Vos futurs collègues pourraient être des essaims de robots

Vos futurs collègues pourraient être des essaims de robots

Selon des chercheurs, des nuées de robots pourraient nous aider à effectuer des tâches allant de la recherche et du sauvetage à l'agriculture.

Imaginez un groupe de robots aériens à la recherche d'un randonneur égaré, par exemple. Ils doivent couvrir une vaste zone de brousse isolée et un commandant central ne fonctionnera pas car ils sont très dispersés.

Au lieu de cela, les robots travaillent en coopération pour calculer la meilleure façon de couvrir et de rechercher cette vaste zone avec précision et rapidité.

"Nous espérons un jour créer un essaim robotique capable de se produire et de danser comme un troupeau d'étourneaux ..."

Ce scénario est moins Black Mirror Airlie Chapman, de la Melbourne School of Engineering, estime qu'il est plus important de se concentrer sur des solutions pratiques pour des tâches difficiles à accomplir.

Décrivant l'objectif de ses recherches en ingénierie mécatronique, Chapman a déclaré: «Il s'agit d'une robotique à plusieurs véhicules, ou de nombreux robots travaillant ensemble pour atteindre un objectif commun».

Les ingénieurs mécatroniques explorent les développements en automatisation et en fabrication, en mélangeant plusieurs disciplines de l'ingénierie. Et cela peut impliquer la création de machines intelligentes, conscientes de leur environnement et capables de prendre des décisions de manière autonome.


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Chapman travaille spécifiquement dans le domaine de la robotique à plusieurs véhicules, ou essaims. En utilisant une combinaison d'ingénierie mécanique, électrique et logicielle pour construire les robots, Chapman programme ensuite les véhicules à l'aide d'algorithmes pour réagir et penser de manière autonome.

Beaucoup de robots valent mieux qu'un

«Il y a des avantages à utiliser de nombreux petits véhicules aériens sans pilote (UAV) au lieu d'un seul, en particulier pour nettoyer des déversements de pétrole, surveiller l'environnement ou rechercher des survivants de l'effondrement d'une mine», a déclaré Chapman.

"Cela s'appelle l'interaction homme-essaim."

Il existe non seulement un élément de redondance avec les véhicules plus petits - perdre un petit UAV du groupe pose moins de problème que de perdre un seul grand UAV -, mais il y a également des avantages en termes de mise en œuvre. D'une part, la capacité de couverture améliorée et les coûts réduits.

«Un essaim de petits robots bon marché, chacun avec peu de capacités, peut remplacer un robot coûteux très performant», dit-elle.

En Australie, les drones sont maintenant utilisés pour la surveillance de l'agriculture ainsi que pour le surf et le sauvetage dans l'océan, ce qui signifie que le travail est fait plus rapidement, ce qui est particulièrement important pour les applications sensibles au facteur temps.

Actuellement, pour les opérations de sauvetage, une bouée de sauvetage qualifiée doit piloter le drone. Mais ne serait-il pas plus facile si le drone pouvait fonctionner de manière autonome, ce qui évite de soustraire la bouée de sauvetage à son domaine de compétence, tout en ajoutant une autre paire de "yeux" surveillant les nageurs dans le surf?

Mais les vagues parfois mortelles de l'Australie ne représentent qu'un des dangers que les robots de Chapman et de ses collègues pourraient surveiller.

«Dans les opérations de lutte contre les feux de brousse, les systèmes autonomes peuvent fonctionner conjointement avec les humains. Une foule de véhicules aériens pourrait aider les pompiers en fournissant des informations essentielles sur les conditions changeantes des incendies.

«Alors que les pompiers se déplacent avec le front du feu, le troupeau peut se déplacer de concert, se positionnant mieux pour collecter et transmettre des informations plus importantes. C'est ce qu'on appelle l'interaction homme-essaim », a déclaré Chapman.

Résoudre des problèmes simplement

Bien que cela puisse paraître intimidant sur le plan technologique, Chapman a déclaré qu'une partie de son travail consiste à communiquer «des solutions faciles à comprendre à des problèmes vraiment complexes». Elle utilise cette compétence pour générer des bénéfices réels, sur le surf, à la ferme et dans le désert.

Le travail de Chapman peut également avoir un impact sur plusieurs industries, notamment l'aérospatiale et la défense, les infrastructures et la logistique critiques, la robotique agricole et même l'automatisation dans les mines. Et cela revient à son objectif de supprimer l’élément humain des «tâches ennuyeuses, sales et dangereuses».

Bien que ses recherches se tournent vers l'avenir, Chapman tire également son inspiration de la nature.

«J'ai toujours été très mathématique. L'occasion de regarder quelque chose se produire et de danser sur vos mathématiques est très excitante. Vous pouvez regarder un essaim de poissons ou une volée d'oiseaux et vous pouvez écrire la même équation pour des robots », dit-elle.

Mais M. Chapman dit qu'il existe également une opportunité croissante d'interaction et de collaboration homme-robot - la combinaison de forces pour résoudre les grands défis de la société.

Associant

«À l'avenir, les UAV deviendront plus discrets et serviront de collecteurs de données volumineuses», a déclaré Chapman. «Les plus petits véhicules constitueront un composant essentiel ici, collectant discrètement des informations en temps réel et à vol d'oiseau essentielles au bon fonctionnement des systèmes interconnectés.»

«Ces robots pourraient nous fournir des données fiables qui augmentent notre connaissance du monde. Un arrosage de précision des cultures, par exemple, pourrait nous fournir des cartes plus précises de l'érosion des sols, de la santé des cultures et du ruissellement de l'eau, tout en minimisant l'utilisation de l'eau », a-t-elle déclaré.

Donc, les robots et les humains travaillent ensemble.

Chapman dit que cette interconnectivité est une tendance qui va se multiplier dans l'ingénierie de demain. Qu'il s'agisse d'utiliser des robots pour améliorer l'efficacité des opérations de secours coordonnées lors de la reprise après sinistre ou pour améliorer les réseaux de transport interconnectés, le potentiel de la robotique à plusieurs véhicules pour aider les humains est illimité.

«Nous espérons un jour créer un essaim robotique capable de performer et de danser comme un troupeau d'étourneaux, tout en mathématiques et en ingénierie.»

Source: Prue Gildea pour Université de Melbourne

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