Système d’amarrage mobile développé pour les véhicules sous-marins autonomes

Le domaine de la robotique sous-marine a fait des progrès impressionnants ces derniers temps. Il y a juste un mois, des ingénieurs ont démontré un robot semblable à une seiche pour l’exploration sous-marine. Maintenant, une autre équipe d’ingénieurs de l’Université Purdue a développé un système d’amarrage mobile pour les véhicules sous-marins autonomes (AUV). Ce développement récent peut aider à améliorer l’exploration sous-marine avec de tels véhicules.

La recherche a été publiée dans IEEE, intitulée « Planification de mission collaborative pour une exploitation à long terme en tenant compte des limitations énergétiques ».

Les robots sous-marins sont également utiles pour les missions de recherche et de sauvetage et les études environnementales. Cependant, l’un de leurs inconvénients est que les robots doivent retourner à la base pour se recharger et télécharger les données. Cela n’est pas réalisable si un AUV doit s’aventurer loin dans des eaux inconnues.

L’équipe n’a pas arrêté aux eaux océaniques, mais a exploré l’adaptation du système d’amarrage pour les lacs extraterrestres sur d’autres planètes.

Nina Mahmoudian est professeure agrégée de génie mécanique.

« Mes recherches se concentrent sur l’exploitation persistante des robots dans des environnements difficiles », a déclaré Mahmoudian. « Et il n’y a pas d’environnement plus difficile que sous l’eau. »

L’une des limitations actuelles des robots marins est qu’une fois qu’ils plongent dans l’eau, ils ne peuvent plus transmettre et recevoir des signaux radio comme les données GPS. Une solution consiste à utiliser la communication acoustique, mais elle est moins fiable et plus difficile. La difficulté augmente avec des transmissions à plus longue portée, ce qui rend les robots sous-marins limités dans leur gamme d’opération.

« Généralement, ces robots effectuent un itinéraire préplanifié sous l’eau », a déclaré Mahmoudian. « Ensuite, ils remontent à la surface et envoient un signal pour être récupérés. Les humains doivent aller les récupérer, obtenir les données, recharger la batterie et les renvoyer. C’est très coûteux et cela limite le temps que ces robots peuvent passer à effectuer leurs tâches. »

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Station d’amarrage mobile

C’est pourquoi Mahmoudian a conçu une station d’amarrage mobile qui permet aux robots de retourner à l’exploration par eux-mêmes.

« Et si nous avions plusieurs quais, qui étaient également mobiles et autonomes », a continué Mahmoudian. « Les robots et les quais pourraient coordonner leurs actions, de sorte qu’ils puissent se recharger et télécharger leurs données, puis repartir pour continuer à explorer, sans besoin d’intervention humaine. Nous avons développé les algorithmes pour maximiser ces trajectoires, afin d’obtenir l’utilisation optimale de ces robots. »

« L’élément clé est que la station d’amarrage est portable », a-t-elle déclaré. « Elle peut être déployée dans un emplacement fixe, mais elle peut également être déployée sur des véhicules de surface autonomes ou même sur d’autres véhicules sous-marins autonomes. Et elle est conçue pour être agnostique en matière de plate-forme, de sorte qu’elle peut être utilisée avec n’importe quel AUV. Le matériel et le logiciel travaillent main dans la main. »

Mahmoudian croit que cette technologie pourrait s’étendre bien au-delà du monde sous-marin.

« Ce système peut être utilisé partout », a-t-elle déclaré. « Les robots sur terre, dans l’air ou dans la mer pourront fonctionner indéfiniment. Les robots de recherche et de sauvetage pourront explorer des zones beaucoup plus vastes. Ils iront dans l’Arctique et exploreront les effets du changement climatique. Ils iront même dans l’espace. »