Le carrousel des robots, à l'Ecole des Mines de Nantes - CGE

Le carrousel des robots, à l’Ecole des Mines de Nantes

Les meilleurs bioroboticiens du monde entier ont rendez-vous en avril à Nantes. Ils feront une démonstration de leurs créatures, mises au point sur le modèle d’animaux existants.

« Ce sera un vrai bestiaire ! » Frédéric Boyer1 se réjouit à l’avance du workshop qui va réunir à Nantes, du 6 au 8 avril, une centaine des plus grands bioroboticiens du monde entier, évidemment accompagnés de leurs créatures. Mais si le coordinateur du projet ANGELS, professeur au département Automatique-productique de l’École des Mines de Nantes, s’exprime ainsi avec son humour habituel, le sujet reste des plus sérieux. Avec un enjeu colossal : la biorobotique vise à rien moins qu’unir les sciences de la vie et celles de l’ingénieur. En clair, mettre au point des robots calqués sur les animaux pour reproduire les propriétés exceptionnelles de certaines espèces en matière de locomotion (nage, reptation), de perception ou d’organisation sensori-motrice.

Montée par l’École des Mines de Nantes avec l’appui de deux projets européens (ANGELS et LAMPETRA) avec une partie ouverte au public, cette manifestation sera par exemple l’occasion d’admirer les performances du robot serpent de l’Université de Tokyo, du robot lamproie venu d’un laboratoire italien (Scuola Superiore Sant’Anna de Pise), le plus grand d’Europe dans ce domaine, des robots anguilles – celui de Nantes, conçu à l’IRCCyN (Institut de recherche en communications et cybernétique de Nantes) bien sûr, mais aussi celui de l’École polytechnique fédérale de Lausanne – ou encore un insecte volant de 6 grammes disposant d’une autonomie de 6 minutes, encore jamais présenté en France. En plus des neuf séances plénières, des exposés aborderont des thèmes précis comme la nage, la reptation, le vol, l’œil de la mouche ou le sens électrique des poissons.

Une nouvelle discipline

Les applications envisagées sont immenses puisque, dotés de telles qualités, ces « animaux » pourront se mouvoir de façon autonome et reconnaître des objets dans des environnements confinés ou opaques que ne peuvent atteindre ni l’homme ni les robots traditionnels. C’est particulièrement vrai de ceux qui sont destinés à l’environnement liquide comme ANGELS, pour lesquels toutes sortes d’utilisations sont imaginables : surveillance militaire, maintenance de plates-formes offshore, voire endoscopie industrielle et médicale. Cependant, sans attendre ces applications finales, de telles recherches sont l’occasion d’importants progrès intermédiaires, dans les capteurs, la modélisation ou l’autonomie énergétique par exemple.

Ce grand rendez-vous nantais de toute la communauté bioroboticienne ponctue les efforts de l’École des Mines dans ce domaine et témoigne de l’importance qu’elle attache à des recherches qui mobilisent des moyens issus de quatre départements sur cinq : automatique-productique, bien sûr, mais aussi Subatech, informatique et le département Systèmes énergétiques et environnement. Sans parler du recours, à l’extérieur, aux sciences de la nature pour la connaissance et la compréhension des modèles animaux. C’est ce caractère décloisonné qui rend une telle recherche aussi passionnante : « Plusieurs disciplines viennent s’assembler autour de ce noyau qu’est la bionique pour créer une nouvelle discipline », résume Frédéric Boyer.

1Frédéric Boyer est professeur au département d’Automatique-productique de l’Ecole des Mines de Nantes, Nantes. Il travaille notamment avec l’équipe de robotique de l’Institut de Recherche en Communication et Cybernétique de Nantes (IRCCyN).

 

ANGELS : TOUJOURS PLUS AGILE

Et le robot anguille nantais, où en est-il ? D’abord connu sous le nom de ROBEA, il s’appelle maintenant RAAMO et a un petit frère européen avec ANGELS, acronyme qui signifie «ANGuilliform robot with ELectric Sense» mais qui surtout rend compte des importants progrès réalisés sur la place nantaise. En clair, et toujours dans la logique consistant à copier la nature dans ce qu’elle peut apporter de mieux à la robotique, ANGELS a aussi adopté le sens de certains poissons qui dégagent un champ électrique, leur peau percevant et analysant en retour la réponse donnée par l’environnement pour en déduire les objets (et congénères) alentour. « Il est capable de donner une forme à son champ électrique, explique Alexis Girin, ingénieur de recherches à l’École. Car pour être autonome il ne suffit pas d’être intelligent ; il faut avoir un corps qui perçoive bien et agisse bien. »

Autre progrès marquant, ANGELS n’a plus un corps unique : au cours de sa navigation, il est capable de se subdiviser en robots identiques plus petits et autonomes puis de se reconstituer, selon ce que les chercheurs du projet appellent « des procédés de robotique reconfigurable ». Tous ces modules sont équipés d’un sens électrique indépendant ou collaboratif et peuvent communiquer entre eux. Ainsi peuvent-ils se faufiler dans des environnements encore moins accessibles, par exemple des tuyauteries anguleuses, mais aussi fournir une description détaillée d’un objet qu’ils auront analysé selon différents points de vue.

Au sein du département automatique-productique, quatre enseignants-chercheurs et trois doctorants travaillent à temps plein sur ANGELS, plus deux autres sur des sujets de robotique biomimétique. Si l’on ajoute trois enseignants-chercheurs et un technicien au laboratoire Subatech, un professeur et un doctorant au département Systèmes énergétiques et environnement, et un enseignant-chercheur au département Informatique, cela fait au total seize personnes qui veillent en permanence sur les progrès de notre anguille. Mais on recense dans l’ensemble des laboratoires européens jusqu’à cinquante personnes impliquées dans ce projet soutenu par des crédits communautaires. Attention suprême : dans un patio de l’École, ANGELS dispose désormais de sa piscine, un bassin d’expérimentation flambant neuf.

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