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AccueilNuméros73Le robot fourmi AntBot

Le robot fourmi AntBot

Conception et réalisation d’un robot bio-inspiré
Stéphane Viollet, Julien Dupeyroux et Julien Serres
p. 128-141

Résumés

En tant que processus technique, la « robotique bio-inspirée » vise à la création d’un artefact à partir de fonctions identifiées dans le vivant. Les chercheurs et chercheuses de l’Institut des sciences du mouvement de Marseille tentent d’en reproduire deux principales : la navigation sans GPS (Global Positioning System) et le repérage dans l’espace. La démarche « biorobotique » part du constat que la nature a déjà résolu un problème de roboticien : la fourmi du désert Cataglyphis est l’une des solutions. Cette fourmi est en effet capable de se localiser par rapport à son nid (point de départ), d’explorer son environnement de manière aléatoire et de rentrer en ligne droite au nid. Dans le cadre du projet « AntBot », nous développons un intégrateur de chemin permettant à un robot de revenir à son point de départ sans GPS – une boussole céleste lui permettant de mesurer son cap par rapport à la lumière polarisée du ciel. Si ce robot s’inspire de la fourmi Cataglyphis pour la vision et la stratégie de navigation, Antbot ne reproduit pas fidèlement ses structures biologiques. Le robot hexapode est bien plus grand qu’une fourmi et n’a pas d’œil composé. Confronté à un environnement naturel, ce robot permet non seulement de conforter notre compréhension des fonctions biologiques de Cataglyphis, mais aussi de concevoir de nouvelles technologies bio-inspirées.

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Plan

Phase 1 : acquérir la connaissance issue du vivant
Phase 2 : modélisation mathématique de l’intégrateur de chemin de la fourmi du désert
Phase 3 : conception et réalisation du robot AntBot
Opération 1 : réalisation de la plateforme robotique hexapode
Opération 2 : conception et réalisation d’une boussole céleste
Opération 3 : mesure de la distance parcourue
Opération 4 : caractérisation du comportement robotique
Phase 4 : retour vers la biologie

Aperçu du début du texte

Image d’ouverture. Le robot hexapode AntBot inspiré de la fourmi du désert Cataglyphis

Image d’ouverture. Le robot hexapode AntBot inspiré de la fourmi du désert Cataglyphis

Ce robot à six pattes est doté d’une vision et d’une stratégie de navigation inspirées par la fameuse fourmi : sans GPS et se repérant dans l’espace. Ces caractéristiques sont au cœur des problématiques abordées dans notre étude. La précision centimétrique du robot AntBot dans sa capacité à revenir à son point de départ est une qualité propre à attirer l’attention des biologistes (éthologues) et à susciter un débat sur l’exactitude d’une stratégie de navigation, basée uniquement, sur l’intégration d’un parcours.

© Julien Dupeyroux 2019, ISM (AMU/CNRS)

En tant que processus technique, la « robotique bio-inspirée » vise à créer un artefact à partir de fonctions identifiées dans des organismes vivants. Inspiré par la fourmi du désert Cataglyphis, le robot AntBot que nous développons au sein de l’Institut des sciences du mouvement (ISM) en est un bon exemple. En revenant sur...

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Pour citer cet article

Référence papier

Stéphane Viollet, Julien Dupeyroux et Julien Serres, « Le robot fourmi AntBot », Techniques & Culture, 73 | 2020, 128-141.

Référence électronique

Stéphane Viollet, Julien Dupeyroux et Julien Serres, « Le robot fourmi AntBot », Techniques & Culture [En ligne], 73 | 2020, mis en ligne le 01 janvier 2023, consulté le 22 septembre 2021. URL : http://journals.openedition.org/tc/13557 ; DOI : https://doi.org/10.4000/tc.13557

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Auteurs

Stéphane Viollet

Stéphane Viollet, directeur de recherche au CNRS, est responsable de l’équipe Biorobotique et directeur adjoint de l’Institut des sciences du mouvement à Marseille (Aix-Marseille Université – CNRS). Ses intérêts scientifiques concernent l’étude des réflexes sensori-moteurs chez la mouche, les capteurs optiques bio-inspirés, les stratégies de pilotage de robots inspirées de l’insecte et récemment les robots Origami (projet ANR OrigaBot). Il a participé au développement du premier œil composé artificiel inspiré de l’œil de la drosophile (Projet Européen CurvACE).

Julien Dupeyroux

Julien Dupeyroux est chercheur postdoctorant au Micro Air Vehicle Laboratory (MAVLab) de l’université technologique de Delft (Pays-Bas). Il a réalisé sa thèse de doctorat, portant sur les applications robotiques de la navigation autonome inspirée des insectes, à l’Institut des sciences du mouvement Étienne Jules Marey (Aix-Marseille université – CNRS). Ses recherches visent à développer des modèles du traitement de l’information visuelle chez les insectes navigateurs, puis à tester à l’aide d’artefacts robotiques. Elles permettent également de définir de nouvelles stratégies plus robustes et parcimonieuses que les techniques actuellement disponibles pour l’homme de l’art.

Julien Serres

Julien Serres est bioroboticien à Aix-Marseille Université, et s’intéresse aux mécanismes d’orientation spatiale et à la navigation des animaux, en particulier la vision des insectes. Il confronte les modèles biologiques du guidage visuel des animaux par l’incarnation robotique de réalités physiques. Ces travaux de recherche, à l’interface entre sciences du vivant et robotique permettent, d’une part de faire progresser les modèles de navigation des animaux et, d’autre part, de suggérer des solutions innovantes pour la robotique.

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