Inspecter un bâtiment endommagé après un tremblement de terre ou pendant un incendie est exactement le genre de travail que les sauveteurs humains aimeraient que les drones fassent pour eux. Un robot volant pourrait rechercher les personnes piégées à l'intérieur et guider l'équipe de secours vers elles. Mais le drone devait souvent entrer dans le bâtiment par une fissure dans un mur, une fenêtre partiellement ouverte, ou à travers des barres - quelque chose que la taille typique d'un drone ne permet pas.

Pour résoudre ce problème, des chercheurs du Robotics and Perception Group de l'Université de Zurich et du Laboratoire des systèmes intelligents de l'EPFL ont créé un nouveau type de drone. Les deux groupes font partie du Pôle national de recherche en robotique (NCCR) financé par le Fonds national suisse de la recherche scientifique. Inspiré des oiseaux qui replient leurs ailes dans les airs pour traverser des passages étroits, le nouveau drone peut se serrer pour passer à travers les interstices puis reprendre sa forme précédente, tout en continuant à voler. Et il peut même contenir et transporter des objets en cours de route.

Les bras mobiles peuvent se replier autour du cadre principal

"Notre solution est assez simple d'un point de vue mécanique, mais il est très polyvalent et très autonome, avec des systèmes de perception et de contrôle embarqués, " explique Davide Falanga, chercheur à l'Université de Zurich et premier auteur de l'article. Par rapport à d'autres drones, ce drone morphing peut manœuvrer dans des espaces restreints et garantir un vol stable à tout moment.

Une équipe de recherche de l'Université de Zurich et de l'EPFL a développé un nouveau drone capable de rétracter ses bras d'hélice en vol et de se faire petit pour passer à travers des espaces et des trous étroits. Ceci est particulièrement utile lors de la recherche de victimes de catastrophes naturelles.

Les équipes zurichoises et lausannoises ont travaillé en collaboration et ont conçu un quadrirotor à quatre hélices qui tournent indépendamment, montés sur bras mobiles repliables autour du châssis principal grâce à des servomoteurs. L'as dans le trou est un système de contrôle qui s'adapte en temps réel à toute nouvelle position des bras, ajuster la poussée des hélices lorsque le centre de gravité se déplace.

« Le drone morphing peut adopter différentes configurations selon les besoins du terrain, " ajoute Stefano Mintchev, co-auteur et chercheur à l'EPFL School of Engineering. La configuration standard est en forme de X, avec les quatre bras tendus et les hélices à la plus grande distance possible les unes des autres. Face à un passage étroit, le drone peut passer en forme de "H", avec tous les bras alignés le long d'un axe ou en forme de "O", avec tous les bras croisés le plus près possible du corps. Une forme en "T" peut être utilisée pour rapprocher la caméra embarquée montée sur le châssis central le plus près possible des objets que le drone doit inspecter.

Première étape vers des recherches de sauvetage entièrement autonomes

À l'avenir, les chercheurs espèrent encore améliorer la structure du drone afin qu'il puisse se plier dans les trois dimensions. Plus important encore, ils veulent développer des algorithmes qui rendront le drone vraiment autonome, lui permettant de rechercher des passages dans un scénario catastrophe réel et de choisir automatiquement le meilleur chemin pour les traverser. "L'objectif final est de donner au drone une instruction de haut niveau telle que" entrez dans ce bâtiment, inspectez chaque pièce et revenez' et laissez-le découvrir par lui-même comment le faire, " dit Falanga.