Deux chercheurs de l'université du Nebraska ont récemment mis au point un drone ravitailleur capable de recharger en électricité des stations autonomes inaccessibles. Ce quadrirotor embarque une technologie permettant la distribution d’électricité sans contact.

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    Le Nimbus Lab qui dépend de l’université du Nebraska rassemble des chercheurs et contributeurs pour trouver des utilisations innovantes autour de ces aéronefs. Ils ont équipé un quadrirotor (à droite) d’un appareillage qui permet de transmettre des ondes électromagnétiques pour alimenter à distance en électricité un capteur (à gauche). © Nimbus Lab

    Le Nimbus Lab qui dépend de l’université du Nebraska rassemble des chercheurs et contributeurs pour trouver des utilisations innovantes autour de ces aéronefs. Ils ont équipé un quadrirotor (à droite) d’un appareillage qui permet de transmettre des ondes électromagnétiques pour alimenter à distance en électricité un capteur (à gauche). © Nimbus Lab

    Comment recharger la batterie d'appareils autonomes lorsqu'ils sont difficiles d'accès ? Carrick Detweiler et Brent Griffin, deux chercheurs du Nimbus Lab (university of Nebraska) ont trouvé une solution pour le moins originale. Ils ont mis au point un quadrirotor, à l'image des avions ravitaillant en carburant en plein ciel les appareils de chasse, capable de réaliser cette opération de recharge mais avec un atout supplémentaire : elle se fait à distance et sans contact !

    Pour cela, un quadrirotor a été équipé d'un système de transmission d'énergieénergie sans fil, « surmesure », fait maison, selon les chercheurs. Le dispositif repose sur une technologie connue : le couplage inductif par résonancerésonance magnétique, un procédé proche de celui utilisé pour recharger des téléphones mobiles par induction. Les améliorations dans le domaine sont certaines et plusieurs expérimentations ont d'ailleurs été réalisées pour recharger des voitures électriques à courte distance. Des essais de transmission d'électricité à longue distance sont réalisés depuis longtemps et l'entreprise chinoise Haier a déjà présenté un téléviseur sans prise de courant.


    La vidéo de démonstration du quadrirotor développé par le Nimbus Lab illustre la transmission d'énergie sans fil par le principe du couplage inductif par résonnance. En phase de développement, ce drone est en mesure de transmettre environ 5 watts de puissance à 25 cm de distance. © Nimbus Lab/YouTube

    Transmission d'énergie sans fil : un rendement à améliorer

    Malgré les nombreux progrès, le principal handicap reste le rendement médiocre, soit la perte d'énergie conséquente qui se produit lors de l'opération de chargement. Et plus les dispositifs sont éloignés, plus le rendement décline. C'est certainement pour cette raison que ce quadrirotor ne peut pour le moment délivrer suffisamment d'électricité que pour recharger des installations légères comme des stations solaires. En effet, lors des expérimentations, le drone n'est parvenu qu'à délivrer une puissance de 5 wattswatts à un dispositif avec un éloignement de 25 cm. De quoi faire fonctionner une petite ampoule...

    Une autre exploitation de la transmission d'énergie sans fil avait été utilisée dans le développement d'un projet précédent, l'année passée. Des quadrirotors dotés de cellules photovoltaïquescellules photovoltaïques venaient se recharger en se plaçant au-dessus d'un faisceau laserlaser. Leur autonomie en vol était alors multipliée par soixante, passant ainsi de 20 minutes à 12 heures ! Avec le prototype du Nimbus Lab, l'applicationapplication du transfert d'énergie à distance est inversée. C'est devant une audience comblée, que l'appareil a réalisé une démonstration lors de l'Icra 2012, la dernière conférence internationale de robotique organisée par l'IEEE à Saint-Paul, au Minnesota (États-Unis) en mai dernier.