Aquanaut, un sous-marin qui se transforme en robot humanoïde

Les robots d'exploration et de maintenance sous l'eau n'ont que peu évolué depuis plusieurs décennies, à cause notamment à la difficulté d'opérer dans des conditions extrêmes comme les fonds sous-marinssous-marins. Une startup américaine, Houston Mechatronics Inc. (HMI), compte bien changer tout ça, en proposant un nouveau type de robot qui rappelle les célèbres Transformers, capable de passer d'un sous-marin aux contours hydrodynamiques à une forme humanoïdehumanoïde avec des bras et une tête pour effectuer des manipulations sous l'eau.

La startup HMI a su créer une équipe de spécialistes des conditions extrêmes. L'un des cofondateurs, Nic Radford, a notamment passé cinq ans en tant qu'ingénieur en chef du projet de robot humanoïde Robonaut de la NasaNasa. Plus de 25 des 75 employés ont déjà travaillé pour l'agence spatiale américaine, une équipe qui combine donc beaucoup d'expériences applicables sur le projet de robot sous-marin.

Un robot capable d’intervenir sur des installations sous-marines

Les robots sous-marins actuels se divisent en deux catégories. Les robots autonomes (AUV) ont généralement une forme allongée comme un sous-marin pour explorer sous l'eau, et sont uniquement capables de prendre des photos et des mesures avec des capteurscapteurs. Les véhicules sous-marins téléguidés (ROV) sont généralement connectés à un bateau par des câbles et sont donc limités dans leurs déplacements. Ils sont cependant généralement équipés d'outils ou de bras pour interagir avec l'environnement.

Aquanaut, un nouveau robot sous-marin conçu par les ingénieurs chez HMI, a été créé notamment pour intervenir sur les installations sous-marines des plateformes pétrolières, qui sont nombreuses et peuvent atteindre la taille d'un immeuble de quatre étages. Aquanaut combine les avantages des deux types de robots. Il n'utilise aucun câble et n'a pas besoin d'être attaché à un vaisseau. Il nécessite donc que d'une équipe réduite pour le lancer. Il se déplace librement sous la forme d'un sous-marin pour atteindre l'équipement nécessitant une intervention. Ensuite, la coque se soulève pour libérer deux bras capables de manipuler des outils et une tête contenant tous les capteurs.

Parfaitement autonome, le robot choisit seul le bon outil à utiliser selon les besoins de son opérateur. © Evan Ackerman/IEEE Spectrum

Bientôt une version qui plonge à 3.000 mètres

Le robot est équipé de deux caméras stéréoscopiques, un capteur à lumièrelumière structurée, et un sonarsonar afin de créer un rendu en trois dimensions de son environnement. Plutôt que d'envoyer toutes ces données à un opérateur, seule une partie est transmise afin d'identifier les objets observés. L'opérateur peut alors les faire correspondre à un modèle prédéfini de la structure, puis lui indiquer une commande de type « tourner la valve à 90 degrés » en indiquant les coordonnées. Le robot choisit de façon autonome la manière de réaliser l'opération, comme l'outil à utiliser, la force à appliquer, ainsi que le geste à réaliser, puis il informe l'opérateur lorsqu'il a terminé.

Pour tester leur robot, l'équipe a fait appel à la Nasa, un choix assez logique puisque un tiers des employés ont travaillé pour l'agence spatiale par le passé. Ils ont ainsi pu utiliser le laboratoire de flottabilitéflottabilité neutre (NBL), une grande piscine qui permet aux astronautesastronautes de simuler l’apesanteur. Malgré quelques difficultés, le robot n'étant pas encore complètement terminé, Aquanaut a passé son premier test. Cette première version peut opérer jusqu'à 300 mètres, et sert avant tout de modèle de démonstration et de développement. L'équipe prévoit une nouvelle version capable de se déplacer sur plusieurs centaines de kilomètres et de plonger à 3.000 mètres.