| – Des scientifiques de l’Université de Floride ont créé BlueME, une antenne magnétoélectrique qui permet aux robots sous-marins de communiquer sur une distance de plus de 700 mètres. – Les liaisons entre robots permettent une prise de décision en temps réel et la collecte de données sans avoir à sortir les robots de l’eau. – Disposant d’un prototype complet, les chercheurs recherchent des financements pour poursuivre leurs recherches. |
Leur objectif est de permettre aux robots sous-marins de partager des informations sur de plus longues distances grâce à un équipement compact et économe en énergie – une capacité qui pourrait améliorer tout, des opérations navales à la surveillance environnementale en passant par les inspections des infrastructures offshore.
Le projet, dirigé par Md Jahidul Islam, Ph.D., et Adam Khalifa, Ph.D., professeurs adjoints au département de génie électrique et informatique de l’UF, combine l’expertise de l’UF en robotique marine, systèmes sans fil et conception de dispositifs magnétoélectriques.
L’ article récent de l’équipe , intitulé « BlueME : Communication robuste entre robots sous-marins utilisant des antennes magnétoélectriques compactes », a été publié dans le Journal of Oceanic Engineering (JOE) de l’IEEE, avec Mehron Talebi et Sultan Mahmud comme co-auteurs.
Au cœur du projet se trouve BlueME, un système d’antenne magnétoélectrique compact conçu spécifiquement pour les communications sous-marines. Contrairement aux approches conventionnelles qui peuvent nécessiter de grandes antennes ou une puissance importante, BlueME fonctionne avec sa propre fréquence de résonance naturelle pour transmettre et recevoir efficacement des signaux électromagnétiques de très basse et basse fréquence (VLF/LF) sous l’eau.
« L’efficacité est primordiale », a déclaré Islam. « Notre objectif principal était de minimiser la consommation d’énergie, idéalement en dessous de celle d’un système de caméra stéréo standard, tout en garantissant des performances de communication optimales. Notre système BlueME, compact et écoénergétique, atteint cet équilibre, avec une consommation d’environ 10 watts à pleine capacité. »
Islam s’est fait un nom dans le domaine de la recherche en robotique, notamment avec ses travaux sur les robots sous-marins. Les recherches de Khalifa portent sur des microdispositifs médicaux sans fil et peu invasifs, pouvant être injectés plutôt qu’implantés chirurgicalement.
« J’ai passé des années à concevoir des implants sans fil miniatures et à étudier le transfert d’énergie efficace dans des environnements hautement conducteurs », explique Khalifa. « À un moment donné, j’ai réalisé que bon nombre des mêmes défis physiques que ceux rencontrés à l’intérieur du corps humain se retrouvent aussi sous l’eau. Notre corps est en quelque sorte composé d’eau légèrement salée. Cette prise de conscience m’a ouvert la voie à une réflexion totalement nouvelle sur la communication sous-marine. »
Ce lien interdisciplinaire a rapidement révélé des opportunités plus vastes pour les systèmes marins autonomes.
« La coordination de plusieurs robots sous-marins demeure extrêmement difficile en raison des limitations importantes de la bande passante et de la portée des communications », a déclaré Islam. « Aujourd’hui, de nombreux robots sous-marins ne peuvent échanger que des signaux d’état épars ou doivent remonter périodiquement à la surface pour transmettre des données de mission. Cela limite considérablement leur autonomie et leur coordination en temps réel. »
BlueME a été conçu pour combler cet écart. Lors d’expériences en mer, le système a démontré des portées de communication supérieures à 700 mètres tout en fonctionnant avec une architecture compacte et écoénergétique.
« Imaginez que le robot vous envoie un message toutes les 10 minutes pour vous informer de l’avancement de la mission, et que l’opérateur puisse prendre des décisions en temps réel et éventuellement adapter la mission », a déclaré Islam.
L’équipe estime qu’il s’agit là de l’une des premières démonstrations pratiques d’antennes magnétoélectriques compactes pour la communication robotique sous-marine. Elle a déposé un brevet provisoire et sollicite des financements supplémentaires pour perfectionner la technologie et étendre les essais à des véhicules sous-marins autonomes.
« Ce qui rend la chose particulièrement enthousiasmante, c’est son potentiel à long terme », a déclaré Khalifa. « Nous avons obtenu ces résultats avec des ressources initiales très limitées. Grâce à un développement ciblé et à un déploiement à plus grande échelle, les possibilités s’élargissent considérablement. »
Islam considère cette technologie comme faisant partie d’une transformation plus vaste de la robotique océanique.
« Nous n’en sommes qu’aux prémices. Mais les progrès réalisés dans le domaine des communications sous-marines compactes pourraient transformer radicalement la façon dont les systèmes marins autonomes collaborent et opèrent dans des environnements océaniques complexes », a-t-il déclaré. « Nous n’en sommes qu’aux balbutiements d’un produit extrêmement prometteur. »
