Évaluer la qualité de l’eau avec un robot cygne

Monitoring the water quality with robotic swans

Les animaux sont une source d’inspiration sans fin pour les chercheurs en robotique. Copier la nature permet de développer des robots plus économiques énergétiquement ou de leur permettre de mieux se déplacer. Mais il y a aussi le côté esthétique. C’est pour cette raison que des chercheurs de l’université nationale de Singapour ont conçu leur robot de contrôle de la qualité de l’eau d’après les cygnes.

Le programme NUSwan, un jeu de mot sur le nom de l’université (National University of Singapore), le terme anglais « swan » qui signifie cygne et l’acronyme du projet, New Smart Water Assessment Network (Nouveau réseau intelligent de contrôle de l’eau), a pour objectif de permettre une surveillance de la qualité de plans d’eau. Equipés de différents capteurs lui permettant de mesurer le pH, la turbidité, la teneur en chlorophylle ou en oxygène dissous de l’eau, ces robots cygnes sont quasi-autonomes. S’ils peuvent être contrôlés manuellement, l’objectif est de les laisser naviguer par eux-mêmes pour analyser l’eau.

Les robots cygne de Singapour

Les cygnes possèdent un système GPS embarqué qui leur permet de savoir quelle zone analyser sans repasser au même endroit. Ce système rend les robots capables de retourner seuls à leur point de chargement, réduisant le temps passé par les chercheurs à les diriger ou à les entretenir. Les données récoltées sont transmises par connexion Wifi dès que les robots sont assez proches de la berge. Selon Mandar Chitre, l’un des chercheurs de la NUS, « il serait coûteux de faire ces contrôles manuellement ou en utilisant des AUV (Autonomous Underwater Vehicles, véhicules sous-marin autonomes). Aussi, pour réduire notre dépendance à la main d’oeuvre humaine et augmenter l’efficacité de nos contrôles de l’eau, nous cherchons en permanence à développer des nouvelles technologies avec des capacités améliorées. »

Le premier prototype de robot cygne a vu le jour en 2010 et a été en développement depuis. Actuellement, les robots possèdent une batterie embarquée pour plus d’autonomie. Ils se déplacent en utilisant des moteurs électrique pour actionner leurs deux hélices. Ils sont censés être assez résistants pour pouvoir survivre à une collision avec un kayak ou un petit bateau.

Des robots marins de contrôle

Les robots peuvent être équipés de capteurs supplémentaires, selon l’usage auquel ils sont destinés. L’équipe travaille par exemple en collaboration avec des chercheurs de la NUS afin de doter les robots de capteurs de phosphate. Ce produit toxique pour les humains et les animaux est un nutriment clé pour le développement des fleurs d’eau d’algues bleu-vert, une plante dévastatrice pour les plans d’eau. Cette plante a récemment conduit à la mort de milliers de poissons.

Cette algue se développe en un jour ou deux. Cette croissance extrêmement rapide pourrait être contrée par la présence d’une flotte mobile de robots de contrôle. L’idée d’utiliser des robots pour surveiller l’environnement n’est bien entendu pas limitée à l’eau, puisque des tests ont été réalisés avec des drones ou des robots. Une équipe de chercheurs a même réalisé une étude sur l’utilisation de capteurs pour la surveillance dans le domaine agricole.


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