Success stories de projets - Des robots à la rescousse
Des interventions aussi délicates que la lutte contre un incendie ou le nettoyage d'un champ de mine se font avec une marge d'erreur extrêmement réduite, ce qui exige une gestion efficace des priorités. «Ici au Royaume-Uni, nous avons trois niveaux en cas d'intervention majeure des services d'incendie: bronze, argent et or», explique Jacques Penders, directeur du Centre for Automation and Robotics Research (CARR) de la Sheffield Hallam University. «Ces situations impliquent des acteurs différents, et la perte d'informations constitue l'un des problèmes caractéristiques d'une situation en constante évolution», poursuit-il. «Les équipes de lutte contre les incendies, généralement les premières arrivées sur le terrain, ont la capacité de voir ce qui se passe et de demander de l'aide, si nécessaire. Si l'incident passe au niveau supérieur, il est impossible d'organiser une réunion et de discuter de la situation pendant des heures, aussi la perte d'informations est inévitable.» C'est l'une des raisons du caractère vital des systèmes d'information efficaces. Les équipes sur le terrain ont besoin d'accéder à des informations exactes et fiables. Ces informations doivent d'abord être recueillies de manière efficace, puis elles doivent être traitées aussi efficacement que possible. Il est important, par exemple, de transmettre rapidement les données essentielles au chef d'équipe d'intervention sans l'encombrer d'informations inutiles. Telle était l'idée de départ du projet View-Finder («Vision and chemi-resistor equipped web-connected finding robots»), coordonné par le Dr Penders. Avec ses associés, le Dr Penders cherchait à intégrer des robots aux structures de collecte et de diffusion des informations pour les services d'urgence, dans le but d'améliorer les interventions sur le terrain. Des discussions préliminaires ont eu lieu entre les utilisateurs potentiels. Organisées par l'École royale militaire de Belgique, elles regroupaient divers acteurs des services d'urgence comme des pompiers et la protection civile. Ce projet financé par l'UE, opérationnel de 2006 à 2009, a étudié l'usage de robots mobiles semi-autonomes pour établir la sécurité au sol dans le cadre d'un incendie. Il a également étudié comment intégrer l'automatisation robotique dans un système d'intervention plus complet. «Au cours de ce projet, nous n'avons pas résolu tous les problèmes», déclare le Dr Penders. «Mais nous avons beaucoup progressé et convaincu les utilisateurs que la robotique avait un avenir. Les pompiers ne sont pas forcément familiers avec la robotique, qui ne correspond pas exactement à leur domaine de compétence, mais ce projet visait à les informer sur les approches possibles.» Sur le terrain Pour la collecte des données, le projet a intégré une large gamme de détecteurs optiques ou chimiques à des robots mobiles, capables d'envoyer des données et des images depuis le lieu de l'incendie vers un poste fixe. Les détecteurs mis au point pour les robots du projet View-Finder peuvent aussi fonctionner de manière autonome, dans les limites de la tâche qui leur a été assignée. Les robots sont capables de planifier leurs déplacements et d'explorer la zone tout en évitant les obstacles. Le projet visait également à ce que les opérateurs humains puissent suivre les procédures des robots et envoyer des demandes de tâches depuis le poste fixe, à l'aide de commandes faciles à utiliser. Le projet s'est intéressé à deux scénarios possibles, à l'intérieur et à l'extérieur, et a conçu une plateforme robotique pour chacun. Le scénario en intérieur a utilisé des robots équipés de deux télémètres laser, l'un étant monté sur un système basculant pour réaliser des images en 3D. Il utilisait également un système de sonars à l'avant, une caméra orientable avec zoom, un appareil de communication sans fil à grande portée, et un ensemble de détecteurs chimiques. L'utilisation de deux types de détecteurs chimiques visait à mesurer des concentrations élevées ou faibles de composés organiques volatils et de gaz toxiques. Il s'agissait d'un système de microbalances à cristal de quartz, pour reconnaître les différents modèles de composés volatils, et d'un détecteur à semi-conducteurs MOS (métal-oxyde). Les robots destinés au scénario en extérieur devaient s'accommoder d'un environnement sans aucune structuration et se déplacer de manière autonome. Ils devaient aussi être capables de déterminer l'adéquation du terrain autour d'eux. «Le robot pour l'extérieur devait être plus robuste», déclare le Dr Penders. «Sans oublier que l'intensité de la lumière change sans cesse, ce qui peut compliquer les choses.» Envoi à la base L'étape suivante du projet a été de s'assurer que les données recueillies par les robots atteignent le poste fixe aussi vite que possible, et qu'elles soient faciles à interpréter et à utiliser. La bande passante nécessaire à l'envoi des données des détecteurs depuis les robots vers le poste fixe était un facteur important, et le projet a fait appel au service de messagerie Mailman, qui assure la qualité de service dans le cadre d'un réseau sans fil. Ce poste fixe associe les informations provenant des robots avec d'autres renseignements provenant de bases de données à grande échelle du programme Surveillance mondiale de l'environnement et de la sécurité (GMES). Elles sont alors transmises à un point de commandement opérationnel ainsi qu'aux équipes de première intervention comme les services d'urgence. Une interface par écran tactile a été mise au point pour le poste fixe, partant du principe que l'activité principale de l'opérateur serait de surveiller les activités du robot, et qu'il n'enverrait que peu de commandes. L'écran tactile convient bien à des interactions peu fréquentes. «Il est important de se rappeler que View-Finder était un projet de recherche, aussi nous ne nous attendions pas à aboutir à un produit fini», ajoute le Dr Penders. «Mais même si le projet en tant que tel est terminé, d'autres recherches sont en cours notamment sur le traitement des données et la vision en relief. Par ailleurs, la police locale du South Yorkshire nous a contactés pour approfondir nos travaux.» Ce projet illustre tout ce que peut apporter la robotique à un service d'urgence. La police locale a ainsi utilisé des chiens dressés à la place de pompiers et se demandait s'il était possible de les remplacer par des robots. «La police a essayé d'envoyer un chien équipé d'une caméra pour reconnaître la présence d'armes à feu», explique le Dr Penders. Perdre un chien revient cher, aussi la police du South Yorkshire s'est intéressée aux robots. «Ce n'est pas forcément que le robot sera plus performant, mais il vaut mieux perdre un robot qu'un chien. La robotique progresse, mais la différence avec un être vivant reste importante», conclut le Dr Penders.