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Les drones de demain seront pilotés par les mouvements du torse - Par : Hanen Hattab,

Les drones de demain seront pilotés par les mouvements du torse


Hanen Hattab
Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

Drone commandé par les mouvements du torse

L’image d’en-tête a été achetée sur Istock.com et est protégée par des droits d’auteur.

Les drones civils et militaires participent à des missions de plus en plus ardues, souvent dangereuses aussi. Ils volent dans des milieux hostiles et difficiles à parcourir, et ce, par exemple, pour surveiller les activités volcaniques ou certains individus dans une foule. Or utiliser une manette pour piloter efficacement cet engin demande beaucoup d’habileté. Une équipe de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) a créé une méthode plus efficace et plus facile à maîtriser qu’une manette de téléguidage grâce à un système de téléopération innovant, le Jacket Fly.

Téléopération d’une machine non humanoïde

Le système allie la réalité virtuelle (RV) à un vêtement intelligent. Avant de présenter l’étude, définissons rapidement ce qu’est la téléopération. Selon un article de la plate-forme Techniques de l’ingénieur, la téléopération est « un ensemble de techniques qui permettent à l’homme de transposer ses capacités d’action en temps réel (observation, manipulation) à distance grâce à des retours sensoriels. » Les techniques employées ont pour but d’augmenter la précision et la dextérité de la machine. La communication entre le téléopérateur et la machine se fait par le biais de technologies qui traduisent et transmettent instantanément les gestes humains. Dans le domaine de la robotique, par exemple, la téléopération peut assurer la collaboration et l’interaction haptique entre un humanoïde ou un bras automatisé par un humain. Le défi technologique de Jacket Fly a été d’assurer l’interaction entre le pilote et une machine non humanoïde.

Fonctions du système

Le but de la technologie est de libérer les mains et l’attention de la personne qui pilote un drone afin qu’elle puisse garder un contact visuel constant, notamment avec son environnement. La veste permet au téléopérateur de se concentrer davantage sur les actions que l’engin doit accomplir. Pour ce faire, le téléopérateur utilise son torse pour téléguider le drone et cela, grâce à une veste intelligente nommée Fly Jacket. La veste joue le rôle de l’interface qui relie les mouvements de l’opérateur à ceux du drone. L’environnement immersif, pouvant être un écran ou des lunettes de RV, permet de visualiser le vol du drone en temps réel. L’interface doit être intuitive, c’est-à-dire capable de synchroniser efficacement l’interaction entre l’homme et le drone. Silvestro Micera, professeur d’ingénierie biomédicale à l’université Scuola Superiore Sant’Anna en Italie, souligne que la technologie Fly Jacket « améliore de façon significative la téléopération de robots non humanoïdes ».

Conception de l’interface

La première étape de conception de l’interface a consisté à déterminer le nombre de capteurs de mouvements corporels requis et leur disposition dans la veste afin de piloter intuitivement le drone. Pour ce faire, l’équipe a analysé les mouvements des troncs et les activités musculaires de 17 personnes pendant qu’ils téléguidaient les engins. Les téléopérateurs ont effectué les tests en portant 19 capteurs de mouvements. Ils ont visualisé le vol simulé en portant des lunettes de RV. Deux types de téléguidage ont été testés : le premier en utilisant le torse; le deuxième, le torse et les bras. L’étude des données recueillies a montré que 4 détecteurs placés uniquement sur le torse suffisent pour bien piloter l’engin.  Par la suite, l’équipe a réalisé une étude comparative entre la veste et une manette de drone à l’aide de 39 participants. Cette deuxième expérience a prouvé l’efficacité et l’intuitivité de la technologie, comparativement à la manette. La méthode conceptuelle de la veste est elle-même inédite, car habituellement, les stratégies de commande des machines sont prédéfinies et sélectionnées pour se conformer aux interfaces existantes plutôt que dérivées des représentations spontanées de l’interaction.

 

L‘étude titrée « Data-driven body–machine interface for the accurate control of drones » a été publiée dans la revue PNAS le 31 juillet 2018. Elle est coécrite par Jenifer Miehlbradt, Alexandre Cherpillod, Stefano Mintchev, Martina Coscia, Fiorenzo Artoni, Dario Floreano et Silvestro Micera.

 

Hanen Hattab

Profil de l'auteur(e)

Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

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