Un drone capable d’éviter des obstacles en 3,5 millisecondes

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Même si les drones actuels sont très performants, la plupart d’entre eux ont encore du mal à éviter les objets. Surtout quand ils se déplacent à grande vitesse. Si certains drones sont actuellement capables d’éviter des obstacles, les capteurs qu’ils utilisent mettent entre 20 à 40 millisecondes pour traiter une image et réagir en fonction de la situation. Ce temps de réaction peut sembler rapide, mais cela ne suffit pas pour éviter un oiseau, un autre drone ou un obstacle statique quand l’appareil est lancé à toute vitesse.

Pour résoudre ce problème, des chercheurs de l’Université de Zurich ont équipé un drone de caméras et d’algorithmes d’évènements spéciaux qui réduisent le temps de réaction aux obstacles à seulement quelques millisecondes. Davide Scaramuzza, Professeur associé de robotique et de perception à l’université de Zurich, a indiqué que ces innovations permettront de rendre les drones plus efficaces dans toutes les situations, y compris dans des applications de recherche et sauvetage suite à une catastrophe naturelle. Pour qu’un drone puisse éviter des obstacles pendant qu’il se déplace à grande vitesse, les experts ont conçu un nouveau type de caméra appelé caméra d’évènement.

Contrairement aux caméras traditionnelles, les caméras d’évènement possèdent des pixels intelligents qui fonctionnent indépendamment les uns des autres. Pour ces appareils, les pixels qui ne détectent aucun changement restent inactifs tandis que les autres qui remarquent un changement d’intensité lumineuse partagent immédiatement les informations. Grâce à cette fonctionnalité, seule une infime partie de tous les pixels de l’image devrait être analysée par l’ordinateur de bord ; accélérant ainsi le temps de traitement.

Davide Scaramuzza et son équipe ont pu développer une caméra et un algorithme d’évènement capable de détecter les obstacles en à peine 3,5 millisecondes. Ils ont ensuite installé ces capteurs sur un drone pour réaliser des tests en intérieur ainsi qu’à l’extérieur. Lors des tests, le drone a pu éviter rapidement des objets, y compris une balle lancée à une distance de 3 mètres et se déplaçant à une vitesse de 10 mètres par seconde à 90% du temps. Une seule caméra suffit pour détecter les obstacles quand le drone connait à l’avance la taille des objets qu’il doit éviter. Il a par contre besoin de 2 caméras offrant une vision stéréoscopique s’il doit faire face à des objets de tailles variables. Les résultats des tests ont permis de conclure que les caméras d’évènements peuvent améliorer jusqu’à 10 fois la vitesse à laquelle les drones peuvent se déplacer, ce qui va permettre d’élargir leur domaine d’application.

L’objectif ultime des scientifiques serait de concevoir à l’avenir des drones autonomes aussi fiables que ceux pilotés par des opérateurs humains. Ce type d’appareil pourrait être utilisé dans le cadre de mission hors de portée de vue et de signal télécommande.

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