Inspiré des araignées pêcheuses, le QuadBoat peut se déplacer à la surface de l’eau et récupérer des objets flottants. Crédit : Zhang, Huang et Qian.
Dans les villes et villages côtiers, les équipes de secours interviennent fréquemment pour secourir des personnes en danger de noyade. Ces opérations exigent souvent des équipes d’urgence qu’elles localisent et atteignent les personnes en détresse le plus rapidement possible, car même un court délai peut avoir des conséquences graves, voire mortelles.
Les systèmes robotisés capables de se déplacer de manière autonome à la surface de l’eau, également appelés véhicules de surface sans pilote (USV), pourraient potentiellement aider les unités de recherche et de sauvetage (SAR) à localiser rapidement les victimes d’accidents maritimes et à les récupérer dans l’eau. Cependant, de nombreux USV existants ont été conçus principalement pour localiser ou approcher les victimes dans l’eau, plutôt que pour les secourir physiquement.
Des chercheurs de l’Institut d’intelligence artificielle et de robotique pour la société (AIRS) de Shenzhen en Chine et de l’Institut de technologie Stevens aux États-Unis ont récemment développé QuadBoat, un nouveau drone de surface à quatre pattes qui pourrait assister les agents lors d’opérations de sauvetage en milieu aquatique.
Le nouveau bateau robotisé, présenté dans un article publié sur le serveur de prépublication arXiv , s’inspire des araignées pêcheuses, des arachnides capables de se déplacer à la surface des étangs, des lacs, des cours d’eau à faible courant et d’autres étendues d’eau.
« L’extraction rapide des victimes de l’eau est cruciale lors des opérations de sauvetage en surface », écrivent Lianxin Zhang, Yihan Huang et Huihuan Qian dans leur article. « Or, les recherches antérieures sur les robots de sauvetage ont rarement abordé cette question. Cet article présente QuadBoat, un drone de surface bio-inspiré conçu pour localiser et récupérer les victimes dans l’eau. »
(a) Composants principaux et (b) vue de face du QuadBoat. Crédit : Zhang, Huang et Qian.
Un robot à quatre pattes inspiré des araignées pékan
Les araignées pêcheuses, ces arachnides qui ont inspiré le développement du QuadBoat, possèdent de longues pattes hydrophobes qui répartissent leur poids sur la surface de l’eau. Ces pattes leur permettent de marcher et de courir sur les eaux calmes, en exploitant la tension superficielle.
Zhang, Huang et Qian ont entrepris de développer un nouveau drone de surface (USV) qui tente de reproduire les mouvements agiles des araignées pêcheuses sur l’eau, en utilisant la flottabilité classique pour se maintenir à flot. Le robot qu’ils ont conçu possède une structure centrale et quatre pattes.
Les mouvements des pattes du robot sont planifiés, coordonnés et exécutés par un algorithme appelé contrôleur de cinématique inverse. Les chercheurs ont également développé d’autres algorithmes de contrôle qui dirigent le robot avec précision dans des directions spécifiques et le stabilisent lorsqu’il se déplace sur l’eau.
« QuadBoat est un robot quadrupède doté d’une configuration à quatre pattes, ce qui lui confère une grande agilité et une excellente adaptabilité grâce à sa posture ajustable », écrivent les auteurs. « Utilisant un contrôleur basé sur la cinématique inverse et un contrôleur MPC-PID en cascade pour le contrôle global des mouvements, QuadBoat peut suivre et récupérer avec précision des objets à la surface de l’eau. »
Démonstrations initiales et applications possibles
Les chercheurs ont testé leur bateau robotisé lors d’une série d’expériences en piscine, en évaluant d’abord sa capacité à exécuter des mouvements planifiés et à suivre des trajectoires prédéterminées. Ils ont également évalué sa capacité à détecter, suivre et récupérer des cibles flottantes spécifiques.
« Les démonstrations de maniabilité valident la grande agilité du QuadBoat, tandis qu’une série d’expériences de suivi, incluant le suivi des mouvements des jambes et le suivi de la trajectoire, confirment sa grande précision de mouvement et la mobilité du système », écrivent Zhang, Huang et Qian dans leur article.
« Enfin, des expériences de suivi visuel et de récupération d’objets confirment les capacités de suivi de cible du QuadBoat et son efficacité lors des opérations de sauvetage, aussi bien en intérieur qu’en extérieur. »
Ce nouveau bateau, inspiré des araignées, pourrait bientôt être perfectionné et testé dans des conditions aquatiques plus difficiles, similaires à celles rencontrées lors d’opérations de sauvetage réelles. À terme, il pourrait devenir un outil précieux pour les équipes de recherche et de sauvetage du monde entier, leur permettant de localiser, suivre et secourir plus rapidement les victimes de naufrages ou autres accidents nautiques.
https://techxplore.com/news/2026-07-spider-robotic-boat-track-people.html
