19 Jan, 2021

De petits robots aquatiques en banc inspirés par les poissons

Electronique, Informatique, Logiciel, Matériel, NTIC, Technologie

Inspirée spécifiquement par le poisson chirurgien, chaque Bluebot mesure 130 mm de long

Nous avons déjà entendu parler de petits robots volants ou à roues qui coopèrent à des tâches en travaillant en « essaims ». Les chercheurs de l’université de Harvard sont maintenant allés plus loin, en développant de minuscules robots sous-marins qui se rassemblent comme des poissons.

Connus sous le nom de « Bluebots », ces robots inspirés des poissons intègrent chacun deux caméras grand angle et trois LED bleues à haute visibilité. Ils nagent en battant de la queue et en déplaçant leurs nageoires.

En combinant la sortie de ses deux caméras pour la vision 3D par ordinateur, chaque Bluebot est capable de déterminer la distance, la direction et le cap de tous les autres Bluebots dans un réservoir d’eau, par rapport à lui-même. En utilisant des algorithmes personnalisés pour analyser ces données, le collectif « Blueswarm » est ainsi capable d’effectuer des actions telles que l’agrégation, la dispersion et la nage en cercle.

« Si nous voulons que les robots s’agrègent, alors chaque Bluebot calculera la position de chacun de ses voisins et se déplacera vers le centre », explique le doctorant Florian Berlinger, premier auteur de l’étude. « Si nous voulons que les robots se dispersent, les Bluebots font le contraire. Si nous voulons qu’ils nagent en cercle comme dans un banc, ils sont programmés pour suivre les lumières directement devant eux dans le sens des aiguilles d’une montre ».

Dans une démonstration d’une possible application de recherche et de sauvetage de la technologie, les Bluebots ont été programmés pour se disperser dans leur réservoir, jusqu’à ce que l’un d’entre eux s’approche suffisamment d’un feu rouge pour en détecter la présence. Ce robot a alors commencé à faire clignoter ses LED, déclenchant le regroupement du reste des Bluebots autour de lui.

Et bien que les Bluebots eux-mêmes soient probablement incapables de secourir qui que ce soit, la technologie de base pourrait également être appliquée à des robots sous-marins autonomes beaucoup plus grands et plus performants. Elle pourrait également être utilisée dans des applications telles que la surveillance environnementale de zones écologiquement sensibles ou l’étude du comportement des poissons en bancs.

« Les robots sont souvent déployés dans des zones inaccessibles ou dangereuses pour l’homme, des zones où l’intervention humaine n’est même pas possible », explique Florian Berlinger. « Dans ces situations, il est vraiment avantageux d’avoir un essaim de robots très autonomes qui se suffisent à eux-mêmes. En utilisant des règles implicites et la perception visuelle en 3D, nous avons pu créer un système qui a un haut degré d’autonomie et de flexibilité sous l’eau, là où des choses comme le GPS et le Wi-Fi ne sont pas accessibles ».

Un article sur cette recherche, qui a été menée dans le laboratoire du professeur Radhika Nagpal, a récemment été publié dans la revue Science Robotics.