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Biomimétisme : 120 drones sous-marins au secours de la lagune de Venise

Biomimétisme : 120 drones sous-marins au secours de la lagune de Venise

Trois espèces vont constituer le banc : des moules, des nénuphars et des poissons

© DR

Le projet de recherche européen SubCULTron vise à mettre au point un véritable écosystème composé de trois populations différentes de robots sous-marins autonomes pour prélever une grande quantité de données variées dans la lagune de Venise. Les différents composants du banc de drones communiqueront grâce à des algorithmes inspirés du comportement des insectes sociaux pour évoluer en toute autonomie. Les premières expérimentations doivent débuter dès 2016.

« C’est un projet crazy » annonce d’emblée Frédéric Boyer, professeur de robotique à l’Ecole des Mines de Nantes et chercheur à l'Institut de recherche en communications et cybernétique de Nantes (IRCCyN). Spécialiste de la bio-inspiration, il participe au projet européen SubCULTron, piloté par l’Université de Graz (Autriche) et qui regroupe des chercheurs d’Italie, de France, de Belgique, d’Allemagne et de Croatie. Le but ? Déployer un banc de 120 robots sous-marins autonomes pour préserver la lagune de Venise.

« C’est plus qu’un simple banc, il s’agit d’un véritable écosystème » souligne le chercheur. En effet, le banc est composé de trois populations différentes de drones. Les aMussels (moules artificielles) seront enfouies dans le sable pour collecter une batterie de données et établir une sorte de réseau sensoriel. Les moules artificielles pourront également se déplacer par groupe grâce, entre autres, aux courants d’eau et aux  turbulences. Situés à la surface de l’eau, les aPads (nénuphars artificiels) visent à apporter l’énergie nécessaire à l’écosystème. Enfin, les aFishs (poissons artificiels) circuleront entre les deux premières populations pour apporter de l’énergie aux moules artificielles et devront récolter des informations bien précises.

Des algorithmes qui s'inspirent du comportement des insectes sociaux

Les porteurs du projet entendent s’appuyer sur le comportement des insectes sociaux pour développer des algorithmes bio-inspirés qui permettront aux différentes populations de communiquer de manière autonome.  « Les interactions entre les trois populations vont faire émerger de nouveaux comportements, voire une sorte de culture animale. L’objectif est de faire évoluer cet écosystème sur une longue durée pour que les drones puissent récupérer des données variées sur la qualité de l’eau à différents endroits de la lagune », avance le roboticien. Ces données pourraient alors fournir de nouvelles perspectives sur les effets qu’a l’activité humaine sur l’écosystème aquatique de Venise, dans l’optique de préserver cet environnement contre les effets du changement climatique.

La robotique collective bio-inspirée confère au dispositif plusieurs avantages. Flexible et évolutif, le banc de drones se veut également robuste. Ainsi, la perte d’un robot n’entraînera pas un disfonctionnement total de l'écosystème. Par ailleurs, le banc sera composé de robots peu coûteux, ce qui devrait faciliter les itérations.

Des drones sous-marins dotés d'un sens électrique

Frédéric Boyer et ses équipes sont, quant à eux, chargés d’équiper les moules et les poissons artificiels d’un sens électrique dont certains poissons, comme l’anguille ou la torpille, sont dotés. Particulièrement utile dans les eaux troubles, ce sens permet aux poissons, grâce à l’émission et à la perception d’un champ électrique, de construire une image tridimensionnelle de leur environnement pour se déplacer et détecter leurs cibles. Pour reproduire ce sens, les chercheurs vont équiper les drones sous-marins d’électrodes. « On va les polariser les unes par rapport aux autres. Cela va générer des lignes de courant dont on mesurera ensuite les perturbations », détaille le chercheur.

Dotée d’un budget de plus de 4 millions d’euros, l’initiative doit s’étaler sur quatre années. Les chercheurs ont identifié au début du mois la zone d’essais et les premières expérimentations dans la lagune devraient débuter dès 2016. Pour Frédéric Boyer, les plus grands défis technologiques de ce projet seront liés à l’énergie et aux interactions "sociales" des différentes populations de drones.

 

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