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Fabriqué en silicone, «SoFi» de CSAIL pourrait permettre une étude plus approfondie de la vie aquatique. En effet, ce mois-ci, des scientifiques ont publié des images rares de l’un des requins les plus insaisissables de l’Arctique. Les résultats démontrent que même avec de nombreux progrès technologiques au cours des dernières années, il demeure difficile de documenter de près la vie marine.

Mais les informaticiens du MIT pensent avoir trouvé une solution : utiliser des robots. Dans un article publié le 21 mars 2018, une équipe du Laboratoire d’informatique et d’intelligence artificielle (CSAIL) du MIT a dévoilé «SoFi», un poisson robotisé qui peut nager de manière indépendante à côté de vrais poissons dans l’océan.

Plusieurs fonctionnalités

Pendant ses plongées dans le Rainbow Reef à Fidji, « SoFi » a nagé à des profondeurs de plus de 15 mètres pendant 40 minutes à la fois, manipulant avec agilité les courants et prenant des photos et vidéos haute résolution en utilisant Un objectif fish-eye.

Grâce à sa queue ondulée et à sa capacité unique à contrôler sa propre flottabilité, « SoFi » peut nager en ligne droite, tourner ou plonger vers le haut ou vers le bas. L’équipe a également utilisé un contrôleur « Super Nintendo » étanche et développé un système de communication acoustique personnalisé qui leur a permis de changer la vitesse de « SoFi » et de faire des mouvements et des virages très facilement

«À notre connaissance, il s’agit du premier poisson robotisé capable de nager sans surveillance en trois dimensions pendant de longues périodes», explique Robert Katzschmann, candidat au doctorat CSAIL et auteur principal du nouvel article publié aujourd’hui dans Science Robotics. « Nous sommes enthousiasmés par la possibilité de pouvoir utiliser un système comme celui-ci pour se rapprocher de la vie marine que les humains peuvent obtenir par eux-mêmes. »

Katzschmann a travaillé sur ce projet et a écrit le document avec Daniela Rus, directeur du CSAIL, Joseph DelPreto, étudiant diplômé et Robert MacCurdy, ancien chercheur postdoctoral, qui est maintenant professeur assistant à l’Université du Colorado à Boulder.

Comment cela fonctionne-t-il ?

Les véhicules sous-marins autonomes (AUV) existants ont traditionnellement été attachés à des bateaux ou alimentés par des hélices encombrantes et coûteuses. En revanche, « SoFi » a une configuration pour être beaucoup plus simple et plus léger, avec une seule caméra, un moteur, et la même une batterie au lithium-polymère, qui se trouve dans les smartphones grand public.

Pour faire nager le robot, le moteur pompe l’eau dans deux chambres semblables à des ballons dans la queue du poisson, qui fonctionnent comme un ensemble de pistons dans un moteur, elle se plie et fléchit d’un côté. Lorsque les actionneurs poussent l’eau vers l’autre canal, celui-ci se courbe et fléchit dans l’autre sens.

Ces actions alternées créent un mouvement qui ressemble à ceux d’un vrai poisson. En changeant ses modèles d’écoulement, le système hydraulique permettrait différentes manoeuvres qui se traduiraient par une gamme de vitesses. Toute la moitié arrière du poisson est faite de caoutchouc de silicone et de plastique souple, et plusieurs composants sont imprimés en 3D, qui contiennent toute l’électronique. Pour réduire les risques de fuite d’eau, l’équipe a rempli une partie du robot d’une petite quantité d’huile pour bébé, car il s’agit d’un liquide qui ne comprime pas à cause lors des changements de pression pendant les plongées.

En effet, l’un des plus grands défis de l’équipe était de faire nager « SoFi » à différentes profondeurs. Le robot a deux ailerons sur son côté qui ajustent la hauteur du poisson pour plonger de haut en bas. Pour ajuster sa position verticalement, le robot dispose d’un compartiment à poids réglable et d’une «unité de contrôle de la flottabilité» qui peut changer sa densité en comprimant et décompressant l’air.

Moins perturbateur

Katzschmann nous explique que l’équipe a développé « SoFi » dans le but d’être moins perturbateur dans son environnement aquatique. «Le robot est capable d’observations et d’interactions avec la vie marine et ne semble pas déranger les véritables poissons.», nous explique Rus.

Ce projet fait partie d’un plus grand travail de CSAIL, axé sur les robots souples, qui ont le potentiel d’être plus sûrs, plus robustes et plus agiles que leurs homologues plus corpulents. Les robots mous sont, à bien des égards, plus faciles à contrôler que les robots rigides, car les chercheurs n’ont pas à s’inquiéter autant des collisions potentielles comme les autres robots, ce qui permet a « SoFi », d’être un robot plus performant.

[via MIT]