoire soigneusement choisie, un écart que le secteur peine encore à combler pour la plupart des systèmes de type VLA. RL-100 s'inscrit dans une lignée de recherches visant à rendre les politiques de diffusion exploitables en temps réel, un problème également abordé par des approches comme Pi-0 ou GR00T N2 dans l'écosystème de la robotique généraliste. Le cadre revendique une conception agnostique à la tâche, au robot et à la représentation sensorielle, compatible avec des bras simples ou doubles. Les auteurs ne précisent pas de calendrier de commercialisation ni de partenaire industriel identifié ; il s'agit pour l'instant d'un résultat de recherche académique, dont la reproductibilité à plus grande échelle et hors conditions contrôlées reste à démontrer.

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4Robotics & Automation News

Robots inspirés des oiseaux : un système de contrôle assure leur stabilité par vent fort

Des chercheurs de l'université de Chiba, au Japon, ont mis au point une nouvelle méthode de contrôle pour les robots volants à ailes battantes inspirés des oiseaux, afin de les rendre plus stables face aux perturbations comme les rafales de vent. Ce type de robot reste en effet particulièrement vulnérable aux mouvements imprévus en vol, ce qui complique le maintien d'une trajectoire stable. Le système développé par l'équipe japonaise améliore le rejet de ces perturbations et réduit de 53,1 % l'erreur de position sur l'axe X par rapport aux approches de contrôle existantes, un gain mesuré directement en conditions de vol perturbé. Cette avancée s'adresse directement aux limites qui freinent l'usage pratique des robots à ailes battantes, pressentis pour l'inspection d'infrastructures ou les missions de recherche et sauvetage, deux applications où l'engin doit voler dans des environnements extérieurs exposés au vent ou dans des espaces confinés générant des turbulences. Contrairement aux drones à hélices, les plateformes à ailes battantes offrent une meilleure manœuvrabilité à basse vitesse et un profil sonore plus discret, mais leur dynamique de vol, plus proche de celle d'un oiseau, les rend structurellement plus sensibles aux à-coups aérodynamiques. Améliorer leur robustesse aux perturbations est donc une condition nécessaire pour faire passer ces robots du stade expérimental à un usage opérationnel réel, hors laboratoire. La recherche sur les robots à ailes battantes s'inscrit dans un effort mondial visant à reproduire l'efficacité et l'agilité du vol animal, un champ où plusieurs laboratoires travaillent depuis des années sur des plateformes miniatures capables de voler en milieu contraint. L'enjeu pour ces équipes est désormais de faire converger légèreté, autonomie énergétique et robustesse au vent, trois contraintes difficiles à concilier sur des robots de petite taille. Les auteurs de l'étude de Chiba n'ont pas précisé de calendrier de déploiement, mais présentent ce contrôleur comme une étape vers des tests en conditions extérieures réelles, où le vent reste l'un des principaux obstacles à l'adoption de ces robots pour l'inspection ou les interventions d'urgence.

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