Un nouvel algorithme logiciel rend les quadricoptères plus sûrs
Des chercheurs de l'ETH Zurich ont développé un algorithme logiciel qui stabilise le vol des quadricoptères même lorsqu'un moteur ou une hélice tombe en panne. Cela les rend plus sûrs et pourrait permettre leur utilisation à l'avenir, par exemple pour des services de livraison.
Les drones, tels que les quadricoptères, sont très appréciés des bricoleurs amateurs en raison de leur conception simple et de leur maniabilité. Mais ils sont aussi de plus en plus utilisés à des fins commerciales, par exemple pour des prises de vue aériennes, des explorations ou même le transport de marchandises. Il y a quelques jours seulement, la société de vente par correspondance Amazon a annoncé qu'elle proposerait dans un avenir pas trop lointain un service dit Prime Air, dans le cadre duquel les petits colis seraient livrés par des drones. Peu après, l'entreprise américaine de livraison de colis UPS a également annoncé qu'elle poursuivait des projets similaires.
L'un des principaux problèmes dans la mise en œuvre de tels projets est la question de la sécurité. Actuellement, des règles de sécurité strictes limitent fortement l'utilisation commerciale des drones dans la plupart des pays, y compris dans l'UE et aux États-Unis. Toutefois, des autorités telles que la Federal Aviation Administration aux États-Unis sont en train d'élaborer un cadre réglementaire pour l'utilisation de systèmes aériens civils sans pilote, ce qui pourrait théoriquement rendre possible un service de livraison tel que Prime Air d'Amazon d'ici 2015. Lorsque Jeff Bezos, PDG d'Amazon, a récemment présenté, lors d'une émission télévisée très suivie, les recherches de son entreprise sur la manière dont les machines volantes pourraient être utilisées pour les livraisons, il a résumé le problème en ces termes : "Cette chose ne devrait pas simplement tomber sur la tête de quelqu'un alors qu'il marche dans sa rue".
Lorsqu'un quadricoptère perd une hélice ou qu'un moteur tombe en panne, il ne peut plus rester stable en l'air avec les logiciels de pilotage habituels et pourrait s'écraser à proximité immédiate des passants. Des chercheurs de l'ETH ont maintenant développé un logiciel (appelé algorithme Failsafe) qui rend les quadricoptères plus sûrs et ouvre ainsi la voie à leur utilisation future, y compris dans des situations critiques en termes de sécurité.
La sécurité avant tout
"Lorsque notre nouveau logiciel détecte la défaillance d'une hélice ou d'un moteur, il utilise les autres hélices pour générer un mouvement de rotation continu du quadricoptère", explique Mark Müller, doctorant à l'Institut des systèmes dynamiques et de contrôle de l'ETH Zurich. L'algorithme de sécurité bascule ensuite l'axe de rotation de ce mouvement de rotation. En ajustant en outre la poussée totale générée par les hélices restantes, il peut contrôler le mouvement du véhicule.
Jusqu'à présent, seuls les multicoptères dotés de plus de quatre hélices ont résisté à la perte d'une hélice (par exemple les hexacoptères à six hélices ou les octocoptères à huit hélices). Mais les hexacoptères et octocoptères ont tendance à être moins efficaces que les quadricoptères, car chaque hélice supplémentaire augmente non seulement le poids et la complexité, mais aussi la probabilité qu'un des moteurs tombe en panne.
Mise à niveau facile pour les multicoptères
"Notre technologie Failsafe ne nécessite pas de matériel supplémentaire, c'est une simple mise à jour logicielle. Cela signifie qu'elle peut être facilement implémentée dans les multicoptères actuels", explique Müller. "Le logiciel maintient un multicoptère en l'air et permet un atterrissage d'urgence contrôlé avec seulement trois, deux ou même un seul moteur intact".
La technologie s'appuie également sur des découvertes antérieures de la Flying Machine Arena, une installation de test de recherche à l'ETH Zurich. Des chercheurs y travaillent à doter les machines volantes, notamment les quadricoptères, de nouvelles capacités.
