Des poissons robotisés sont testés dans la lagune de Venise. Leur mission : observer l'évolution des écosystèmes pour mieux les préserver.
Un poisson, une moule et un nénuphar, ces êtres vivants ont inspiré trois robots sous-marins capables de communiquer entre eux et d’envoyer à la surface, des données qui pourraient permettre d‘évaluer et de protéger l‘écosystème fragile de la lagune de Venise. Comment fonctionnent-ils ? C’est ce que nous découvrons dans cette édition de Futuris.
Ce sont des robots-nénuphars, robots-moules et robots-poissons conçus pour se parler et s‘écouter les uns les autres. Leur point commun ? Leur système de communication et leur conception matérielle s’appuient en partie sur le bio-mimétisme. Pour développer cette population auto-organisée dans le cadre d’un projet de recherche européen baptisé subCULTron, les équipes ont commencé par observer la nature.
Alexandre Campo, informaticien à l’Université libre de Bruxelles, l’un des partenairers du projet, nous en dit plus : “Dans les laboratoires, on étudie le comportement animal et notamment le comportement d’animaux sociaux : on observe des organisations qui ne se font pas nécessairement avec des hiérarchies, mais avec des individus qui communiquent entre eux, qui partagent des informations, on appelle cela de l’auto-organisation, précise-t-il. On découvre ces comportements, puis on les modélise avec des équations et on essaie de comprendre la nature de ces comportements collectifs,” poursuit-il.
Un sixième sens électrique
L’un des points les plus délicats : comment faire communiquer les robots entre eux puisque les signaux Wi-Fi et GPS ne fonctionnent pas sous l’eau. Les chercheurs ont recours à la technologie des sonars, mais pas seulement.
“On a développé nos propres technologies : par exemple, on a doté ce robot-moule d’un sens spécifique que certains poissons ont acquis au cours de leur évolution biologique en Afrique et en Amérique du Sud qu’on appelle le “sens électrique” grâce auquel ils peuvent voir dans des eaux troubles et reconnaître leur environnement, explique Thomas Schmickl, coordinateur du projet et biologiste à l’Université de Graz. Donc nos robots aussi émettent un champ électrique qui leur permet de communiquer entre eux dans les eaux troubles de Venise, de voir les objets qui les entourent et de réagir en fonction,” souligne-t-il.
Full view of the aFish robot prototype.
subCULTron</a> <a href="https://twitter.com/artlifegraz?ref_src=twsrc%5Etfw">artlifegrazpic.twitter.com/cPadbyVdOj— supergoof (@thomasschmickl) 22 septembre 2017
Gestion de l‘énergie
Les appareils peuvent être programmés pour des campagnes de relevés autonomes sur une période pouvant allant de quelques heures à quelques mois. Il a donc fallu trouver des solutions innovantes pour la gestion de l‘énergie.
“Quand ils remontent à la surface, fait remarquer Cesare Stefanini, ingénieur en mécatronique de l’Institut de biorobotique d’une grande école de Pise, autre intervenant dans cette recherche, ils peuvent s’approcher d’un bateau ou d’une borne où ils peuvent se recharger en énergie sans que des câbles soient nécessaires. De cette manière, ajoute-t-il, on peut charger les robots sans avoir besoin d’ouvrir des couvercles ou des mécanismes qui pourraient être attaqués par la rouille ou qui pourraient générer des fuites d’eau.”
Autonomous #robots monitoring water quality in the canals of #Venice. Meet EU-supported
subCULTron</a> project <a href="https://t.co/euVH1Lrkdb">https://t.co/euVH1Lrkdb</a> <a href="https://twitter.com/hashtag/H2020?src=hash&ref_src=twsrc%5Etfw">#H2020</a> <a href="https://t.co/KPp8sqolwi">pic.twitter.com/KPp8sqolwi</a></p>— DigitalSingleMarket (DSMeu) 11 septembre 2017
Mesures de protection
Les capteurs dont sont équipés les robots surveillent la flore, la faune et l’impact des activités industrielles et touristiques sur l‘écosystème complexe et fragile de la lagune pour mieux le préserver.
“L’un de nos robots peut par exemple rester au fond de l’eau : il se met en route automatiquement quand il sent une différence de pression liée au passage d’un bateau et il peut ensuite mesurer précisément la hauteur de l’onde causée par le bateau, affirme Pierpaolo Campostrini, ingénieur en électricité et directeur général du consortium Corila. Cela nous aide à comprendre les effets du passage des bateaux sur les écosystèmes sous-marins et à mieux gérer la situation, notamment avec la mise en place de limitations de vitesse ou de restrictions de navigation,” renchérit-il.
À l’issue du projet, la population de robots devrait atteindre les 120 spécimens.
Yet another fruitful workshop and the aMussels are happy to be in their “real world”. Thank you
corilavenice</a> and <a href="https://twitter.com/hashtag/ISMAR?src=hash&ref_src=twsrc%5Etfw">#ISMAR</a> for hosting us. <a href="https://t.co/tFfpqQoqLo">pic.twitter.com/tFfpqQoqLo</a></p>— subCULTron (subCULTron) 25 avril 2017
Julián López Gómez avec Stéphanie Lafourcatère