Crédit :Kanellakis et al.
Une équipe de chercheurs de l'Université de Technologie de Luleå, en Suède, a développé un nouveau cadre pour effectuer des inspections visuelles de grandes infrastructures 3D à l'aide de microvéhicules aériens (MAV) entièrement autonomes. Dans leur papier, prépublié sur arXiv, ils introduisent un système d'inspection aérienne à haut niveau d'autonomie, qui pourrait potentiellement être déployée à grande échelle pour l'inspection d'infrastructures anciennes.
« Les infrastructures vieillissantes deviennent un enjeu majeur pour les sociétés développées, avec un coût accru et un grand danger pour les inspecteurs humains effectuant l'opération globale, " Georges Nikolakopoulos, l'un des chercheurs qui a mené l'étude, a déclaré TechXplore. "Ainsi, il y a cinq ans, nous avons imaginé des robots aériens avec bras pour effectuer une inspection et une maintenance autonomes de manière plus abordable, vite, manière productive et sécurisée."
Dans le cadre imaginé par Nikolakopoulos et ses collègues, plusieurs MAV sont déployés pour l'inspection d'une infrastructure, s'appuyant uniquement sur leur ordinateur de bord et leurs systèmes sensoriels. Un système modulaire qui combine localisation, la technologie de planification et de cartographie des chemins garantit que les MAV peuvent être déployés rapidement, réduire le temps d'exécution de la mission pour qu'elle réponde aux besoins de l'opérateur.
« Étant donné un projet de modèle géométrique de l'infrastructure à inspecter, par exemple. une boîte ou un cône, nous définissons avec nos algorithmes des chemins pour les MAV pouvant garantir une inspection visuelle complète, " expliqua Nikolakopoulos. " Les robots aériens volent de façon autonome, collecter des images tout en évitant les collisions. A l'atterrissage, les informations recueillies sont transformées en une reconstruction 3D dense de l'infrastructure."
Le système développé par Nikolakopoulos et ses collègues comprend trois composants clés :un planificateur de trajectoire basé sur la géométrie, un composant de localisation précis et flexible, et un schéma de post-traitement des données visuelles. Le composant de planificateur de chemin planifie efficacement la couverture collaborative de structures complexes à l'aide de plusieurs MAV.
Crédit :Kanellakis et al.
Le composant de localisation, d'autre part, fournit des estimations de pose précises pour les MAV à l'aide d'un schéma d'estimation inertielle à ultra large bande (UWB). Finalement, le schéma de post-traitement permet aux chercheurs de construire des modèles 3D des infrastructures, en utilisant les données visuelles recueillies par les véhicules aériens.
"L'impact scientifique et technologique majeur de notre étude est le fait que les multiples MAV fonctionnent dans une approche non supervisée par l'homme, " a déclaré Nikolakopoulos. " Ils ont un très haut niveau d'autonomie et une fabrication industrielle complète pour effectuer les tâches d'inspection requises. Au mieux de ma connaissance, c'est la toute première fois que des MAV sont déployés pour l'inspection des éoliennes dans le monde. »
Nikolakopoulos et ses collègues ont évalué les performances de leur système de navigation autonome dans une série d'expériences réalistes sur le terrain en plein air qui impliquaient l'inspection d'infrastructures à grande échelle. Ces tests portaient principalement sur l'inspection des éoliennes, qui sont des structures particulièrement exigeantes.
Les résultats recueillis dans ces évaluations préliminaires sont très prometteurs, soulignant les mérites et le potentiel du système proposé pour l'inspection des grandes infrastructures complexes. À l'avenir, l'approche développée par Nikolakopoulos et ses collègues pourrait être déployée à grande échelle, ouvrant la voie à des inspections entièrement automatisées utilisant la robotique aérienne.
« Nous sommes maintenant au stade de la commercialisation de l'idée globale à la fois en tant que service et plate-forme, ainsi nous travaillons pleinement à la construction de notre spin-off et au renforcement des futurs plans financiers, ", a déclaré Nikolakopoulos.
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