Nouveaux robots bioinspirés (Les)

Transcription

Gabriel Gattaux :
On s'est inspiré, d'un côté,
du comportement de la fourmi
et de l'autre côté de son cerveau.

Franck Ruffier :
On s'inspire de la nature.
De cette inspiration
naissent des nouveaux principes
qu'on essaye de mettre en oeuvre sur des robots.

Lina Le Guellec :
Ici, la difficulté,
c'est que ces machines volantes,
on ne les connaît pas très bien.
Quand il bat des ailes,
ça va créer des turbulences
qui vont faire qu'on ne va pas pouvoir
prédire son comportement.


Comprendre comment une mouche fonctionne,
comment une fourmi fonctionne,
une abeille fonctionne,
et d'essayer de reprendre ces principes
et de les intégrer dans un robot,
ça n'a pas tout le temps été accepté.

Commentaire voix-off :
Nous sommes sur le campus de Marseille,
à l'Institut des sciences du mouvement,
où une équipe de scientifiques du CNRS
est en train de développer
d'étonnantes machines
qui poussent les limites de la robotique.
Un premier robot, inspiré d'une fourmi
est d'ailleurs sur le point d'être mis à l'épreuve.
Et pour créer un robot fourmi,
il faut lui donner des yeux.

Gabriel Gattaux :
C'est cette petite caméra,
qui est pointée vers le haut.
C'est une caméra qui est
de très faible résolution
pour mimer un peu ce que peut voir la fourmi.

Commentaire voix-off :
AntCar – c'est son petit nom – a été conçu
en se basant sur le comportement
de la fourmi Cataglyphis, la fourmi du désert
qui, contrairement aux autres fourmis,
se repère dans son environnement
sans odeur et uniquement grâce à la vue.
Et les algorithmes utilisés par AntCar
pour prendre ses décisions en fonction
de ce qu'il voit, ont été conçus
à partir des études de biologie,
en mimant les réseaux de neurones
qui font fonctionner
le cerveau de Cataglyphis.

Gabriel Gattaux :
La grosse partie fourmi, en fait,
dans ce robot,
c'est surtout ce qui va se passer en interne.
C'est grâce à cet algorithme
qui va permettre de prendre des décisions,
d'apprendre des routes
et de les refaire ensuite
à la manière de ce que font les fourmis.

Commentaire voix-off :
Les scientifiques vont d'abord piloter AntCar
pour lui apprendre un chemin.
Et voici ce que voit le robot.
Le paysage est réduit
à une forme de quelques pixels seulement
qui évolue en fonction de son parcours.
Ensuite, en mode autonome,
il va pouvoir refaire le même chemin
en cherchant à se caler
sur le paysage mémorisé,
même s'il est confronté à de petites
différences dans l'environnement,
tout en utilisant
très peu de puissance de calcul.

Gabriel Gattaux :
On a vu que si les fourmis étaient placées
un peu à côté de leur chemin connu,
leur environnement
devenait non-familier,
et là, elles ralentissaient, elles commençaient
à scanner, à osciller comme ça.
En fait, c'est ça
qu'on a implémenté dans notre robot.

Franck Ruffier :
La nature nous offre
une base de données incroyable
sur tout un tas de mécanismes
utilisés par les animaux
et éventuellement les plantes
pour se mouvoir pour les animaux
ou même pour percevoir
pour les animaux, pour les plantes.
Et tous ces mécanismes sont extrêmement
intéressants parce que souvent,
ils utilisent très peu d'énergie,
sont particulièrement frugaux et efficaces
et également robustes
dans le temps.

Commentaire vois-off :
Cette frugalité, l'équipe tente également
de l'appliquer aux robots volants.
Et c'est dans une arène de vol
que les scientifiques étudient une petite machine :
le X-Fly, fabriqué
par une entreprise marseillaise
et dont la mécanique du vol
est inspirée des insectes et des oiseaux.
Ils sont en train de le robotiser
en développant notamment
les algorithmes de contrôle et commande
afin de créer
une machine volante,
automatique, agile et économe.

Franck Ruffier :
Lorsqu'il est en planeur,
un robot à ailes battantes ne consomme pas
d'énergie et continue de voler.
Ça, c'est très très différent, par exemple,
des drones à hélices
où ils sont tout le temps obligés
de faire fonctionner les hélices pour voler.

Commentaire voix-off :
Aujourd'hui, l'équipe va tenter
de faire voler le robot
en mode automatique dans l'arène de vol.
Des capteurs de mouvement installés
dans la cage permettent aux chercheurs
d'enregistrer
la trajectoire de la machine.
Et c'est réussi !
Grâce aux premiers algorithmes de contrôle,
le robot-oiseau réussit à voler
en mode automatique autour de l'arène
en contrôlant sa trajectoire.
Ces vols permettront de récolter
de précieuses données
sur le comportement de la machine
afin d'améliorer notre compréhension
du vol battu et son contrôle
dans un robot pour, à terme,
créer des machines
aussi agiles que certains animaux.

Lina Le Guellec :
Lui, il va vraiment pouvoir faire
comme, par exemple, une chauve souris :
des loopings.
Ça, c'est pas possible
avec un drone,
Ça veut dire qu'il va vraiment
avoir une silhouette de vol biomimétique.

Franck Ruffier :
On va quelque part
le confondre avec l'environnement.
Éventuellement, d'autres oiseaux auraient
quasiment la même signature visuelle.

Commentaire voix-off :
Qu'il s'agisse d'applications
dans la défense ou bien dans le monde civil,
AntCar et X-Fly montrent
qu'en imitant le monde vivant,
il sera possible de créer des robots
à la fois plus efficaces, plus économes
et, pourquoi pas, capables de réaliser des
exploits encore impossibles aujourd'hui.