Un octocoptère capable de fixer des bardeaux d'asphalte aux toits avec un pistolet à clous a été démontré à l'Université du Michigan.

Ce véhicule aérien est autonome, c'est-à-dire qu'il positionne la cloueuse sur un point de clouage, place le clou et passe au point suivant sans avoir besoin d'un humain aux commandes.

"Pour moi, le plus grand enthousiasme de ce travail est de reconnaître que l'autonomie, utile, l'interaction physique et les tâches de construction sont possibles avec des drones, " a déclaré Ella Atkins, professeur de génie aérospatial et de robotique.

Elle ajoute que les tâches les mieux adaptées à la robotisation sont dites « ennuyeuses, sale et dangereux, " probablement en déplaçant la main-d'œuvre humaine vers un environnement plus propre, des emplois plus sûrs et plus intéressants.

Déjà, les drones épargnent aux humains certains risques de chute à enjeux élevés en inspectant les ponts, éoliennes et tours cellulaires. La prochaine étape naturelle, selon Atkins, est de passer de la surveillance seule à l'exécution de tâches physiques.

Le problème de clouer un bardeau se décompose en plusieurs problèmes plus petits, parmi lesquels indiquer à l'octocoptère où les clous doivent aller et déclencher le pistolet à clous. L'équipe d'Atkins a utilisé un système de marqueurs et de caméras fixes pour permettre à l'octocoptère de se localiser avec précision dans l'espace. Ils ont utilisé ce système pour indiquer à l'octocoptère où devaient aller les clous.

Pour tirer avec le pistolet à clous, ils ont d'abord mesuré la force nécessaire pour comprimer la pointe de la cloueuse, ce qui doit être fait avant qu'un clou ne se déploie. Puis, ils ont écrit un logiciel qui permettrait à l'octocoptère d'appliquer cette force.

La version standard de ce pistolet à clous électrique nécessite également la compression d'une gâchette, mais l'équipe a transformé cela en un commutateur virtuel. Celui-ci s'activait lorsque l'octocoptère était en position de placer un clou.

Pour l'instant, le drone est lent par rapport aux couvreurs humains.

"Initialement, nous avons essayé d'utiliser des vitesses d'approche plus rapides pour minimiser le temps de clouage, " a déclaré Matthieu Romano, un doctorat en robotique étudiant et premier auteur de l'article soumis à la Conférence internationale sur la robotique et l'automatisation. "Toutefois, pour ces tentatives, la pointe du pistolet à clous rebondissait souvent sur le toit, ce qui signifiait qu'il ne se déclencherait pas ou qu'il se déclencherait au mauvais endroit."

Cependant, Atkins soutient que c'est déjà aussi rapide qu'elle et son conjoint l'étaient lorsqu'ils ont mis les premiers clous dans la maison qu'ils ont refait le toit en tant qu'étudiants diplômés.

"Un couvreur débutant - qui n'est jamais monté sur un toit, qui n'a jamais utilisé de pistolet à clous, ils commencent lentement. Ce processus d'apprentissage, l'évolution d'eux étant un novice complet vers le succès, est quelque chose que nous devrons également voir dans ce système, " elle a dit.

En plus de la vitesse, l'équipe a identifié d'autres améliorations qui seraient nécessaires pour un système pratique. D'abord, il doit être alimenté par une attache plutôt que par une batterie. Parce que les batteries et les cloueuses sont lourdes, le système ne peut fonctionner que pendant un peu plus de dix minutes à la fois. Une attache lui permettrait de fonctionner indéfiniment. Et avec une conduite d'air longeant le câble d'alimentation, le pistolet à clous pourrait être un modèle pneumatique plus efficace.

Aussi, un système de caméras et de marqueurs est plus compliqué qu'un drone de toiture n'en aurait réellement besoin. Les bardeaux sont marqués d'une bande adhésive brillante, en plus de la différence de couleur entre la surface exposée et la partie qui se trouve sous la prochaine couche de bardeaux.

"Il serait assez facile d'avoir un système de caméra monté sur l'octocoptère qui comprend à la fois l'orientation du bardeau et sa position, " a déclaré Atkins.

Un article sur ce travail, titré, "Cloué :Toiture autonome avec un octocoptère équipé d'un pistolet à clous, " est soumis à la Conférence internationale sur la robotique et l'automatisation et est publié sur le serveur de préimpression arXiv.