De tous les êtres vivants, les humains et les oiseaux sont les seuls capables de marcher sur deux pattes. Mais les oiseaux dépendent d’un mécanisme très spécifique appelé tension, selon une étude publiée mercredi, et on espère que des applications seront trouvées en robotique.

L’Agence France-Presse a rapporté que la principale différence réside dans le fait que la marche bipède chez l’homme nécessite une posture verticale. Si les oiseaux doivent plier leurs membres inférieurs, ce que les humains ne peuvent faire que pendant de courtes périodes et avec effort, cela n’empêche pas 10 000 espèces d’oiseaux dans le monde de dormir debout, selon l’étude publiée dans la revue Interface. associé à la Royal Academy. La société britannique.

L’auteur principal de l’étude, Annick Abu Rashid du Laboratoire Michadive pour les mécanismes d’adaptation et d’évolution au Muséum national d’histoire naturelle de Paris, a déclaré que la question de savoir pourquoi ce n’était pas le cas pourrait être due au fait que le moineau « est un animal ». « qui est très proche de l’homme et en même temps très lointain », qui lui accorde une attention particulière. « Pour sa fuite et son comportement. »

Chez l’humain, l’équilibre dépend d’un système squelettique qui fonctionne sous pression. Les forces exercées dans le corps se propagent verticalement de la tête aux pieds en raison de la gravité.

Quant à l’oiseau, sa structure est différente, car son tronc est plus horizontal, s’étendant d’une courte queue osseuse, en passant par une épine semi-rigide, se terminant par un long cou puis par la tête.

Ce torse semble s’équilibrer sur deux jambes, constituées chacune de trois os assez longs qui forment une sorte de lettre « Z » avant d’atteindre les pieds. Cette structure a été héritée par les oiseaux de leurs ancêtres dinosaures.

L’équipe Mechadev a expliqué que ce système repose sur la résistance à la traction. Grâce à la tension négative, elle permet à l’animal de rester stable « avec une consommation d’énergie minimale, soit quasiment aucun effort musculaire », selon l’étude.

Le mot tension fait référence à la capacité d’une structure à maintenir son équilibre par le jeu de tension et de pression, comme c’est le cas d’un pont suspendu, dont la surface est stable grâce à l’équilibre entre câbles et colonnes, contrairement à un pont traditionnel, qui dépend uniquement de la pression de la surface et de ses fondations.

Anik Abu Rashid a expliqué que les oiseaux « n’ont plus besoin d’énergie pour rester debout lorsque leur corps est soumis à des tensions » et qu’ils peuvent donc maintenir leur équilibre avec un minimum d’effort, même sur un câble électrique ou une branche d’arbre balayée par le vent. sauf pour ceux qui pratiquent le sport de « marcher sur une corde raide », mais il est préférable de le faire sans vent.

Pour tester leur hypothèse, les chercheurs de Mikadev ont conçu un modèle mathématique alliant biologie et robotique avec l’aide du Laboratoire des Sciences du Numérique de l’Université de Nantes.

Ils ont utilisé des études sur un oiseau rare, l’oiseau zèbre, dont la position du corps a été examinée à l’aide de rayons X. Le chercheur a expliqué que c’est « la seule façon de comprendre la position du squelette, car tout ce que nous voyons de l’oiseau est une couche de plumes avec le bec d’un côté et les pattes de l’autre ». Le modèle fonctionne avec quatre câbles. qui remplacent les tendons et les muscles de la patte de l’oiseau et s’étendent du coccyx (sacrum) à travers chaque articulation jusqu’à la patte.

Une bonne tension du fil permet à l’animal utilisé comme modèle pour l’étude de maintenir l’équilibre avec ses pattes pliées. En effet, un oiseau possède une quarantaine de muscles qui lui permettent non seulement de se tenir debout, mais aussi de courir, nager, voler, manger ou se défendre, selon les espèces.

Les chercheurs étudient des modèles plus complexes pour reproduire le comportement des oiseaux lors de leurs déplacements et cherchent des applications dans le domaine de la robotique. Ils constatent que les robots bipèdes s’inspirent souvent du modèle humain.

Le modèle oiseau permettra au robot bipède de maintenir sa position pendant de longues périodes, par exemple pour l’observation, avec une consommation d’énergie minimale.