Des robots marins au secours de Venise

Le 11 avril, des robots marins étaient lâchés dans les canaux et la lagune de Venise. Leur mission : collecter des informations et les renvoyer aux chercheurs tout en restant complétement autonomes et non-polluants.

Présenté par les scientifiques de six pays européens, lors de l’EXPO 2015 de Milan, le programme SubCULTron a plusieurs objectifs.

Introduire 120 robots amphibies dans un espace naturel. Autonomes, capables de communiquer entre eux, ces drones sont programmés pour recueillir des données sur l’eau (salinité, température, courants, turpitude, hauteur du marnage).

venise lagune
Vue aérienne de la lagune vénète et de ses îles : au premier plan, Le Lido, puis San Andrea, La Certosa et la cité vénitienne. Source : sophiaoutdoor.com

Après avoir été récoltées, les informations seront envoyées aux chercheurs pour être analysées. A terme, elles permettront de mieux comprendre l’évolution de la lagune, et par conséquent, d’aider à mieux la protéger.

Inscrites au patrimoine mondial de l’Unesco, Venise et sa lagune sont menacées par la montée des eaux depuis la fin des années 1970.

Si certaines causes sont naturelles (les marées, l’érosion), le tourisme de masse et le réchauffement climatique, principalement engendré par les activités humaines, accentuent la détérioration de la cité vénitienne et de son environnement.

La mise à l’eau des premiers robots s’est déroulée il y a deux semaines avec succès. Dès cet automne, les eaux vénitiennes devraient accueillir les 120 drones aquatiques de SubCULTron. L’expérience se prolongera  jusqu’en 2019.

Trois « espèces » de robots marins

Leur apparence ressemble à celle de jouets steampunk, leurs noms à ceux des produits de la marque à la pomme. Directement inspirés de la faune aquatique, les aMussel,  aFish et aPad (« a » pour artificial), possèdent de nombreux avantages.

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Les trois espèces de robots marins sont autonomes et se rechargent grâce à l’énergie solaire ou à celle des courants. Source : ajspi.com

Robustes et flexibles, ils s’adaptent rapidement à leur environnement et sont capables de fonctionner, même si certains membres deviennent défectueux. D’ailleurs, leur faible coût de fabrication fait qu’ils peuvent être remplacés sans problème.

Chaque « espèce » a ses spécificités et des tâches bien précises. Comme les moules, les aMussels sont protégées par des coquilles et capables de s’accrocher aux rochers.

Une fois fixées, elles s’ouvrent et déploient leurs capteurs. Elles peuvent également se déplacer au fond de l’eau, et se recharger grâce aux courants. Les informations récupérées sont ensuite envoyées aux aFish.

Dotés d’une vue en trois dimensions, les poissons-robots sont programmés pour nager rapidement. Grâce à leur champ électro-magnétique adapté de celui des anguilles, ils n’ont aucun mal à se frayer un chemin dans les recoins saumâtres de la lagune et des canaux.

Les aFish recherchent des cibles déterminées en amont par les scientifiques. Ils font le lien entre les moules et les nénuphars dont ils sont dépendants.

D’un mètre et demi de diamètre, les nénuphars sont le dernier maillon de cette chaîne. Placés à la surface de l’eau, ils sont équipés de panneaux solaires. L’énergie captée leur permet d’être autonomes et d’alimenter les aFish, mais aussi de transmettre les données obtenues par les deux autres espèces de robots aux chercheurs.

Un écosystème robotisé inspiré par la nature, réalisé par l’être humain

Initié par le Laboratoire de l’Université de Graz (Autriche), le projet SubCULTron réunit l’Université libre de Bruxelles, celle de Zagreb (Croatie), la Scuola Superiore Sant’Anna et l’association italienne Corila, chargée d’assurer la coopération avec les chercheurs italiens basés à Venise.

La société allemande Cybertronica Research a apporté son savoir-faire en instrumentation et en électronique et l’Ecole des Mines de Nantes leur a adjoint ses compétences en robotique.

Interviewé par plusieurs médias français (RTL, Paris Match, Industries et Technologies) , Frédéric Boyer, professeur de robotique à l’Ecole des mines de Nantes évoque d’emblée « (…) un projet un peu crazy. »

Le spécialiste en biomimétisme poursuit : « Ces populations de robots vont produire des comportements innovants qui s’adaptent à leur environnement. On parle d’intelligence collective. »

Plus qu’un banc de poissons, c’est un véritable écosystème cybernétique composé de trois espèces, que les scientifiques, et ingénieurs européens ont mis en place.« On va les polariser les unes par rapport aux autres. Cela va générer des lignes de courant dont on mesurera ensuite les perturbations », précise le professeur-chercheur.

Pas de point central ni de joystick pour piloter les robots mais un réseau capable de communiquer de manière interne et externe en autonomie et sans émettre de pollution.

Pour concevoir les drones et le système qui les régit, les chercheurs ont fait appel aux roboticiens du projet européen CoCoRo (Collective Cognitive Robots). Experts en intelligence artificielle, ces derniers avaient déjà expérimenté le biomimétisme.

Les ingénieurs ont utilisé des algorithmes tirés de l’observation du comportement des insectes sociaux (fourmis, abeilles) et de certains poissons.

Ingénieux, collectif, le projet SubCULTron est aussi peu onéreux. Ces arguments ont su séduire l’Union Européenne, qui a accepté de financer les 4 millions d’euros nécessaires à l’aventure, via le programme Horizon 2020.

 

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