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« Robat » est un robot terrestre entièrement autonome doté de qualité de type chauve-souris, qui utilise l’écholocation pour se déplacer dans des environnements tout en les cartographiant uniquement en se basant sur le son. Ce robot a été développé à l’Université de Tel Aviv.

« Robat » cartographie son environnement par le son

Les chauves-souris utilisent l’écholocation pour cartographier leurs environnements en naviguant et en émettant un son, puis en extrayant des informations des échos reflétés par des objets dans leur environnement. De nombreuses théories ont été proposées pour expliquer comment les chauves-souris utilisent le son pour naviguer, mais peu de tentatives ont été faites pour construire un robot qui imite les capacités d’une chauve-souris.

Itamar Eliakim, étudiant diplômé de TAU, a mis au point un robot qui utilise une approche biologique de type chauve-souris, qui émet un son et analyse les échos renvoyés pour générer une carte de son espace. Le professeur Yossi Yovel du département de zoologie de TAU et le docteur Gabor Kosa de l’école d’ingénierie mécanique de TAU sont les conseillers de M. Eliakim.

«Notre Robat est le premier biorobot entièrement autonome, semblable à une chauve-souris, qui peut évoluer dans un nouvel environnement tout en le cartographiant, uniquement sur la base des informations venant du son. Cette information délimite les frontières des objets et les chemins libres entre eux», explique Eliakim. « Nous avons pu démontrer le grand potentiel de l’utilisation du son dans les futures applications robotiques. »

Il utilise un réseau neuronal artificiel

Le Robat est équipé d’un haut-parleur à ultrasons qui produit des signaux sonores modulés en fréquence à un taux généralement utilisé par les chauves-souris, ainsi que de deux microphones à ultrasons qui servent d’oreille au robot. Il classe les frontières et les formes des objets qu’il rencontre avec un réseau neuronal artificiel, créant ainsi une carte riche et précise de son environnement et il fait cela en temps réel. Voici une vidéo montrant comment fonctionne ce robot :

Par exemple, lorsqu’il rencontre une impasse au lieu de simplement la détecter visuellement comme le feraient la plupart des robots, ce robot utilise ses capacités de classification pour déterminer s’il est bloqué par un mur ou par une plante à travers laquelle il pourrait passer.

Des signaux d’écholocalisation

Ce robot peut se déplacer dans l’environnement en émettant des signaux d’écholocalisation tous les 0,5 mètre, imitant ainsi une chauve-souris volant à 5 m/sec tout en émettant un signal toutes les 100 ms dans la plage des vitesses de vol et d’écholocalisation utilisées par de nombreuses chauves-souris.

Tous les 0,5 mètre, le Robat émet trois signaux sonores modulés en fréquence à large bande en forme de chauve-souris, tout en pointant ses capteurs (émetteur et récepteur) sur trois degrés différents: -60, 0 et 60 degrés par rapport à la direction du mouvement. Cette procédure visait à surmonter le faisceau acoustique étroit du Robat et à mieux imiter un faisceau de chauve-souris qui est généralement beaucoup plus large que celui utilisé par ce robot.

Cette invention a été publiée aujourd’hui dans PLOS Computational Biology.

Source : Tel Aviv University