Système de manipulation robotique aérienne conforme aux normes générales intégrant des ailes fixes et battantes pour augmenter la portée et la sécurité
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Bref rapport
L'objectif de GRIFFIN est de créer un cadre unifié comprenant des méthodes, des outils et des technologies pour le développement de robots volants dotés de capacités de manipulation adroites.
Chez GRIFFIN nous développons une nouvelle génération de robots aériens bio-inspirés, plus efficaces et plus sûrs que les multirotors classiques. Ils combinent le battement des ailes et le vol plané pour économiser de l'énergie. De plus, ils n’ont pas d’hélices et sont donc plus sûrs lorsqu’ils interagissent avec les personnes et les objets de l’environnement. Ce sont les premiers ornithoptères (avions à ailes battantes) qui n’ont pas besoin de télépilote pour voler et effectuer des missions complexes. Ainsi, ils sont totalement autonomes grâce au système de perception et de contrôle embarqué, capable de naviguer, d'éviter les obstacles et de planifier des trajectoires en temps réel. De plus, ce sont les premiers ornithoptères dotés d’une capacité de manipulation. Ainsi, ils sont capables de se percher, par exemple sur une branche, et d'effectuer des manipulations tout en conservant leur équilibre. Ainsi, nos robots pourront transporter et livrer des objets légers survolant des personnes, sans aucun risque, et également effectuer des inspections, y compris des inspections nécessitant un contact, dans des endroits où les multirotors classiques ne peuvent pas fonctionner pour des raisons de sécurité. Nous pensons qu'ils pourraient également être utiles dans les missions de recherche et de sauvetage, non seulement pour détecter les victimes, mais aussi pour atterrir sur leur corps et prendre des mesures de signes vitaux ou pour livrer des fournitures d'urgence.
Les robots seront capables de voler en minimisant leur consommation d'énergie, de se percher sur des surfaces courbes et d'effectuer des manipulations adroites. Le vol sera basé sur des ailes pliables dotées de capacités de battement. Ils pourront opérer en toute sécurité sur des sites où les giravions ne peuvent pas le faire et interagir physiquement avec les gens. La manipulation adroite sera effectuée en maintenant un contact fixe avec une surface, telle qu'un poteau ou un tuyau, au moyen d'un ou plusieurs membres et en manipulant avec d'autres en surmontant les limites de la manipulation adroite en vol libre des manipulateurs aériens existants. La conformité jouera un rôle important dans ces robots et dans leurs méthodes de contrôle de vol et de manipulation. Les systèmes de contrôle seront basés sur des modèles cinématiques, dynamiques et aérodynamiques appropriés. Les robots GRIFFIN auront une perception, une réactivité et une planification autonomes basées sur ces modèles. Ils pourront également s’associer à d’autres pour effectuer des tâches de manipulation coopérative. De nouveaux outils logiciels seront développés pour faciliter la conception et la mise en œuvre de ces systèmes robotiques complexes. Ainsi, des configurations de complexité différente pourraient être dérivées en fonction des exigences d'endurance de vol et des tâches de manipulation, de la simple préhension à la manipulation adroite plus complexe. La mise en œuvre sera basée sur la fabrication additive et par dépôt de forme pour fabriquer des pièces multi-matériaux et des pièces avec électronique et capteurs intégrés. Chez GRIFFIN, nous développerons un prototype de preuve de concept de petites ailes battantes qui sera capable d'atterrir de manière autonome sur une petite surface en utilisant la vision par ordinateur, un système de manipulation avec le corps attaché à un poteau, et enfin des prototypes grandeur nature qui démontreront le vol, atterrissage et manipulation, y compris la manipulation coopérative, en maintenant l'équilibre.
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