Un drone changeant de forme vole et plonge pour trouver des indices environnementaux aquatiques

Un drone changeant de forme vole et plonge à la recherche d'indices environnementaux aquatiques

MEDUSA et son pod captif prêts à décoller sur le lac de Zurich. Crédit : Laboratoire de robotique aérienne/Imperial College de Londres

Un nouveau drone “double robot” développé par l’Impériale peut à la fois voler dans les airs et atterrir sur l’eau pour collecter des échantillons et surveiller la qualité de l’eau.

Le drone “robot double”, développé à l’Imperial College de Londres et testé à l’Empa et à l’institut de recherche aquatique Eawag en Suisse, a mesuré avec succès l’eau des lacs à la recherche de signes de micro-organismes et de proliférations d’algues, qui peuvent présenter des risques pour la santé humaine, et pourraient en l’avenir être utilisé pour surveiller les indices climatiques tels que les changements de température dans les mers arctiques.

Les chercheurs ont développé le drone pour renforcer notre capacité à déployer rapidement des drones de surveillance dans les environnements aquatiques. La conception unique, appelée robot multi-environnement double pour l’acquisition d’échantillons sous-marins (MEDUSA), pourrait également aider à surveiller et à entretenir les infrastructures offshore telles que les pipelines d’énergie sous-marins et les éoliennes flottantes.

Le professeur Mirko Kovac, chercheur principal du projet et directeur du laboratoire de robotique aérienne de l’Impérial et responsable du centre de robotique de l’Empa, a déclaré : “MEDUSA est unique dans sa conception de robot double, avec un composant de vol qui atteint les zones difficiles d’accès et un composant de plongée qui surveille la qualité de l’eau. Notre drone simplifie considérablement la surveillance sous-marine robotique en effectuant des tâches difficiles qui, autrement, nécessiteraient des bateaux.

Les chercheurs ont testé MEDUSA dans des environnements de laboratoire à l’Impériale, à l’Empa, et sur le terrain, y compris des lacs en Suisse.






Crédit : Imperial College de Londres

Conception double

Le drone vole à l’aide de multi-rotors télécommandés, des pales génératrices de portance qui tournent autour d’un mât vertical central comme des pales d’hélicoptère. L’utilisation de plusieurs rotors signifie que MEDUSA peut parcourir de longues distances avec des charges utiles élevées, survoler des obstacles, transporter des charges utiles et manœuvrer sur des terrains difficiles.

Le multirotor vole vers un environnement aquatique difficile à atteindre avant d’atterrir sur l’eau et de déployer sa nacelle sous-marine mobile attachée avec caméra et capteurs attachés à des profondeurs allant jusqu’à dix mètres.

L’opérateur du drone ajuste à distance la profondeur et la position tridimensionnelle de la nacelle dans l’eau à l’aide du contrôle de la flottabilité et des jets. Pendant tout ce temps, l’utilisateur est guidé par la vidéo en temps réel et les commentaires des capteurs du pod.

Une fois les échantillons prélevés, le drone enroule l’attache pour se réunir avec la nacelle avant de décoller et de revenir vers l’utilisateur.

Alors que la conception des modules sous-marins est nouvelle, la conception des drones aériens est une norme de l’industrie, ce qui signifie que les systèmes MEDUSA peuvent être facilement construits et déployés à l’aide de cadres opérationnels industriels.

Un drone changeant de forme vole et plonge à la recherche d'indices environnementaux aquatiques

Le pod déployable de MEDUSA. Crédit : Empa

Indices du climat aquatique

Les écologistes utilisent généralement des bateaux pour atteindre et surveiller les zones aquatiques, mais MEDUSA pourrait aider à réduire le risque pour les humains de se rendre dans des environnements aquatiques difficiles d’accès. Cela pourrait être particulièrement utile dans l’océan Arctique, où les changements de température, d’acidité, de salinité et de courants océaniques peuvent offrir des indices critiques sur la crise climatique mondiale.

Le professeur Kovac du département d’aéronautique de l’Impériale a déclaré : « Nous avons beaucoup à apprendre de l’eau de la Terre : en surveillant les paramètres écologiques, nous pouvons identifier les tendances et comprendre les facteurs affectant la qualité de l’eau et la santé de l’écosystème dans un climat changeant.

“La capacité unique de MEDUSA à atteindre des endroits difficiles et à collecter des images, des échantillons et des mesures aquatiques sera inestimable pour l’écologie et la recherche aquatique et pourrait soutenir notre compréhension du climat local dans des environnements difficiles d’accès comme l’Arctique.”

La prochaine série de tests consistera à développer des drones métamorphiques à changement de forme, appelés ProteusDrone, avec des partenaires internationaux de l’Empa.


Un quadricoptère qui fonctionne dans les airs et sous l’eau et qui possède également une ventouse pour faire du stop sur un hôte


Fourni par l’Imperial College de Londres

Citation: Un drone qui change de forme vole et plonge pour trouver des indices sur l’environnement aquatique (14 juin 2022) récupéré le 14 juin 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-06-shape-shifting-drone-flies-aquatic-environmental. html

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