Des robots volants pour aller dans des endroits inaccessibles à l'homme

Il existe de nombreuses situations où l'accès aux interventions humaines est impossible, compliqué ou prend trop de temps. Pensez aux zones contaminées suite à un accident nucléaire, ou au besoin d'ériger des structures telles que des stations-relais au sommet d'une montagne. Ce sont des exemples de situation où des robots volants pourraient être utilisés.

DES ROBOTS FORMÉS POUR PENSER ET AGIR DE FAÇON AUTONOME

Le projet ARCAS («Aerial Robotics Cooperative Assembly System») de l'UE a conçu toute une gamme de robots volants dotés de bras manipulateurs à articulations multiples pour les faire travailler ensemble sur des actions telles que saisir, transporter et déposer des pièces à assembler de manière sûre et efficace. Le développement de l'autonomie et de l'habilité des robots servira à construire ou à démonter des structures pour une multitude d'applications futures, allant des missions de sauvetage à l'inspection et la maintenance dans les secteurs de l'énergie et de l'espace.

«L'idée est que les robots devraient être capables de se rendre dans n'importe quel endroit inaccessible à un aéronef téléguidé ou d'accès impraticable pour faire intervenir des robots de terrain», explique le professeur Aníbal Ollero, de l'université de Séville, et responsable du projet ARCAS. «Nous avons des hélicoptères et des systèmes d'entraînement à huit rotors pour donner davantage de contrôle de survol, augmenter la charge utile et transporter des bras disposant d'une plus grande liberté de manœuvre.»

Une démonstration de travail en commun a réuni jusqu'à 10 mini-prototypes lors d'un banc d'essai intérieur au CATEC , le Centre de technologies avancées en aérospatiale de Séville, en Espagne. Des démonstrations de plus grande ampleur en extérieur, avec des hélicoptères adaptés et des multi-rotors plus grands, ont été réalisées dans les installations du DLR , le centre allemand de recherche aérospatiale, près de Munich, et de l'université de Séville , pour saisir des barres et les transporter sur une certaine distance avant de les déposer.

Bien entendu, l'idée des robots volants n'est pas nouvelle. Divers véhicules aériens sans pilote sont déjà utilisés, notamment pour prendre des photographies et collecter d'autres données de capteurs. Mais ARCAS joue un rôle de pionnier dans le sens où les robots volants sont équipés de bras pour exécuter des tâches de manipulation plus compliquées et de façon autonome. Ils sont programmés avec des renseignements et des cartes en 3D pour les orienter, équipés de capteurs pour corriger les erreurs (comme le décrochage d'une pièce) ou les circonstances changeantes (comme les conditions météo), et ils sont même formés pour atterrir en toute sécurité en cas d'urgence ou retourner automatiquement à leur base de départ lorsqu'ils perdent tout contact avec celle-ci.

«Les robots font du bon travail», déclare le professeur Ollero. «Nous devons néanmoins améliorer la précision et la reproductibilité dans différentes conditions, mais les résultats sont très prometteurs. Nous avons démontré la possibilité de manipulation aérienne avec des bras à six ou sept articulations et des fonctionnalités de perception et de planification, ce qui constitue une première mondiale.» Maintenant, l'objectif est d'améliorer la robustesse et la réactivité des robots, en les faisant travailler ensemble en plus grand nombre et en augmentant la complexité des tâches qu'ils exécutent.

DE L'INSPECTION DES PIPELINES AUX DÉBRIS SPATIAUX

ARCAS ouvre la voie à l'utilisation des robots volants dans des applications industrielles, qui sera possible dès que les réglementations nationales en matière de sécurité l'autoriseront. Celle-ci devrait concerner en premier lieu les opérations d'inspection et de maintenance: des pipelines de gaz et de pétrole et des réseaux d'électricité, par exemple, qui s'étendent sur des milliers de kilomètres. À moyen terme, l'équipe pense que les robots pourraient coopérer à la construction rapide de structures, telles que des stations-relais dans des endroits reculés ou des plates-formes entre bâtiments, disons, pour sauver des personnes en cas d'incendie. À long terme, c'est-à-dire après 2020, ils seront capables de démonter des satellites, des stations spatiales, ou même d'aider à éliminer les débris spatiaux.

Le projet ARCAS («Aerial Robotics Cooperative Assembly System») implique huit partenaires de cinq pays et il est financé à hauteur de 6,15 millions d'euros par le 7e programme-cadre de la Commission européenne. Il a démarré en 2011 et s'achèvera en novembre 2015.


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