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24 novembre 2012 | La Revue POLYTECHNIQUE 09/2012 | Robotique

Le robot qui retombe toujours sur ses pattes

Construit pour explorer des zones confinées, des endroits encombrés ou dangereux, le robot volant AirBurr ne craint ni les collisions, ni les chutes. Prenant le contre-pied de ses semblables, il cherche sciemment le contact et peut évoluer sans craindre d’accidents.
Contrairement à d’autres robots volants qui tentent à tout prix d’éviter les obstacles, le robot AirBurr est conçu pour supporter les chocs. Ses algorithmes de navigation, imaginés au laboratoire de systèmes intelligents LIS de l’EPFL, lui permettent d’exploiter les collisions pour se déplacer. «Il y a quatre ans, nous avions imaginé un robot volant capable d’esquiver les obstacles, mais dans un décor chaotique, il n’était pas fiable et finissait toujours par toucher quelque chose, s’écraser et ne plus se relever», explique Adam Klaptocz, qui est en charge du projet. Le chercher a donc eu l’idée de changer d’approche. Il a imaginé un hélicoptère robuste et autonome, capable de rester en vol en cas de collision et de se redresser après une chute.
 
De l’ingéniosité bio inspirée
Comme un insecte à la recherche d’une ouverture dans la fenêtre, le robot AirBurr trouve son chemin au contact de son environnement. Son fuselage en fibre de carbone, tel un exosquelette, protège ses parties «vitales». Ses quatre pattes rétractables le sortent des situations les plus complexes, même coincé sous une table. Ses deux hélices installées sur le même axe lui permettent de bénéficier d’une meilleure poussée et de tourner sur lui-même. Grâce à ses accéléromètres et gyroscopes, il contrôle automatiquement son orientation. «On l’a automatisé au maximum et on lui donne des indications générales, comme celle de se relever s’il est à terre, mais il effectue seul la manœuvre de redressement», précise Andrien Briod, qui a travaillé sur les algorithmes.
 
Braver les dangers sans éviter les obstacles
Les robots volants peuvent naviguer là où d’autres machines terrestres ne peuvent se rendre et sonder des zones dangereuses comme des bâtiments effondrés, des lieux irradiés, des grottes ou des mines, là où le contact avec des obstacles est inévitable. On l’a vu lors de la catastrophe de Fukushima, les drones envoyés sur place étaient incapables de s’approcher et ne pouvaient récolter que des informations très parcellaires. La recherche autour du robot AirBurr s’est focalisée sur l’absorption des collisions, les moyens mécaniques pouvant l’aider à sortir d’endroits difficiles et le développement d’algorithmes de navigation basés sur le contact avec des objets.
Le prototype pourra évoluer selon les besoins. En effet, suivant les missions, il faudra adapter la plate-forme du robot AirBurr pour lui permettre d’évoluer dans des conditions extrêmes au contact de l’eau, de la chaleur ou des radiations. Pour l’heure, les ingénieurs travaillent déjà sur une version améliorée.
L’équipe du LIS vient de publier les résultats de ses recherches dans le journal IEEE Transactions on Robotics.