Les chercheurs du MIT ont donné à leur flotte de « robots » autonomes la capacité de cibler et de s’accrocher automatiquement les uns aux autres – et de continuer à essayer s’ils échouent (Crédit : MIT)
Le MIT a dévoilé la dernière version des bateaux robotisés qu’il développe pour la ville d’Amsterdam et qui sont destinés à transporter de manière autonome les passagers, les marchandises et peut-être les déchets le long des 165 canaux de la ville dans un avenir proche. La nouvelle itération de ces « Roboats » a permis qu’ils se repèrent et s’amarrent les uns aux autres, même dans des conditions difficiles.
Pendant des siècles, les canaux d’Amsterdam ont été célèbres pour leur beauté tranquille, l’architecture merveilleuse le long de leurs rives et les pigeons écrasés sous les pont-levis. Bien qu’ils couvrent un quart de la surface de la ville, ils sont largement tombés hors d’usage ces derniers temps. Aujourd’hui, le MIT et l’Amsterdam Institute for Advanced Metropolitan Solutions (AMS Institute) travaillent au développement d’une flotte de bateaux robotisés qui utilisent des capteurs, caméras, propulseurs, microcontrôleurs et GPS pour naviguer de façon autonome sur les canaux.
Le but des Roboats n’est pas seulement de réduire la congestion dans les rues d’Amsterdam en déplaçant une partie du trafic vers les canaux, mais aussi de se combiner sur commande pour former des barges de travail temporaires, des ponts, des scènes ou des marchés alimentaires. De plus, ils peuvent agir comme contrôleurs itinérants de l’infrastructure de la ville et de la qualité de l’air et de l’eau.
Jusqu’à présent, le MIT a testé des prototypes simples sur les canaux d’Amsterdam en 2016, et en 2018, l’équipe a développé une version à échelle ¼ avec une coque imprimée en 3D, une alimentation électrique, une antenne Wi-Fi, un GPS, une unité de mesure inertielle (IMU), un miniordinateur et un microcontrôleur, ainsi que des algorithmes avancés de traçage de trajectoire.
La dernière version est toujours à l’échelle un quart, mais dispose maintenant de LIDAR, de caméras et d’algorithmes d’images informatiques pour la navigation sur les canaux. Il dispose également d’algorithmes et de capteurs plus avancés qui permettent aux Roboats de se localiser les uns les autres dans une piscine du MIT et dans la Charles River au Massachusetts, et de s’accrocher les uns aux autres avec une précision mesurée en millimètres.
Les bateaux robotisés y sont parvenus à l’aide d’un mécanisme à rotule installé de part et d’autre des quatre côtés des bateaux. La boule ressemble à un volant avec un corps en caoutchouc en forme de cône et une tête métallique ronde, tandis que la douille comporte un entonnoir pour guider la boule vers le mécanisme de verrouillage au moyen d’un faisceau laser qui détecte la boule et agit sur trois bras qui la saisissent.
Ceci est facilité par les balises AprilTags, qui sont des feuilles de papier imprimées d’une étiquette de réalité augmentée de type QR qui permet aux barges de calculer leur position les unes par rapport aux autres. Avec un Roboat est en position stationnaire, un second se concentre sur la balise qui lui permet de déterminer sa position et son orientation. Lorsqu’il se trouve à moins d’un mètre de la cible, le bateau d’accostage établit une carte 2D qui permet à l’ordinateur de naviguer et d’aligner correctement les deux bateaux pour l’accostage.
Le mécanisme en entonnoir peut compenser l’action des vagues, mais si les vents et l’eau sont trop forts, le Roboat peut s’arrêter et réessayer. Le MIT dit que les navires peuvent accoster dans environ 10 secondes s’ils ne décident pas d’y retourner.
L’espoir est que le nouveau mécanisme de verrouillage permettra non seulement aux Roboats de former des plates-formes, mais aussi d’agir comme des éboueurs itinérants qui peuvent patrouiller les canaux la nuit, ramassant les Roboats contenant des conteneurs à ordures et les entraînant vers des installations de collecte des déchets. Cependant, l’objectif le plus immédiat sera de construire une version pleine grandeur des bateaux qui sera plus stable et qui comprendra des pinces en caoutchouc tentaculaire qui permettront à l’entonnoir d’amarrage de s’enclencher de façon plus sécuritaire et avec un meilleur contrôle.
« L’objectif est d’utiliser les unités Roboat pour donner vie à de nouvelles capacités sur l’eau « , explique Daniela Rus, directrice du Laboratoire d’informatique et d’intelligence artificielle (CSAIL). « Le nouveau mécanisme de verrouillage est très important pour créer des structures pop-up. Le Roboat n’a pas besoin de verrouillage pour le transport autonome sur l’eau, mais vous avez besoin du verrouillage pour créer n’importe quelle structure, qu’elle soit mobile ou fixe. »
