Drone et vision des insectes par Thomas Netter, e-mail: tnetter at ini.unizh.ch Un robot volant avec un oeil neuromorphique

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Vidéo d'évitement d'obstacles: [AVI Video 6 Mbytes]
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Les insectes volants dépendent de leur oeil panoramique et du Flux Optique pour le guidage et l'évitement d'obstacles. La fusion des sens visuels, inertiels et aérodynamiques est remarquable chez la mouche. L'étude comportementale et neurophysiologique de la mouche a inspiré la recherche en Intelligence Artificielle et la construction de robots autonomes. Les recherches sur le système visuo-moteur de la mouche de l'équipe de Neurocybernétique du Laboratoire de Neurobiologie du CNRS à Marseille, ont mené au développement de deux robots mobiles possédant un système visuel en électronique analogique basé sur des Détecteurs Élémentaires de Mouvement (DEM) s'inspirant de ceux de la mouche.

Le drone mini-hélicoptère (35 cm, 0.840 kg), appelé Fania, a été conçu et construit pour étudier les fonctions de suivi de terrain et d'évitement d'obstacle à l'aide d'un système visuel de détection du mouvement. L'étude aérodynamique fait correspondre la motorisation électrique avec une propulsion vectorielle. L'aéronef est lié à un bras tournant limitant le vol à 3 degrés de liberté à l'aide du contrôle de la poussée et du tangage.

Les 20 photorécepteurs de l'oeil du robot volant perçoivent le déplacement des contrastes grâce à 19 DEM neuromorphiques placés dans un rack au sol. Les signaux visuels, inertiels et tachymétriques de l'aéronef sont numérisés par l'ordinateur de vol (système Linux Temps-Réel). Une fusion des signaux visuels par moyenne pondérée est utilisée pour commander la poussée. Un contrôleur PID régule le tangage. Les commandes de vol sont transmises via un micro-contrôleur interfacé à un émetteur de radio-commande.

Le suivi de terrain et l'atterrissage par guidage visuel ont été simulés. Des démonstrations en vol d'évitement d'obstacles à 2 m/s ont été effectuées au laboratoire. Ce projet de drone (UAV) est à l'intersection de la neurobiologie, la robotique et l'aéronautique. Il fournit des technologies pour l'opération urbaine de micro-aéronefs (MAV).

Projets se rapportant au vol avec vision biomimétique

Insect vision and motion detection at Institute of Neuroinformatics