Projet CLARA : Couplage, Apprentissage et Vision pour Contrôle de Robots Aeriens
Les drones aériens sont désormais des robots très utilisés pour des tâches de surveillance, de prévention ou d'analyse de lieux. Dans le cas d'un espace libre d'obstacles, la navigation autonome est alors envisageable par un asservissement sur une trajectoire de points de passage GPS comme dans le cas d'un relevé hydrique sur une parcelle agricole par exemple. Pour des situations plus complexes comme le contrôle d'ouvrages d'art, un pilote est alors souvent nécessaire pour assurer la sécurité pendant le vol.
Dans des environnements encore plus complexes, tels que l'intérieur d'une forêt, les pilotages autonomes et humains deviennent tout aussi impossibles l'un que l'autre du fait des multiples contraintes rencontrées :
- La perte des signaux GPS est classique dans ce genre d'environnement difficile rendant la navigation par points de passage très compliquée voire impossible.
- L'environnement dense et non structuré (branches, broussailles, ...) rend la visualisation par écran interposé ou lunettes d'immersion très difficile pour un pilote qui ne pourra pas sécuriser totalement le vol.
Néanmoins, l'usage des drones aériens dans ce genre d'environnement est d'un intérêt primordial et peut se décliner en de multiples applications de prévention et/ou de surveillance telles que la détection préventive d'incendie, la recherche de personnes, la cartographie pour l'entretien forestier, etc.
Dans le projet CLARA, nous proposons donc de relever le défi de la navigation autonome d'un drone aérien au sein d'une forêt dans l'objectif d'une cartographie 3D. Pour cela, nous distinguons trois verrous scientifiques à résoudre pour permettre de réussir ce défi :
- La commande du drone dans un environnement complexe et inconnu ;
- La perception et la représentation d'un environnement complexe et non structuré pour l'évitement d'obstacle et l'étude de la traversabilité ;
- La reconstruction 3D et la localisation d’un robot volant dans un environnement où les objets sont peu discriminants/différentiables.
Dans le projet CLARA, pour répondre aux contraintes et aux verrous scientifiques identifiés, nous supposons que le drone ne dispose ni de carte de l’environnement, ni de GPS et qu'il doit reconstruire une cartographie tout en se déplaçant de manière autonome vers une position prédéfinie. Pour cela, le drone est équipé d'une centrale inertielle et d'un système de vision stéréoscopique composé de deux caméras à 360 degrés.
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Découvrez le portrait de Guillaume Allibert à l'origine du projet CLARA !
Fast and curious : Guillaume Allibert
Très bientôt, ne manquez pas notre nouvelle vidéo avec Guillaume Allibert chercheur au Laboratoire d'Informatique, Signaux et Systèmes de Sophia-Antipolis (I3S), au sujet du fonctionnement d'un drone autonome ! Au format "Fast and Curious", cette vidéo vous offre une présentation claire et rapide des dernières avancées en recherche. Restez connectés !
Le projet CLARA vise à donner à un drone la capacité de se mouvoir de manière entièrement autonome au sein d'environnements denses et non structurés. L'étude se focalise sur le milieu forestier, lequel présente de multiples défis en raison de l'absence de règles de construction préétablies, caractéristique inhérente aux environnements naturels.