Gimball, le robot volant qui imite les insectes

Le Laboratoire de Systèmes Intelligents de l’EPFL en Suisse a mis au point le Gimball, un robot qui imite le comportement de vol des insectes, en tirant profit des collisions avec les obstacles par ricochets…

Un robot qui aime le contact

Cette sphère volante autonome préfère les collisions, plutôt que d’avoir à éviter les obstacles. Ce robot baptisé Gimball, mesure 34 centimètres de diamètre, ne pèse que quelques grammes – 370 précisément – et n’a besoin d’aucun capteur de détection pour avancer dans des environnement accidentés.

Inspiré des insectes du monde vivant qui gèrent parfaitement bien les collisions en les encaissant, le système autonome est protégé se compose d’une cage sphérique, élastique, qui lui permet d’absorber les chocs et rebondir tout en restant en équilibre via un système de stabilisation gyroscopique. Il se déplace grâce à une double hélice et se dirige à l’aide d’ailettes.

L’idée, c’est que le corps du robot reste en équilibre après une collision, afin qu’il puisse garder sa trajectoire, explique-t-il. Ses prédécesseurs, qui n’étaient pas stabilisés, tendaient à partir dans toutes les directions suite aux impacts, explique Adrien Briod, doctorant à l’EPFL.

Avec son collègue Przemyslaw Mariusz Kornatowski, Adrien a mis au point le système de stabilisation gyroscopique: un double anneau en fibres de carbone, qui maintient le robot à la verticale, tandis que la cage sphérique absorbe les collisions en tournant.

Sans capteurs, le Gimball se débrouille très bien

La plupart des robots se dirigent grâce à un réseau complexe de capteurs, qui permettent d’éviter les obstacles en reconstruisant l’espace environnant. Une méthode qui n’est pas sans présenter des inconvénients, selon Adrien Briod.

Ces capteurs sont lourds et fragiles. De plus, ils peuvent ne pas fonctionner suivant les conditions, par exemple si l’environnement est enfumé.

Le Gimball tire sa robustesse de son apparente simplicité technologique. Et de la robustesse, il en aura besoin, car il a été pour investir les terrains les plus accidentés :

Notre objectif, c’est précisément de pouvoir évoluer là où les autres robots ne peuvent pas aller, comme par exemple un immeuble écroulé après un tremblement de terre. La caméra embarquée pourrait fournir des informations très utiles aux secouristes.

Gimball, comme l’Airburr, est l’héritier d’une longue lignée de robots collisionneurs développés dans les laboratoires de Dario Floreano à l’EPFL. Mais son système de stabilisation, sa forme sphérique et son poids plume – à peine 370 grammes – démontrent mieux que jamais le potentiel du concept. «La mécanique aussi doit être intelligente, les systèmes complexes d’évitement ne suffisent pas », pense Adrien Briod. Pour autant, insiste le chercheur «nous n’en sommes pas encore au point de rivaliser avec notre modèle. Les insectes sont encore bien plus performants.»

Après des tests en forêt qui ont permis de vérifier la capacité de Gimball à garder le cap sur quelques centaines de mètres malgré de multiples collisions contre les troncs, le robot sera présenté au public à Tokyo, dans le cadre de l’exposition IREX, du 5 au 9 novembre 2013.


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