Les missions de recherche et de sauvetage se déroulent souvent dans des zones difficiles à parcourir pour les humains en raison de conditions météorologiques extrêmes, d’un terrain accidenté ou de conditions dangereuses comme la fumée ou la poussière.
Un chercheur du Worcester Polytechnic Institute (WPI) souhaite envoyer des robots inspirés des chauves-souris dans ces missions à la place des humains.
Nitin J. Sanket, professeur au WPI, a développé avec son équipe de petits robots volants qui tiennent dans la paume d’une main et utilisent des ultrasons, tout comme les chauves-souris. Ces robots utilisent un logiciel basé sur l’IA pour filtrer le bruit des signaux ultrasonores collectés par les appareils, leur permettant ainsi de repérer les obstacles dans un rayon de deux mètres.
« La recherche et le sauvetage se font à pied », a déclaré Sanket à TechCrunch. « Beaucoup de gens marchent avec des lampes de poche dans des conditions très difficiles et mettent leur vie en danger pour sauver les autres. Nous avons pensé que les drones étaient la solution car ils peuvent couvrir beaucoup de terrain très rapidement. Ils peuvent être agiles et rapides. »
Sanket est depuis longtemps fasciné par les robots aériens et les drones et par la manière dont cette technologie peut être adaptée à des situations réelles. Au cours de son programme de doctorat, son conseiller l’a mis au défi de créer le plus petit robot possible, ce qui a déclenché ses recherches visant à s’inspirer de la biologie pour construire des machines plus petites.
« Nous avons dû réimaginer ce que serait un drone à ce stade, c’est-à-dire revenir à la biologie, car la biologie fait cela mieux que nous ne le pouvons aujourd’hui », a déclaré Sanket. « Comment les insectes ou les oiseaux y parviennent-ils avec un calcul très limité et un appareil de détection pas très performant ? Leurs yeux ne sont pas si géniaux, leur cerveau est vraiment petit, mais ils sont toujours capables de réaliser ces incroyables exploits de vol. Nous avons donc commencé à nous pencher sur cela, et c’est ce qui a donné naissance à ma thèse de doctorat. «
Sanket a construit un prototype de ruche robotique composée de petits drones capables de polliniser les fleurs. Malgré ses efforts, il s’est rendu compte que cette application était probablement une réussite et a commencé à réfléchir à des domaines dans lesquels les robots basés sur la biologie pourraient faire une différence plus tôt, ce qui l’a conduit à son projet actuel.
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Pour les robots de recherche et de sauvetage, le principal défi consistait à construire quelque chose doté des capteurs et de la technologie de vol nécessaires sans rendre le robot trop grand, trop coûteux ou trop énergivore.
Sanket a déclaré s’être tourné vers les capteurs à ultrasons utilisés dans les robinets automatiques car ils nécessitent très peu d’énergie. Même si cette approche fonctionnait, les hélices construites sur les robots créaient trop de bruit, ce qui surchargeait la capacité du capteur à repérer les obstacles.
Pour résoudre ce problème, ils se sont tournés vers les chauves-souris.
« Les chauves-souris ont des tissus spéciaux dans leur nez, leurs oreilles et leur bouche qui changent de manière adaptative en épaisseur et en densité pour moduler la façon dont elles entendent et gazouillent », a déclaré Sanket. « Nous nous sommes dit : ‘D’accord, c’est super cool.’ Pouvons-nous faire quelque chose comme ça ? Nous avons conçu une structure imprimée en 3D à placer devant le robot, qui fait essentiellement la même chose (fonctionnellement) qu’une chauve-souris, c’est-à-dire change la forme du son lui-même.
Maintenant qu’ils ont réussi à faire fonctionner les robots, ils s’efforcent de relever leur prochain défi : améliorer leur vitesse.
« En tant qu’êtres humains, nous aimons essayer d’imiter beaucoup de choses que fait le cerveau humain », a déclaré Sanket. « Nous avons tendance à oublier à quel point les autres animaux sont remarquables, qui sont beaucoup plus petits que nous. En particulier, les insectes et les oiseaux, qui sont beaucoup plus petits, peuvent en réalité réaliser des exploits de navigation remarquables, ce que je pense que nous ne voyons pas souvent. Je pense que nous devrions penser davantage en tant que scientifiques plutôt qu’en simples ingénieurs. »
