Afin de localiser les personnes en détresse dans l'eau, il existe de plus en plus de drones de surface navals, de petits bateaux autonomes. Ceux-ci peuvent aider à repérer les naufragés ou des baigneurs en difficulté très rapidement, mais en général ne permettent pas de les secourir directement. Pour y remédier, des scientifiques se sont inspirés des dolomèdes, des araignées piscivores capables de se déplacer sur l'eau.

Dans un article en prépublication sur arXiv, des chercheurs du Shenzhen Institute of Artificial Intelligence and Robotics for Society en Chine et de l'institut de technologie Stevens aux États-Unis ont présenté QuadBoat, un robot à quatre pattes. Contrairement aux araignées, le robot ne peut pas utiliser la tension de surface et s'appuie sur quatre flotteurs, un à chaque patte.

Le drone naval QuadBoat à droite, avec l’araignée qui a inspiré sa création à gauche. © Zhang, Huang et Qian

Pousser les victimes vers la rive

Le robot quadrupède reproduit les mouvements des arachnides, qui peuvent marcher et courir sur l'eau. Pour cela, les chercheurs ont mis au point un contrôleur de cinématique inverse pour le mouvement des pattes, et un contrôleur prédictif en cascade (MPC-PID) pour planifier les déplacements. Chaque patte est dotée de trois articulations (hanche, genou et cheville) et chaque flotteur est équipé d'un propulseur, placé sous l'eau. Le robot est aussi muni de caméras, et utilise la vision par ordinateur pour identifier et suivre sa cible.

En matière de secours, le robot est encore assez sommaire. Les chercheurs ont récupéré différents objets, dont un mannequin, qui flottaient à la surface de l'eau. Ils ont utilisé QuadBoat pour les pousser vers une zone cible, dans une piscine intérieure et dans un bassin à l'extérieur. Si la victime à secourir est munie d'une bouée, le robot devrait donc fonctionner. Sauver un être humain qui se noie sans un dispositif de flottaison risque d'être un peu plus compliqué... Toutefois, il existe de nombreuses situations, comme le naufrage d'un bateau, où ce genre d'appareil pourrait sauver des vies. Selon les chercheurs, la prochaine étape sera d'améliorer la capacité du robot à identifier les victimes à la surface de l'eau.