Dans une avancée significative pour la robotique aérienne autonome, des ingénieurs de l’Université de Hong Kong ont conçu un drone qui imite la remarquable capacité des oiseaux à naviguer à grande vitesse dans des environnements complexes.
Le Robot Aérien à Grande Vitesse et Sécurité Garantie (SUPER) peut voler à plus de 20 mètres par seconde (72 km/h) tout en détectant et en évitant des obstacles aussi fins que 2,5 millimètres – tels que des fils électriques ou des brindilles – en s’appuyant uniquement sur ses capteurs embarqués et sa puissance de calcul interne. Contrairement aux drones conventionnels qui dépendent du GPS ou de parcours préalablement cartographiés, SUPER fonctionne en totale autonomie dans des environnements inconnus.
Le système compact, qui mesure seulement 28 centimètres d’envergure pour un poids au décollage de 1,5 kg, utilise un capteur LiDAR 3D léger capable de détecter des obstacles jusqu’à 70 mètres avec une précision extrême. Ce qui rend SUPER véritablement innovant, c’est son cadre de planification sophistiqué qui génère deux trajectoires pendant le vol : l’une optimisant la vitesse en s’aventurant dans des zones inconnues, l’autre privilégiant la sécurité en restant dans des espaces connus et sans obstacles.
« Imaginez un “oiseau robot” manœuvrant rapidement à travers la forêt, esquivant sans effort branches et obstacles à grande vitesse. C’est comme doter le drone des réflexes d’un oiseau, lui permettant d’éviter les obstacles en temps réel tout en fonçant vers son objectif », explique le professeur Fu Zhang, qui a dirigé l’équipe de recherche.
Lors de tests en conditions réelles, SUPER a atteint un taux de réussite quasi parfait de 99,63 % dans divers scénarios exigeants, notamment le vol à grande vitesse, l’évitement de fils électriques, la navigation dans des forêts denses et le vol de nuit. Le drone a également démontré d’excellentes capacités de suivi d’objets, parvenant à suivre un joggeur à travers une forêt dense là où les drones commerciaux échouaient.
Cette technologie ouvre de vastes perspectives, notamment pour les missions de recherche et de sauvetage où des MAVs équipés de la technologie SUPER pourraient naviguer rapidement dans des zones sinistrées – comme des bâtiments effondrés ou des forêts épaisses – de jour comme de nuit, localisant des survivants ou évaluant les dangers bien plus efficacement que les drones actuels. Cette recherche, publiée dans Science Robotics, représente une étape clé dans la transition de la navigation autonome à grande vitesse du laboratoire vers des applications concrètes.