Elythor, une spin-off de l’EPFL, développe un drone révolutionnaire dont les ailes s’adaptent en temps réel aux conditions de vent et à son mode de vol pour minimiser sa consommation d’énergie. Ce drone, baptisé Morpho, est destiné à des tâches d’inspection et peut voler à la verticale comme à l’horizontale.
Inspiré par la fluidité du vol des oiseaux, Morpho combine les avantages des drones à ailes et des quadricoptères pour améliorer l’autonomie et la manœuvrabilité. Équipé de capteurs et de caméras, il est capable d’évoluer aussi bien en milieu confiné qu’à l’air libre pour inspecter diverses installations, comme les lignes à haute tension, les éoliennes, les gazoducs ou les plateformes pétrolières.
Ce drone innovant permet de réaliser des missions d’observation plus rapidement et à moindre coût. Grâce à ses ailes adaptatives, il peut faire face aux variations de vent soudaines et violentes tout en maintenant sa trajectoire, et même planer lorsque les conditions sont favorables. Cette métamorphose lui permet de gagner du temps et d’économiser de l’énergie, avec une réduction moyenne de 35 % du temps et du coût d’une mission, selon Harry Vourtsis, PDG et cofondateur de la start-up.
L’ajustement asymétrique des ailes stabilise le drone par fort vent
« L’avantage des drones possédant des ailes est leur plus grande autonomie, alors que les quadricoptères disposent d’une meilleure maoeuvrabilité. Nous allions les deux avec en plus le système d’ailes adaptatives qui limite encore la consommation d’énergie totale », commente le PDG.
Les engins de type VTOL – pour Vertical Take-Off and Landing – à ailes fixes font habituellement face à un compromis entre de petites ailes qui minimisent la trainée et une surface plus importante pour plus de portance durant le vol horizontal. De plus, les vents intenses rendent difficiles les décollages et atterrissages de ce type de drone en raison de leur importante surface perpendiculaire au vent.
Pendant la phase de vol vertical, les ailes peuvent permettre de réduire jusqu’à 85 % de la consommation d’énergie dans des conditions de vents contraires et d’améliorer nettement l’aplomb et la stabilité
Nathan Müller, co-founder of Elythor
L’ajustement asymétrique des ailes de Morpho lui confère une stabilité accrue lors de vents forts. Cette innovation technologique repose sur des algorithmes qui minimisent la consommation d’énergie et exploitent les vents de manière bénéfique. Les recherches menées au Laboratoire des systèmes intelligents de l’EPFL et par la start-up ont démontré une manœuvrabilité et une efficacité énergétique nettement améliorées, avec une réduction allant jusqu’à 85 % de la consommation d’énergie dans certaines conditions de vents contraires.
« Nous voulons révolutionner les plateformes d’inspection »
La start-up souhaite proposer un appareil prêt à l’emploi à ses futurs clients. Elle développe donc également le software d’inspection permettant de gérer et analyser les données collectées par le drone.
« Nous voulons révolutionner ces plateformes d’inspection », affirme Harry Vourtsis. Actuellement, les missions d’inspection des installations de production d’électricité nécessitent plusieurs drones différents selon l’endroit qui doit être inspecté. Les infrastructures sont le plus souvent disséminées sur plusieurs kilomètres et comprennent des structures confinées complexes comme l’intérieur des pylônes électriques ou des tours des éoliennes.
Forte de l’obtention de plusieurs fonds de démarrage, la start-up vise à finaliser un produit industrialisable dans les prochains mois et à le commercialiser d’ici la fin de l’année.
Références
Wind Defiant Morphing Drones in Advanced Intelligent Systems (Janvier 2023)
Resilient drones with morphing wings -Harry Vourtsis Thesis (Mars 2023)
Robotic Elytra: Insect-Inspired Protective Wings for Resilient and Multi-Modal Drones – IEEE Robotics and Automation Letters (Janvier 2022)
Insect Inspired Self-Righting for Fixed-Wing Drones – IEEE Robotics and Automation Letters (Octobre 2021)
Source / EPFL / Cécilia Carron / 2023 EPFL/Alain Herzog
