18.12.2006 – 09:00

Schweizerischer Nationalfonds / Fonds national suisse

FNS: Image du mois décembre 2006: Un système multi-robots pour la détection olfactive

Berne (ots)

Image et texte sous:
http://www.presseportal.ch/fr/galerie.htx?type=obs

Tracer une odeur jusqu'à sa source

Recourir à une armada de petits robots pour déterminer une odeur 
et remonter à son origine. Inédit par son procédé, un projet du 
Pôle de recherche national « Systèmes mobiles d'information et de 
communication » (PRN MICS) offre de nouveaux espoirs en matière de 
déminage. L'homme ou l'animal n'aurait alors plus besoin 
d'effectuer ces opérations dangereuses.

Les détecteurs olfactifs sont en pleine progression 
technologique. Certains capteurs ont même une sensibilité proche de 
celle du nez d'un chien. Bien que cette technique soit encore assez 
onéreuse, elle est de plus en plus utilisée dans les aéroports et 
les douanes. Elle est d'autant plus séduisante que, contrairement à 
un chien, un capteur n'a pas besoin de dormir et n'a pas de sautes 
d'humeur! De plus, régler un capteur est plus facile que dresser un 
animal. Mais un nez électronique ne remplace pas un chien et toutes 
ses capacités. C'est là qu'interviennent les algorithmes et les 
travaux de l'équipe du professeur Alcherio Martinoli, du Pôle de 
recherche national « Systèmes mobiles d'information et de 
communication » (PRN MICS).

Depuis un an, les chercheurs développent les outils qui 
devraient à terme permettre à des robots de détecter une odeur. Les 
difficultés à surmonter sont liées à l'air lui-même avec ses 
changements de direction, ses turbulences, ainsi qu'à la 
propagation irrégulière de l'odeur, à savoir par « paquets ». 
Enfin, la performance des capteurs dépend bien sûr de leur temps de 
réponse.

La plupart des recherches menées jusqu'à présent en matière de 
localisation d'odeur n'utilisaient qu'un seul robot. Le projet 
MICS, en exploitant l'expérience acquise au California Institute of 
Technology (Pasadena, USA) par le professeur Martinoli en matière 
de systèmes olfactifs distribués, en utilise plusieurs : « L'idée 
est de constituer un système distribué pour augmenter les chances 
et la rapidité de détection. Ainsi, les robots doivent communiquer 
et se coordonner pour atteindre leur but », explique Thomas 
Lochmatter, doctorant. L'originalité du projet réside dans la 
programmation informatique qui doit permettre aux robots de 
collaborer entre eux, mais aussi d'intégrer de très petits modules 
d'olfaction, de communication, de positionnement relatif, de mesure 
du vent et de navigation dans un volume restreint (environ 10 cm 
cube).

C'est donc avec une armada d'une dizaine de robots Khepera III 
que les scientifiques mènent leurs expériences. Ces engins ont été 
développés en collaboration avec la société K-Team (une spin-off de 
l'EPFL), à Yverdon. Ils sont équipés d'un capteur de composés 
organiques volatils, qui détecte les odeurs organiques (déodorant, 
parfum, alcool). Ce dernier a été mis au point par MicroChemical 
Systems, à Corcelles.

Des capteurs qui « reniflent » Les robots sont placés soit dans 
une soufflerie – donc dans un environnement stable et où les 
expériences peuvent être reproduites à volonté – soit à 
l'extérieur. Dans un proche l'avenir, les scientifiques prévoient 
même d’équiper les engins d'un tuyau, qui, à l'instar d'un nez, 
leur permettrait de « renifler » les odeurs dans l'air ou au sol. 
On comprend dès lors l'intérêt de tels travaux pour des opérations 
telles que le déminage. Remplacés par des machines, les humains et 
les chiens n'auraient plus à effectuer cette activité dangereuse. 
Actuellement, les techniques olfactives semblent être les plus 
prometteuses pour réduire non seulement les risques liés au 
déminage, mais aussi la durée de celui-ci.

Les autres applications possibles de ce projet MICS sont la 
détection de fuites dans des réservoirs ou des canalisations, de 
produits explosifs, de drogues, ou encore la recherche de personnes 
ensevelies lors de tremblements de terre.

Parallèlement à l'aspect expérimental, les chercheurs réalisent 
des simulations robotiques. Grâce à un simulateur mis au point par 
la société Cyberbotics S.à.r.l. (une autre spin-off de l’EPFL), un 
robot en trois dimensions est recréé pour obtenir des situations 
les plus réalistes possibles. Enfin, l'équipe travaille sur des 
modèles théoriques afin de tester la viabilité des algorithmes. Il 
s'agit, en effet, que ces derniers assurent la cohésion et la 
coordination des capteurs, ainsi que leur déplacement collectif.

« Ce projet devrait permettre des avancées concrètes pour le 
déminage, un domaine pour lequel il est urgent de trouver des 
solutions, mais aussi pour les secteurs de la robotique, ainsi que 
pour les technologies de l'information », conclut Thomas 
Lochmatter.

Pour de plus amples informations :
Thomas Lochmatter
Swarm-Intelligent System Group (SWIS)
Institut de systèmes de communication
Ecole polytechnique fédérale de Lausanne
CH-1015 Lausanne
tél. +41 (0)21 693 12 92
e-mail :  thomas.lochmatter@epfl.ch
http://swis.epfl.ch

Le texte et l'image de cette information peuvent être téléchargés 
sur le site web du Fonds national suisse: 
http://www.snf.ch/communique