Au début des années 2000, le mot drone n’évoquait rien précis au grand public, si ce n’est une vague et indifférente curiosité. Le secteur militaire et certains laboratoires français leur avaient déjà trouvé un intérêt scientifique applicatif.

Drone en mission de tournage vidéo (courtoisie de SkyRobot) © IPSA

Drone en mission de tournage vidéo (courtoisie de SkyRobot) © IPSA

A l’époque, les activités de recherche se focalisaient principalement sur l’étude, l’exploration et la conception de l’architecture électronique de commande afin de réaliser un vol stabilisé et autonomede l’assiette (orientation). Dans un premier temps les systèmes de commande n’étaient pas embarqués à bord du drone. Durant cette étape explorative, les structures des véhicules étaient confondues avec leurs homologues de l’aéromodélisme classique. Récemment, la popularité des robots mobiles, y compris les drones, a augmenté à un rythme exponentiel dans le domaine civil. Le caractère innovant et multidisciplinaire des robots aériens, ainsi que leur potentiel désormais manifeste, a en effet attiré l’attention des particuliers qui sont aujourd’hui demandeurs. Le secteur industriel se doit donc de répondre à cette attente en envisageant et en imaginant les applications qui devraient toucher un très large spectre d’activités.

 

Quelles sont les applications actuelles des drones ?
Un grand pourcentage des applications industrielles actuelles se concentre sur la transmission des images ou vidéos, permettant à l’utilisateur d’avoir une téléprésence sur un site d’intérêt. Cette extension sensorielle à distance de l’utilisateur a amélioré et engendré une grande diversité des applications dans différents domaines. Citons par exemple, la surveillance des infrastructures sensibles (voies ferrées, centrales nucléaires…), les captations vidéos de sites difficiles d’accès (volcans, sites historiques…), l’assistance et l’évaluation des dégâts après des catastrophes naturelles (inondations, ouragans…), protection de la flore et de la faune (braconnage, déforestation…)

 

L’évolution des drones et les nouvelles tendances
Dans le secteur industriel français, l’objectif principal est d’améliorer les performances actuelles des drones telles que la capacité de calcul embarquée, la transmission de données, la perception (capteurs), l’autonomie de vol et la robustesse de vol. Différents groupes de recherche s’intéressent donc à la conception d’une nouvelle génération de drones afin de dépasser le profil opérationnel actuel de ces robots aériens en termes d’interaction (drones coopératifs), configuration (bio-inspiration), vol polyvalent (drones hybrides) et taille (microdrones).

 

L’activité drone à l’IPSA1
Les travaux de la Direction de la Recherche et l’Innovation de l’IPSA (DRII) portent sur le développement des drones miniatures avec en point de mire les configurations interactives et l’amélioration des techniques de coopération multi-drone. Le profil opérationnel de véhicules aériens interactifs permet non seulement la mobilité tridimensionnelle mais aussi l’interaction du robot avec son entourage, en utilisant une pince robotique destinée à effectuer les tâches de manipulation aérienne. Citons par exemple, la prise-dépose d’un objet. Plusieurs axes de recherche concernent l’optimisation de l’autonomie opérationnelle, l’intelligence à bord, des robots ainsi que la notion de coopération si l’on considère un groupe de véhicules. Cette dernière faculté vise à améliorer les performances d’un robot grâce à la mise en place d’une technique d’intelligence distribuée, dont un paradigme serait l’exemple des colonies de fourmis, au sein desquelles plusieurs contraintes doivent être satisfaites. Les contraintes sont inhérentes à l’anatomie du robot en ce sens que ses capteurs ne perçoivent qu’une partie de l’environnement. Le drone par sa mobilité 3D et son interaction physique avec son environnement couvre un champ d’actions qui le rendra aussi indispensable que les ordinateurs et smartphones. Actuellement, le frein majeur reste l’autonomie, au-delà de la législation qui s’adaptera in fine.

 

1.Institut Polytechnique des Sciences Avancées

 

Par J. Escareno, et A. Belbachir, enseignants chercheurs
et K. Trabelsi, directeur de la recherche à l’IPSA