[I'MTech] Les poissons artificiels de la lagune de Venise

Terminé en novembre 2019, le projet européen H2020 Subcultron a réussi le déploiement d’une flotte autonome de robots sous-marins dans la lagune de Venise. Après 4 ans de travaux, le consortium de recherche — dont IMT Atlantique fait partie ­— a ainsi démontré la faisabilité d’une synchronisation d’un essaim de plus d’une centaine d’unités autonomes en environnement complexe. Un résultat notamment rendu possible par l’intégration dans les robots d’un 6e sens bio-inspiré, appelé « sens électrique ».

Texte

Frédéric Boyer et Vincent Lebastard, du département DAPI

Ce sont de curieuses espèces marines qui ont habité la lagune de Venise d’avril 2016 à novembre 2019. Touristes nautiques ou plongeurs pouvaient en effet observer d’étranges moules transparentes d’une quarantaine de centimètres, ou d’étonnants nénuphars noirs dérivant à la surface de l’eau. Les biologistes amateurs auraient cependant été déçus de faire le déplacement pour les observer, car cette faune d’un autre genre était en réalité artificielle. Il s’agissait de robots immergés sous les eaux vénitiennes dans le cadre du projet européen H2020 Subcultron. Alliant électronique et bio-mimétisme, il avait pour but de déployer un essaim sous-marin de plus de 100 robots, capable de se coordonner de manière autonome tout en s’adaptant à son environnement.

C’est pour parfaire cet objectif que les scientifiques mobilisés sur le projet ont choisi le cadre de la Cité des Doges. « La lagune de Venise est un milieu sensible et complexe » détaille Frédéric Boyer, chercheur en robotique à IMT Atlantique — qui est membre du consortium de recherche de Subcultron. « Les profondeurs sont faibles et très irrégulières, parsemées d’obstacles en tout genre. L’eau y est naturellement turbide. Les grandeurs physiques du milieu varient beaucoup : salinité, température… » En somme, un terrain de jeu idéal pour mettre les robots en difficulté et tester leurs capacités d’adaptation et de coordination.

Un écosystème de robots marins

Les chercheurs ont d’abord déployé dans la lagune 130 moules artificielles. En pratique, il s’agit d’unités électroniques incrustées dans un tube étanche. Elles sont capables de récolter des données physiques sur l’environnement, mais n’ont pas de capacité de déplacement autre que de couler et de refaire surface. Leur autonomie est garantie grâce à un système innovant de recharge par culture de bactéries, mis au point par l’un des partenaires du projet : l’université libre de Bruxelles. À la surface, des « nénuphars » flottants alimentés par énergie solaire, qui sont en réalité des bases de traitement des données. Seul problème : les moules et les nénuphars artificiels n’ont pas le droit de communiquer entre eux. C’est là qu’interviennent la notion de coordination, et un troisième type de robots.

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Publié le 14.02.2020

par Pierre-Hervé VAILLANT