Par Quentin Mauguit, Futura-Sciences
Les robots
occupent une place de plus en plus importante dans notre société,
notamment dans la recherche. Certains domaines scientifiques, comme l’écologie,
auraient cependant tendance à les négliger malgré leur fort potentiel.
C’est en tout cas ce que pense David Grémillet, écologue du centre
d’écologie fonctionnelle et évolutive du CNRS de Montpellier, dans un
entretien qu’il a accordé à Futura-Sciences.
Développés pour des applications industrielles,
médicales ou militaires, les robots sont également de plus en plus
utilisés dans différents domaines scientifiques. Des engins ont par
exemple déjà été envoyés sur Mars alors que d’autres explorent
actuellement nos fonds océaniques. Les technologies qu’ils embarquent
leur permettent d’atteindre des milieux particulièrement inhospitaliers
pour l’Homme.
Ils présentent également d’autres avantages considérables exploitables par des chercheurs. Les
engins autonomes
peuvent en effet réaliser, parfois de manière répétée et souvent dans
des conditions moins extrêmes, des opérations particulièrement
coûteuses, tant sur le plan financier qu’humain, comme
sillonner les mers,
même les plus reculées, pour prendre diverses mesures en temps réel,
sans devoir affréter des navires et leur équipage 365 jours par an.
David Grémillet,
directeur de recherche CNRS au centre d’écologie fonctionnelle et
évolutive (CEFE) de Montpellier, est un écologue spécialisé dans l’étude
des oiseaux vivant en colonies. Devant régulièrement faire face à des
limites imposées par les technologies qu’il utilise, il s’est intéressé
au potentiel sous-estimé, à son grand étonnement, des robots en
écologie, et aux
drones en particulier. Il est l’auteur principal d’un article traitant de ce sujet, un premier du genre, qui a été publié dans l’
Open Journal of Ecology. Pour Futura-Sciences, il revient sur certains points de son travail de synthèse.
Ce film a été réalisé grâce à des caméras miniaturisées fixées sur le dos de fous de Bassan
(un animal pouvant atteindre 1,8 m d'envergure) en juin 2011 dans le
cadre du programme européen Fame afin d'étudier les interactions entre
les oiseaux marins et les pêcheries. Le potentiel des appareils
électroniques miniaturisés est grand mais ils ne peuvent malheureusement
pas être fixés sur un grand nombre d'oiseaux. Les robots pourraient par
exemple permettre de suivre et d'observer ces organismes à distance. ©
David Grémillet, CEFE
La robotique : une technologie sous-estimée en écologie
En 20 ans, près de 100.000 articles scientifiques ont présenté des recherches menées grâce à des
robots. Étonnamment, seuls 20 d’entre eux ont été publiés dans l’une des dix meilleures revues spécialisées en écologie. «
Le
problème viendrait de la culture scientifique. La communauté des
écologues considère en effet ce type de technologie comme de la
science-fiction, quelque chose de l’ordre du gadget. Ce scepticisme
n’est pas nouveau. L’apparition des premiers microappareils
électroniques (comme des GPS
ou des accéléromètres miniaturisés) il y a 20 ans avait suscité la même
retenue. Depuis, ils sont vraiment rentrés dans les mœurs. »
Pourtant, l’utilisation de robots en écologie
présente plusieurs avantages non négligeables, comme en témoigne ce cas
concret : «
d’énormes progrès ont été faits sur les appareils
miniaturisés. Néanmoins, il y a une majorité d’oiseaux de 10 g ou moins
(taille d’une mésange)
sur lesquels il est difficile de fixer des équipements. L’utilisation
de drones permettrait un suivi individualisé du comportement de ces
animaux. Des collègues étudient par exemple des sternes en mer du Nord
sur lesquelles il n’est pas possible d’attacher des récepteurs GPS.
Ils utilisent donc une vedette rapide pour suivre visuellement
l’animal. C’est rustique, chronophage et dangereux. Un drone à
déplacement rapide pourrait très bien les remplacer ».
Des véhicules autonomes ont déjà fait leur preuve au sol. En
Terre Adélie,
à proximité de la station scientifique Dumont d’Urville, un robot
démineur transformé a été utilisé pour recenser des manchots et lire les
données de leurs transpondeurs. Chose surprenante, ces animaux n’ont
pas peur de cet engin lorsqu’il se déplace parmi eux, l’associant
peut-être à un «
caillou mobile ». De tels travaux de comptage ont déjà été effectués par
satellites, mais ceux-ci ont une action limitée. «
Les engins robotisés ont une plus grande précision ainsi qu’une
meilleure résolution spatiale et temporelle. Ils ont également la
possibilité de prendre des échantillons. »
Ce sont justement ces avantages qu’aimerait exploiter David Grémillet. Travaillant en partenariat avec une
start-up montpelliéraine, DroneA, il souhaiterait utiliser un
quadricoptère,
un drone hélicoptère à quatre hélices, pour étudier la couverture
végétale de la forêt méditerranéenne. Détail intéressant, le robot
analysera les
espèces d'arbres et arbustes présents, ainsi que leur phénologie,
i.e. l’apparition des feuilles, ce qu’il est impossible de faire à partir de l’espace.
Ce quadricoptère a été développé par une start-up
française, DroneA. Il peut être utilisé pour réaliser des observations,
par exemple un suivi de la couverture végétale, jusqu'à 1 km de son
point de décollage. Il mesure 45 cm de large et pèse 4 kg. © Inn & App, developing DroneA
L’alimentation électrique comme point faible des robots
Ces technologies robotiques, qui ont tant d’avantages mais si peu d’utilisation, sont-elles toutes au point ? «
Non
! Il y a eu des progrès gigantesques sur la miniaturisation, les
tailles de mémoire, les fréquences d’enregistrement et la multiplicité
des capteurs disponibles. Cependant, le recours à des robots en écologie va se heurter au problème de l’alimentation en énergie. Les drones actuellement disponibles pour les écologues ont un temps de vol se comptant en minutes. » Par ailleurs, de nombreuses études auraient besoin d’être réalisées aux
hautes latitudes mais il fait froid et souvent sombre, empêchant ainsi l’emploi de
cellules photovoltaïques et compliquant donc la conception d’engins totalement autonomes.
Les robots peuvent évoluer au sein de tous les milieux, mais leur utilisation est plus aisée sous l'
eau ou dans les
airs.
Une fois lancés, ils ont en effet peu de chance de rencontrer des
obstacles. Sur terre, c’est une tout autre histoire. Les roues et les
chenilles ne sont pas toujours adaptées aux terrains rencontrés, surtout lorsqu’ils sont accidentés. «
Il faudrait des robots avec des jambes, mais c’est compliqué à concevoir. De plus, ils consomment beaucoup d’énergie. Il y a donc des contraintes logistiques fortes. »
Les robots pourraient révolutionner l’avenir de
l’écologie en facilitant la découverte de nouvelles espèces ainsi que le
recensement et le suivi de populations à court, moyen ou long terme.
David Grémillet tient tout de même à préciser : « J’ai été assez
prudent dans ce travail de synthèse, je n’ai pas souhaité faire de
prévisions spécifiques sur l’avenir des robots en écologie, mais je note
qu’il y a quand même un fort potentiel ».
Le fabricant canadien a enregistré une perte de 518 millions
de dollars au cours de son premier trimestre fiscal 2012 alors que son
chiffre d’affaires a reculé de 43% sur un an.
