Des chercheurs du MIT ont conçu un microrobot aérien capable de voler avec une vitesse et une agilité jusqu'ici réservées au monde du vivant, rivalisant avec les capacités des insectes.
Grâce à un contrôleur basé sur l'IA, cet automate de petite taille peut exécuter des acrobaties complexes, ce qui pourrait ouvrir la voie à des missions de sauvetage dans des environnements inaccessibles aux drones traditionnels.
Un cerveau artificiel pour des acrobaties naturelles
Jusqu'à présent, les microrobots aériens étaient cantonnés à des trajectoires lentes et prévisibles, bien loin de la vivacité d'un insecte. Le principal obstacle résidait dans le « cerveau » du robot, le contrôleur chargé de calculer et d'ajuster le vol en temps réel.
Les systèmes précédents, réglés manuellement, bridaient les performances de ces machines. Pour surmonter ce défi, les équipes du MIT ont mis au point une architecture de contrôle en deux étapes, véritable pierre angulaire de cette avancée.
La première étape repose sur un planificateur puissant, un contrôleur prédictif qui modélise le comportement du robot pour tracer des trajectoires optimales, même pour des manœuvres extrêmes comme des saltos.
Trop gourmand en calcul pour une exécution en direct, ce planificateur a servi de tuteur à une intelligence artificielle plus légère via un processus nommé « apprentissage par imitation ». Cette dernière comprime la puissance du planificateur dans un modèle efficace, capable de prendre des décisions quasi instantanées.
Des performances qui bousculent les standards
Les résultats de cette nouvelle approche sont spectaculaires. Le microrobot a vu sa vitesse de vol augmenter de 447 % et son accélération de 255 % par rapport aux versions antérieures.
Lors des tests, il a réussi l'exploit d'enchaîner dix saltos consécutifs en seulement onze secondes, le tout en restant sur sa trajectoire à quelques centimètres près, malgré des perturbations comme des courants d'air. Ce saut qualitatif le rapproche considérablement des performances des insectes naturels.
Plus encore, le robot est désormais capable de réaliser des mouvements de « saccade », des changements de direction très rapides suivis d'une stabilisation.
Ce comportement, utilisé par de nombreux insectes pour fixer leur vision et se repérer, est une capacité cruciale pour l'intégration future de capteurs embarqués.
Il s'agit d'une étape essentielle pour permettre à ces machines de voir et de comprendre leur environnement de manière autonome.
Vers des essaims de sauveteurs autonomes ?
Cette démonstration ouvre des perspectives fascinantes, notamment pour les opérations de recherche et de sauvetage en milieux périlleux. Imaginez un essaim de ces robots agiles se faufilant dans les interstices d'un bâtiment effondré pour localiser des survivants là où des drones plus gros ne pourraient jamais s'aventurer. C'est l'objectif à long terme visé par les chercheurs du MIT.
Le chemin est cependant encore long avant un déploiement sur le terrain. La prochaine grande étape consistera à intégrer des caméras et des capteurs directement sur le robot pour le libérer des systèmes de capture de mouvement externes qui le guident actuellement.
L'enjeu sera de lui conférer une totale autonomie de navigation, lui permettant d'éviter les obstacles et de coordonner ses actions avec d'autres unités, signalant un véritable changement de paradigme pour la micro-robotique.