Des yeux robots inspirés des drosophiles

Les animaux et les insectes sont une source d’inspiration infinie pour les chercheurs, aussi bien pour l’économie d’énergie que pour la praticité des solutions ou leur rendement. C’est au tour des drosophiles d’être sous la loupe. Des chercheurs de NCCR Robotics et du Laboratory of Intelligent Systems, de l’école polytechnique de Lausanne (EPFL), ont mis au point un nouveau système de vision inspiré de ces mouches.

Les yeux des insectes sont capables de créer quasi-instantanément des images basse-résolution de leur environnement. Ces images ont un angle de vue très large, sont très sensibles au mouvement et possède une profondeur de champ quasi-infinie, tout ça avec une consommation énergétique réduite. Chaque œil d’insecte est composé d’une myriade d’ommatidies, des unités élémentaires allant de 5 à 50 microns. Chaque ommatidie est un récepteur visuel à part entière. Leur placement particulier permet au cerveau des insectes de récolter les informations de chacune et de les réunir pour former une seule image de leur environnement.

Les ommatidies artificielles

C’est d’après ce concept que le professeur Dario Floreano a lancé le projet CURVACE, Curved Artificial Compound Eyes, c’est-à-dire Yeux Artificiels Incurvés Composites. L’équipe a cherché à créer une ommatidie artificielle, composée de trois photodétecteurs hexagonaux placés en triangle sous une lentille unique. Ces capteurs fonctionnent ensemble et combinent les changements de luminosité perçus pour créer une image 3D des objets en mouvement et de leurs directions. Ceci signifie que même lorsque l’environnement est immobile et que l’œil se déplace, le mouvement est perçu. Après une batterie de test, les chercheurs ont prouvé que l’œil fonctionne dans des contextes aussi différents qu’une pièce peu éclairée ou un espace en plein soleil.

A 300 images par seconde, l’œil artificiel fonctionne même mieux qu’un œil d’insecte réel. Selon les chercheurs c’est cette capacité à rapidement extraire des informations, sans connexion nécessaire, pour créer une image utilisable pour se déplacer, le tout sans consommation excessive d’énergie qui le rend si intéressant. De plus sa taille réduite, 1925x475x860 μm, et son poids réduit, 2 mg, font de lui le système de vision idéal pour les robots volants, pour lequel le poids et la rapidité sont essentiels. L’équipe a envisagé, au-delà d’une utilisation en robotique ou pour les drones miniatures, d’incorporer ce système à des vêtements intelligents pour permettre par exemple à des personnes aveugles de « voir » les obstacles, ou de l’utiliser dans le domaine médical pour offrir une plus grande précision lors d’opérations.

un oeil artificiel d'après les insectes

La taille de l'oeil artificiel

L'oeil artificiel CURVACE

Crédits photo : Wikipédia, Curvace


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