Le circuit imprimé lit 8000 messages par seconde

Les véhicules autonomes sont en demande comme jamais auparavant. À NTNU, les chercheurs ont développé une carte de circuit imprimé qui peut être adaptée à différents drones en quelques étapes simples. Airbus a testé le système sur un prototype d’atterrissage lunaire.

SentiSystems, ou SentiBoard comme l’appelle le circuit imprimé lui-même, a déjà suscité un intérêt considérable et a été testé par l’un des principaux fournisseurs mondiaux de systèmes de transport.

Airbus affirme que la société a économisé un demi-an de travail à cinq personnes grâce au circuit imprimé qu’elles ont été autorisées à utiliser pour fabriquer un prototype pour un atterrissage lunaire visuel. L’entreprise était si heureuse qu’elle a commandé deux autres circuits imprimés.

Il est maintenant temps de commercialiser la technologie.

Le cerveau derrière le «petit cerveau», comme on appelle parfois le circuit imprimé, est Sigurd Mørkved Albrektsen. Avec un master en cybernétique et plusieurs années d’expérience professionnelle au SINTEF sur son CV, il entame un doctorat en 2014. Il envisage de créer des algorithmes de navigation sur drones.

«Nous avions besoin d’un moyen de collecter les données des capteurs avec précision, et nous devions disposer d’une base de comparaison pour savoir si les algorithmes s’amélioraient», dit-il.

Malgré une étude de marché assez complète, l’équipe n’a trouvé aucun produit à utiliser. Sigurd a donc commencé à développer un circuit imprimé capable de lire et de compiler les données de tous les capteurs.

«Nous avons découvert que les solutions actuelles présentaient des retards relativement importants, ce qui rendait les mesures des capteurs moins précises. En raison des mouvements rapides qu’un drone peut avoir, nous avions besoin d’un moyen plus précis de lire les données des capteurs que ce que nous pouvions obtenir avec le standard. des produits.

Responsable de 10 drones

Plusieurs chercheurs de NTNU étaient dans la même situation qu’Albrektsen, à la recherche d’un «cerveau» capable de contrôler un drone de manière super précise et sûre, mais avec un poids minimal. Ils avaient des missions de recherche différentes et chacun avait son propre problème à résoudre. Bientôt, Sigurd a été chargé de la configuration des capteurs de dix drones différents.

Quelques exemples de capteurs comprennent le GPS, les accéléromètres et gyroscopes (IMU), divers systèmes optiques, la mesure de la pression et les caméras hyperspectrales qui peuvent lire des centaines de couleurs différentes, de l’infrarouge à l’ultraviolet.

Au lieu de créer un circuit imprimé pour chaque type de véhicule autonome, ce qui est l’approche habituelle, il a développé un circuit imprimé qui peut être utilisé sur plusieurs types différents. L’utilisateur adapte la carte de circuit imprimé, ou la plate-forme de capteur, aux fins nécessaires.

Le développement de la première version du circuit imprimé a pris quelques mois.

«Cela s’est avéré être beaucoup de travail», déclare Albrektsen. “Les exigences sont strictes pour des choses comme le poids et la puissance de traitement.”

Bon soutien de la communauté de recherche

«Notre objectif était de préserver la qualité des mesures des capteurs et de rendre le système facile à utiliser, afin que vous n’ayez pas besoin d’être un expert en matériel pour l’utiliser», explique Albrektsen.

Il dit qu’être entouré d’autres personnes intéressées par ce sur quoi il travaillait a beaucoup aidé. Son superviseur était le professeur Tor Arne Johansen, et la communauté du département d’ingénierie cybernétique de NTNU est connue pour encourager l’innovation et la recherche appliquée.

“J’étais derrière une grande partie de l’idée, mais Johansen a été celui qui a mis le circuit imprimé entre les mains des gens. Il l’a promis à beaucoup de gens avant qu’il ne soit terminé”, dit Sigurd. C’était aussi une bonne poussée pour lui, note-t-il avec un sourire.

Le SentiBoard a été utilisé dans une dizaine de doctorats et plus de 20 publications. Il a été essayé sur des bateaux et sur des drones à voilure fixe et à hélice.

Précision nanoseconde

Le circuit imprimé peut lire 8 000 messages par seconde. Il enregistre les mesures avec une précision de dix nanosecondes et permet d’intégrer de manière flexible différents types de capteurs. De grandes ressources du monde entier investissent maintenant et travaillent avec des systèmes autonomes. La tendance est à l’augmentation de la vitesse de travail du capteur.

«Tout est question de développement au sein de systèmes autonomes, et cela change la façon dont les systèmes peuvent se développer. Vous économisez du temps et de l’argent, et les données s’améliorent», déclare Susanne Jäschke, business developer chez NTNU Technology Transfer.

«Et la façon dont vous communiquez avec les capteurs sera stable», ajoute Albrektsen.

Affaires cet automne

Le plan est de créer une entreprise pour mettre la technologie sur le marché. En plus de SentiBoard, la société commercialisera des algorithmes pour la fusion de capteurs.

NTNU Technology Transfer assure une transition ordonnée de la recherche financée par l’État aux opérations commerciales privées. Une analyse de marché et un dialogue avec des partenaires potentiels sont actuellement en cours.

Erling Jellum, le chercheur Frederik Stendahl Leira, le professeur Johansen et le professeur associé Torleiv Håland Bryne se joignent à Albrektsen pour créer l’entreprise.

Jellum a rejoint le projet alors qu’il était étudiant à la maîtrise en cybernétique et avait un emploi à temps partiel à la recherche d’erreurs dans le système qu’Albrektsen construisait à l’époque. Maintenant, il a commencé un doctorat où il envisage de développer davantage le circuit imprimé.

“Dans l’état actuel des choses, SentiBoard résout très bien certains problèmes, mais nous voulons nous appuyer sur l’idée de base du conseil d’administration. Cela pourrait se transformer en quelque chose d’énorme”, déclare Jellum.

L’inspection et l’agriculture font partie de plusieurs utilisations intéressantes de la technologie. L’équipe est maintenant à la recherche de personnes qualifiées qui souhaitent l’aider à se développer davantage et de partenaires d’entreprises intéressées à tester la technologie dans divers secteurs.