Des robots volants en forêt - Détecter les dommages environnementaux grâce à des drones

Dübendorf, St. Gallen und Thun, 03.11.2020 - Garder un œil sur l'équilibre écologique de la forêt n'est pas facile. Une équipe de recherche de l'Empa et de l'Imperial College de Londres a mis au point des drones qui équipent les arbres de capteurs permettant de détecter les dommages environnementaux.

Changement climatique, infestation d'insectes ou broutage du gibier - la forêt est exposée à un large éventail d'influences environnementales néfastes qui doivent être surveillées. À cette fin, des capteurs ont déjà été installés dans les forêts pour mesurer la température, la qualité de l'air ou la teneur en humidité des troncs. Ces capteurs peuvent également être utilisés pour surveiller le comportement des animaux forestiers, enregistrer les incendies de forêt et les infestations d'insectes, et identifier l'impact des activités humaines sur la forêt. Cependant, le positionnement des capteurs sur les arbres est un travail complexe et risquée.

Des robots volants à la Robin des Bois

Une équipe de chercheurs de l'Imperial College de Londres et de l'Empa a maintenant développé des drones qui peuvent accomplir cette tâche et fixer avec précision des capteurs aux arbres, même à de grandes hauteurs. "Les robots volants peuvent placer des flèches équipées de capteurs même dans les forêts denses", explique Mirko Kovac, directeur du "Laboratoire de robotique aérienne" de l'Imperial College et du "Centre de robotique des matériaux et des technologies" de l'Empa à Dübendorf. Si la trajectoire ne convient pas à la flèche, les drones peuvent aussi se frayer un chemin autour des troncs et des branches, comme un oiseau de proie, et fixer directement les capteurs à l'endroit voulu.

L'objectif des chercheurs est de mettre en place un réseau de capteurs permettant de mieux observer l'écosystème forestier sensible. "Les drones offrent un avantage particulier dans les régions difficiles d'accès, comme l'Amazonie", explique le chercheur. "Avec l'aide des drones, on peut obtenir de grandes quantités de données très précises sur les dommages environnementaux dans la forêt", explique Mirko Kovac. "Je vois les drones comme des habitants artificiels de la forêt qui contrôlent l'habitat afin que nous puissions mieux le protéger sur la base des données obtenues."

Des matériaux intelligents sur le déclencheur

Pour leur service dans la forêt, les drones sont équipés d'une caméra et d'un dispositif de lancement de flèches contenant le capteur. Grâce aux métaux à mémoire de forme - des matériaux "intelligents" qui réagissent à la chaleur et retrouvent leur structure d'origine après déformation - le placement des flèches peut être contrôlé avec précision. De plus, les drones peuvent être utilisés comme capteurs mobiles et même collecter des données lorsqu'ils s'installent sur des branches. Les chercheurs ont déjà testé les capacités des drones lors d'expériences en vol dans une arène intérieure.

A l'heure actuelle, les humains contrôlent les drones. En utilisant l'image de la caméra, les chercheurs sélectionnent des arbres appropriés comme cibles et tirent les flèches. Dans une prochaine étape, les robots volants doivent apprendre à effectuer leur travail de manière autonome afin de pouvoir être utilisés même dans les endroits les plus reculés. Cependant, avant que de telles missions puissent avoir lieu dans la nature, la combinaison du contrôle humain et du travail autonome des robots doit être bien équilibrée afin que les drones puissent faire face aux impondérables d'un environnement vivant, affirment les chercheurs.

La recherche est soutenue par l'Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), Offshore Robotics for Certification of Assets Hub (ORCA), EU's Horizon 2020 et la British Academy of Sciences The Royal Society

Adresse pour l'envoi de questions

Prof. Dr. Mirko Kovac (Empa)
Materials and Technology Centre of Robotics
Tél. +41 58 765 4689
mirko.kovac@empa.ch

Aerial Robotics Lab (Imperial)
Tél. +44 20 7594 5063
m.kovac@imperial.ac.uk