La robotique est une discipline scientifique encore récente, en forte expansion. A l’ENSTA Bretagne, une équipe s’intéresse plus particulièrement aux défis de la robotique sous-marine, mobile et autonome : la localisation, le contrôle, la coordination des robots sont des enjeux particulièrement complexes à relever en environnement marin (pas/peu de visibilité, pas de GPS pour se positionner…). Ces objectifs technologiques s’appuient sur des compétences pluridisciplinaires (physique de l’environnement marin, capteurs, conception de plateformes mobiles, programmation) qui permettent la conception des robots et la création de leur intelligence embarquée (algorithmes de localisation et de commande).
Depuis le mois de septembre 2020, Simon Rohou, enseignant-chercheur en robotique autonome à l’ENSTA Bretagne, a pris la responsabilité de l’axe « Robotique marine et sous-marine » du Groupe de Recherche (GdR) Robotique, créé par le CNRS.
C’est un véritable travail d’animation qui m’a été confié. Le but est de développer les échanges entre les acteurs du domaine et de stimuler les collaborations dans la communauté française.
A ce titre, il a présenté les 4 et 5 novembre derniers, dans le cadre des journées nationales du GDR Robotique, une synthèse des travaux de recherche actuellement explorés par les laboratoires français en robotique marine et sous-marine. « Les chercheurs du domaine s’intéressent à des thématiques très variées telles que l’exploration de lacs souterrains, le développement de robots serpentiformes inspirés du vivant, la recherche d’épaves, ou encore la collaboration de planeurs sous-marins. »
© Simon Rohou, ENSTA Bretagne
D’autres rendez-vous et événements incontournables en robotique sont organisés par l’équipe ENSTA Bretagne
- Moqesm : un workshop organisé tous les 2 ans dans le cadre de la SeaTechWeek, qui réunit les plus grands acteurs français et internationaux en robotique marine.
- SubMeeting : un événement annuel qui associe industriels et chercheurs, au cours duquel ils peuvent échanger sur leurs pratiques et expérimenter des robots, capteurs en mer…
- Le projet Guerlédan : un temps dédié à la formation des futurs roboticiens de l’ENSTA Bretagne, leur permettant de concevoir et tester leurs robots et algorithmes en conditions réelles. Chaque année, des partenaires industriels se joignent également à l’événement, en centre Bretagne.
Nous travaillons en liens étroits avec d’autres organismes de recherche mais également avec des partenaires industriels. Nous sommes régulièrement sollicités pour de nouvelles collaborations car il reste encore de nombreux verrous technologiques à lever. La robotique marine et sous-marine concentre de nombreuses expertises qui doivent s’adapter aux contraintes des environnements incertains (les fonds marins en particulier) dans lesquels évoluent nos robots. Cela représente de nombreux défis en recherche et innovation.
La mer étant le terrain de jeu des ingénieurs et chercheurs ENSTA Bretagne, de nombreux exemples de projets menés à l’ENSTA Bretagne concernent l’observation sous-marine :
- Robots voiliers autonomes : depuis plus de 10 ans l’équipe met au point les régulateurs (algorithmes de commande) de robots voiliers autonomes, embarquant différents capteurs. Ils peuvent par exemple permettre des mesures en mer de manière non intrusive, sans bruit, sans consommer d’énergie. Ifremer est un partenaire historique de l’école sur cette technologie.
- Autre exemple de robots autonomes en énergie : des bouées dérivantes d’observation. Il s’agit d’assurer la sûreté de fonctionnement de robots autonomes dans un environnement marin particulièrement imprévisible
- Dépasser les frontières technologiques des AUV (véhicules sous-marins autonomes) les plus performants, que ce soit en termes de géolocalisation durant des missions sous-marines de longue durée, pour la précision des données ou pour la transmission rapide de grandes quantités de données. Les partenaires sont par exemple la DGA, Thales, ou le Shom, pour la chasse aux mines marines ou la cartographie des fonds marins.
- Mettre au point de nouvelles méthodes embarquées d’intelligence pour configurer de manière automatique des algorithmes de contrôle en cours de navigation (Naval Group).
- Développer des robots « low cost » aux côtés de start-ups et PME (Kopadia) : pour permettre à un robot sous-marin à bas coût, équipé de capteurs moins sophistiqués, de mener à bien sa mission, le défi scientifique est de renforcer son intelligence artificielle. Et sur ce point l’intelligence est dans la nature et on va par exemple chercher à copier des logiques de géolocalisation par cycles (comme les tortues marines qui retrouvent toujours leur plage favorite).
- Archéo-robotique : intégrer de nouveaux capteurs et quadriller des zones en vue de retrouver une épave. L’école a ainsi porté main forte au DRASSM dans les recherches de la Cordelière en rade de Brest, avec un zodiac autonome capable de quadriller les plus petits fonds (Boatbot) > cf. vidéo ci-contre.
Les activités de recherche du groupe Robotique Mobile de l’ENSTA Bretagne sont intégrées au laboratoire multi-établissements Lab-STICC, dans la nouvelle équipe Robex (qui s’intéresse à la robotique autonome d’exploration). La production scientifique de l’équipe est importante. Elle devrait encore s’amplifier en 2021 avec l’arrivée d’un chercheur du CNRS.
Nous sommes ravis d’accueillir Christophe Viel dans l’équipe. On le voit, la robotique marine et sous-marine est un domaine qui est passionnant et qui attire. On le constate également du côté de nos étudiants, ils sont de plus en plus nombreux à choisir la spécialité robotique mobile de l’école et leurs profils sont recherchés : ils trouvent facilement des stages en France et à l’international et reçoivent plusieurs offres d’emplois en sortie d’école.
© Simon Rohou, ENSTA Bretagne
Julien Ogor
© Simon Rohou, ENSTA Bretagne
