Un drone chauve-souris s'oriente par le son

Le nouveau drone "Crazyflie", conçu par des chercheurs de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), ne dispose ni de caméra, ni de LiDAR, ni de radar. Pourtant, il vole même de nuit, sans toucher d'obstacles. Le modèle est la chauve-souris, qui a les mêmes capacités. Elle émet des impulsions ultrasoniques et, grâce aux signaux réfléchis, détecte en un éclair les obstacles qu'elle évite ou les proies sur lesquelles elle se jette avec avidité.

Quatre microphones et un buzzer

Le drone est équipé d'un buzzer piézoélectrique monté au centre de l'objet volant. Des microphones dits MEMS sont installés à l'extrémité des quatre bras qui se trouvent entre les quatre barrettes contenant les moteurs de propulsion. Ces microphones enregistrent les réflexions des bourdonnements qui sont émis avec de brèves interruptions. À partir de là, le microcontrôleur embarqué conçoit une image de l'environnement, de sorte que le drone vole sans contrôle visuel à travers le parcours tridimensionnel.

Les microphones MEMS sont des microphones miniaturisés, conçus selon la technique SMD et destinés à être utilisés directement sur des cartes électroniques. Ils sont particulièrement peu coûteux, tout comme les autres composants du drone : "Nous avons délibérément renoncé à utiliser des microphones et des haut-parleurs de mesure coûteux afin de maintenir les coûts du drone à un niveau bas. Si un réflecteur puissant, comme un mur, se trouve à proximité, le son est réfléchi et interagit avec le son direct au niveau de chaque microphone", explique Frederike Dümbgen, développeur à l'EPFL.

Localisation acoustique précise

Selon la distance et la fréquence, ces deux signaux s'affaiblissent ou s'amplifient mutuellement. Le microcontrôleur en déduit la distance de l'obstacle. Comme il y a plusieurs microphones, il est également possible de déterminer l'angle sous lequel se trouve le réflecteur par rapport au drone. Dümbgen esquisse ainsi l'avenir de Crazyflie : "Nous, les humains, comptons davantage sur nos oreilles lorsqu'il fait sombre et sur nos yeux lorsque les bruits environnants sont forts. Je pense que les robots vraiment intelligents devraient également avoir cette capacité".

(source : Communiqué de presse.com)