L’Université Norvégienne des Sciences et de la Technologie Remporte Un Prix De 2 Millions De Dollars De La DARPA Pour Son Système De Drone Appelé « CERBERUS”
18 mars 2022
La Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) des États-Unis est responsable de la recherche et du développement de technologies à usage militaire. Des universités et des sociétés de recherche privées du monde entier ont toutes collaboré avec la DARPA pour faire émerger des avancées technologiques. Beaucoup de ces projets sont utilisés à des fins militaires, tandis que d’autres sont utilisés dans des entreprises commerciales. Lorsque la DARPA cherche à développer un concept, l’un des moyens d’attirer des collaborateurs est d’organiser des défis.
L’un de ces défis qui a commencé en septembre 2018 et s’est terminé le 24 septembre 2021 était le Défi SubT. Comme expliqué sur le site Web du défi, “Le défi souterrain ou « SubT » de la DARPA cherche de nouvelles approches pour cartographier, naviguer et rechercher rapidement des environnements souterrains lors d’opérations de combat urgentes ou de scénarios d’intervention en cas de catastrophe. »La DARPA a présenté le défi avec des incitations substantielles. Prix du 1er-3ème place serait de $2M, 1M $et 500 K$. En outre, un concours virtuel décerné 1er-3ème prix de 750 K$, $500 et $250K.
Une équipe d’étudiants de l’Université Norvégienne des Sciences et de la technologie dirigée par un candidat au doctorat du Département de Cybernétique de l’Ingénierie, Paolo De Petris, a remporté le prix de la 1ère place de 2 millions de dollars. La conception de l’équipe, appelée CERBERUS, est un système de drones de coordination capables d’explorer et de cartographier un paysage souterrain urbain. Pour Paolo et son équipe, il y avait plusieurs obstacles à surmonter. Le principal est que les environnements souterrains se voient souvent refuser les informations GPS et la connectivité sans fil, deux éléments essentiels au fonctionnement autonome des drones.
Pour surmonter cet obstacle, Paolo a développé un rover au sol qui accompagne les drones pour fournir une connectivité et un positionnement continus. Le rover au sol a ce que Paolo décrit comme “une antenne à gain élevé et une connexion par fibre optique à la station de base”. Alors que les drones se déplacent dans le paysage, ils émettent une série de signaux sans fil “fil d’ariane” qui communiquent avec le rover au sol et la station de base. La prochaine partie du défi consistait à développer des drones capables de traverser des environnements souterrains.
Pour cela, Paolo a mis au point 2 modèles principaux, un drone aérien et à pattes. Le drone aérien peut être utilisé pour aller de l’avant et s’insérer dans des espaces restreints ou inaccessibles. Les drones à pattes robustes peuvent ramper à travers des tunnels pour générer des cartes et bénéficient d’une durée de vie prolongée de la batterie. Les deux drones peuvent être équipés d’une gamme de capteurs pour atteindre les objectifs de la mission. Les drones sont également programmés avec un logiciel anticollision, indispensable pour une approche autonome. “Pour permettre l’exploration autonome des environnements souterrains, l’équipe CERBERUS se concentre sur la perception multimodale et multi-robots, ainsi que sur la planification des chemins pour l’exploration et la recherche de zones”, indique le document de Paolo sur le projet. » Une solution de perception embarquée unifiée et complémentaire est développée qui fusionne les signaux LiDAR, les caméras et les capteurs inertiels. Cela permet une localisation résiliente et une conscience situationnelle même dans des conditions de dégradation perceptuelle telles que l’auto-similitude géométrique, l’obscurité et la présence de obscurants…In bref, chaque robot peut détecter des objets d’intérêt sur le terrain, et avec l’optimisation de la carte, affiner leurs estimations de position à la station de base.”
La DARPA n’a fait aucune annonce quant à la façon dont elle envisage d’utiliser la plate-forme de drones CERBERUS de Paolo. Mais, avec l’entrée gagnante, Paolo a la possibilité de poursuivre son projet de recherche. Il a déjà commencé un nouveau projet appelé RMF-Owl. Bien que ne faisant pas partie d’un défi de la DARPA, le RMF-Owl est une continuation de CERBERUS. C’est un drone résistant aux collisions pour l’exploration souterraine autonome.
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