Des scientifiques néerlandais ont dévoilé le premier laboratoire du pays destiné à étudier comment des drones miniatures autonomes peuvent imiter les insectes pour accomplir des tâches allant de la recherche de fuites de gaz dans les usines aux missions de recherche et de sauvetage.
Baptisé Swarming Lab, les chercheurs de l’Université de technologie de Delft (TU Delft) affirment qu’ils souhaitent placer dans les airs un essaim « autonome » de 100 minuscules drones, capables d’effectuer des tâches 24 heures sur 24.
Cela impliquait que les drones atterrissent d’eux-mêmes sur des modules de recharge et redécollent pour continuer à voler – sans que les humains n’aient jamais à intervenir.
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« Nous travaillons non seulement à ce que ces robots soient conscients les uns des autres, mais aussi à ce qu’ils travaillent ensemble pour accomplir des tâches complexes », a déclaré Guido de Croon, directeur du Swarming Lab de l’Université technique de Delft.
Les tâches consistent notamment à utiliser de minuscules drones, du même poids qu’une balle de golf ou qu’un œuf, pour « détecter » une fuite de gaz dans une usine.
Un essaim de drones autonomes, équipés de capteurs pour détecter le gaz, pourra voler autour de l’usine jusqu’à ce qu’un drone détecte des traces de gaz.
Il suivra ensuite « l’odeur » du gaz tout en « appelant » les autres drones pour l’aider dans la recherche grâce à des capteurs embarqués.
« De la même manière, les essaims de drones peuvent également être utilisés pour détecter les incendies de forêt ou aider en permanence aux opérations de recherche et de sauvetage sur de vastes zones », a déclaré De Croon.
Les scientifiques utilisent des études sur les essaims d’abeilles et de fourmis ou sur le comportement des volées d’oiseaux pour essayer de programmer leurs essaims de drones afin qu’ils fassent de même.
« La technologie des essaims de drones est l’idée que lorsque nous observons la nature et que nous voyons beaucoup de ces animaux comme les fourmis, qui individuellement ne sont peut-être pas si intelligents, mais ensemble, ils font… des choses qu’ils ne pourraient certainement pas faire seuls », a déclaré De Croon.
« Nous voulons inculquer les mêmes capacités aux robots », a déclaré De Croon.
Ce faisant, les scientifiques observent comment les oiseaux ou les insectes se regroupent « en utilisant des comportements très simples ».
Par exemple, les oiseaux « regardent leurs voisins les plus proches dans le groupe et ils font des choses comme ‘oh, je ne veux pas être trop près’ parce qu’ils ne veulent pas entrer en collision », a déclaré De Croon.
Mais « je ne veux pas non plus être le seul à être éloigné du troupeau.
« Ils s’alignent les uns avec les autres. Et en suivant des règles aussi simples, on obtient ces beaux motifs qui sont très utiles pour les oiseaux, également contre les prédateurs », a-t-il expliqué.
« Donc, à ce niveau-là, nous nous inspirons et nous essayons de créer des règles aussi simples également pour les robots, mais aussi pour les applications que nous voulons aborder. »
Mais les scientifiques admettent qu’il existe certains défis.
« Les essaims sont des systèmes complexes », a déclaré De Croon lors d’une démonstration de la technologie au Swarming Lab, situé à l’intérieur du Centre scientifique de l’Université technologique de Delft.
« Un seul robot peut faire des choses simples au sein d’un essaim. »
« Il est en fait assez difficile de prédire, avec ces règles simples, comment un essaim entier se comportera », a déclaré De Croon.
La petite taille des robots limite également la quantité de technologie, comme les capteurs et la capacité de calcul embarquée, que les minuscules drones peuvent transporter.
Actuellement, les drones du Swarming Lab s’appuient toujours sur une caméra montée à l’extérieur pour relayer aux bêtes bourdonnantes des informations sur leurs positions au sein de l’essaim.
Mais les chercheurs ont déjà développé une technologie permettant aux robots de se détecter les uns les autres sans aide extérieure.
Et ils ne seraient pas les premiers : des scientifiques de l’Université du Zhejiang en Chine ont réussi en 2022 à faire voler 10 drones autonomes à travers une épaisse forêt de bambous.
Actuellement, le Swarming Lab, en collaboration avec une start-up d’anciens étudiants de la TU Delft appelée Emergent, utilise environ 40 petits drones dans ses recherches.
« L’objectif est de mettre en vol, à terme, un essaim d’environ 100 drones dans les cinq prochaines années », a déclaré Lennart Bult, cofondateur d’Emergent.
« En fin de compte, ce serait vraiment formidable si nous pouvions nous rapprocher un peu plus de l’étonnante intelligence de minuscules créatures comme les abeilles », a déclaré De Croon.
