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Le MIT sait contrôler une flotte entière de drones autonomes

On savait que le MIT s’intéressait déjà aux drones après avoir découvert leur prototype de drone dessinateur, mais la célèbre université a décidé d’aller encore plus loin : elle a en effet développé un algorithme permettant de contrôler des dizaines de drones en même temps, tout en leur faisant éviter des obstacles ! 

Pour clarifier la situation, il est nécessaire de commencer à rappeler quelques bases de la robotique dont les modes de contrôle se divisent en 2 catégories : les systèmes centralisés et les méthodes décentralisées. Les premiers fonctionnent grâce à un seul décisionnaire, autrement un ordinateur maître qui choisit comment diriger chaque drone selon son programme. La technique décentralisée, quant à elle, alloue, dans le cas présent, à chaque drone la possibilité de se commander de manière autonome et sans recevoir d’ordre, en fonction des événements captés dans son environnement. La seconde approche est bien évidemment plus compliquée à mettre en place, mais diablement plus efficace en cas de problème puisqu’elle peut compter sur une division des solutions entre les différents drones.

C’est cette organisation décentralisée qu’a choisi le MIT pour organiser le vol d’une flotte entière de drones, en limitant l’utilisation de bande passante au profit de puissants algorithmes. Plus intéressant encore, cette stratégie permet aux appareils d’éviter des objets en mouvement (ou statiques) lors de leurs déplacements et ainsi d’éviter les collisions de manière totalement autonome, à l’instar de ce que peut proposer la machine grand public Phantom 4 de DJI.

Comment ça fonctionne ? C’est simple : chaque drone cartographie son environnement en 3D et en déduit l’espace libre (sans obstacle) disponible. Il le partage avec ses voisins les plus proches, et calcule ainsi où son espace croise les leurs pour finalement créer un réseau de données de sécurité partagées entre les différents éléments afin de réduire les risques et de fonctionner de manière synchronisée. Grâce à une quatrième dimension, le temps, la flotte peut finalement anticiper les positions des objets externes au système et en mouvement pour les éviter en déviant sa trajectoire globale. Évidemment, des hypothèses et suppositions restent formulées par l’algorithme, mais la mise à jour des cartes plusieurs fois par seconde et leur occurrence s’améliorant avec le nombre de drones réduisent grandement cette marge d’erreur.

La première expérience, réussie avec succès, consistait à faire voler un escadron de petits hélicoptères, qui ont su garder leur formation en carré sur un même plan horizontal tout en évitant des obstacles (à vitesse constante néanmoins) ensemble et en symbiose les uns avec les autres, en ne perdant leur configuration que dans les situations les plus délicates, où le dispositif a alors adopté une formation verticale et laissé quelques drones agir rapidement de manière indépendante dans les cas les plus extrêmes. Prochaine étape ? Tester tout ça avec des robots sur roues, devant transporter du matériel dans une pièce remplie de passants… Une nouvelle idée pour harmoniser la circulation des voitures autonomes, après la révolution des carrefours ? Un premier essai, effectué l’an dernier, est visualisable ci-dessous :

Espérons que cette annonce, qui frôle la psychose apportée par le scénario des robots tueurs, ne fera pas le même effet que la raison qui a probablement poussé Alphabet à se séparer de Boston Dynamics… Et qu’elle ne poussera pas encore les agences de sécurité de l’aviation civile à mettre en place des mesures drastiques, comme l’immatriculation obligatoire des UAV de loisir décidée en marge de la publication d’un rapport consternant de la FAA et en lien avec divers incidents comme le crash d’un drone contre un avion à Londres.

Les chercheurs à l’origine du projet, toujours à l’état d’alpha-test, devraient en présenter un compte-rendu lors de la prochaine International Conference on Robotics and Automation le mois prochain.

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Valentin Décarpentrie

Techno

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