Des chercheurs du CNRS et de l'Université d'Aix-Marseille viennent de mettre au point un robot à pattes capable de s'orienter sans GPS. Dénommé AntBot, il mime le système de navigation dont est dotée une fourmi du désert. L'avancée est majeure.

Antbot, robot bioinspiré de l'Institut des Sciences du mouvement
Antbot, robot bioinspiré de l'Institut des Sciences du mouvement © J. Dupeyroux - Aix Marseille Université / CNRS

La nature est bien faite. Et quand des roboticiens s'en inspirent, cela donne une innovation technologique marquante. Sébastien Viollet, Julien Serres et Julien Dupeyroux détaillent dans Science Robotics les spécificités de cet engin à 6 pattes, qui utilise la lumière polarisée et les rayons ultraviolets, invisibles à l’œil humain, pour s'orienter. 

Pour Antbot, l'animal mimé est la fourmi du désert Cataglyphis présente en Andalousie et en Tunisie. Un concentré d'ingéniosité : elle est ultra rapide -capable de parcourir à son échelle un Paris-Lyon pour se nourrir- et aussi très résistante. Dans le désert, cet insecte navigateur sort de son nid quand le soleil est au zénith, aux heures les plus chaudes de la journée pour son repas. Cela a un double avantage : les prédateurs sont plus rares et le soleil a déjà grillé les insectes qui feront son repas. Inconvénient : parce qu'elles sont détruites par la chaleur, les phéromones ne peuvent pas servir à l'orientation comme souvent. 

Une boussole céleste pour se guider

La fourmi du désert utilise donc ses yeux. Ce système visuel étudié par les chercheurs a permis, explique Julien Serres, maître de conférence à l'université Aix-Marseille, de construire une boussole céleste. "Il faut savoir que c'est la lumière du ciel et non la lumière du soleil qui est mesurée par les photorécepteurs présents sur la partie dorsale de l'insecte". Sur la partie ventrale, "orientée vers le bas, elle a un système visuel dédié à l'analyse du mouvement". Cela agit comme une mesure du défilement du sol quand la fourmi avance. Ajouté aux nombres de pas, ces trois critères sont traités par son cerveau et lui permettent de s'orienter.

Antbot ne fonctionne pas autrement : un compas céleste ultra simple de 2 pixels regarde le ciel, un autre capteur de flux optique est dirigé vers le sol, le tout complété par  un comptage des pas. Traités par des cartes électroniques en temps réel, ces 3 données permettent au robot de s'orienter et de rentrer à son point de départ. Jusqu'ici les essais ont permis de parcourir 14 mètres, mais en intérieur comme en extérieur. À l'avenir, il est prévu d'allonger la distance sur 100m et de travailler sur la sensibilité à la lumière des capteurs. Car pour avoir un avenir, ce robot doit pouvoir affronter la faible luminosité, celle de la nuit par exemple.

De l'intérêt du biomimétisme

Pour Sébastien Viollet, directeur de recherche au CNRS à l'Institut des Sciences du Mouvement, l'intérêt du biomimétisme est triple. "Nous faisons d'une pierre trois coups : on développe un robot autonome capable de rentrer à la maison comme une fourmi, on développe un compas céleste, technologie aujourd'hui très peu utilisé mais qui, on l'espère, aura des applications pour le véhicule du futur et on apporte à la biologie en espérant mieux comprendre les traitements faits le cerveau de la fourmi". 

L'équipe de bioroboticiens a déjà commencé une collaboration avec un industriel dans la perspective d'équiper les voitures autonomes de demain de cette boussole céleste. À terme, elle pourrait faire partie de la panoplie de capteurs qui équiperont les véhicules autonomes pour s'orienter. 

Ce contenu n'est pas ouvert aux commentaires.