Alerte nucléaire

Le Commissariat à l’énergie atomique (CEA) peaufine un robot hexapode. Sa mission : assurer les opérations de maintenance délicates comme les interventions d’urgence. Mise en service prévue d’ici à cinq ans.

Sa haute et sombre silhouette, ses 6 pattes télescopiques et sa lente démarche alternée - les 3 pattes de droite, puis les 3 pattes de gauche - lui donnent des allures de monstre. Pourtant, il n’y a pas plus délicat que Sherpa, le robot développé par le Commissariat à l’énergie atomique (CEA). Sherpa est conçu pour assister l’homme lors des opérations de maintenance et des interventions d’urgence dans les centrales nucléaires. Qu’il s’agisse de pénétrer dans l’hémisphère inférieur d’un générateur à vapeur pour remplacer une pièce défaillante ou de limiter les fuites radioactives en cas d’accident... Ses déplacements sont contrôlés au centimètre près. Et ses pieds articulés tactiles offrent une parfaite stabilité. Lorsqu’il doit marcher sur des grilles métalliques, des coussinets rétractables, semblables à ceux des chats, sortent sous ses semelles. Sherpa est également capable de franchir des obstacles - jusqu’à 60 cm de hauteur -, de monter et descendre des escaliers et de porter des charges jusqu’à 200 kg. Si Sherpa est doté de 6 pattes, il y a une raison : « Les robots bipèdes ne sont pas doués pour soulever des charges, explique Philippe Garrec, ingénieur en chef du projet au service de télé-opération et de robotique du CEA. Les robots quadrupèdes zigzaguent lors de leur progression. Les robots hexapodes, eux, n’ont aucun de ces défauts. » Initié en 1989, le projet a abouti, en 1993 et 1994, à des essais en environnement réel dans les centrales nucléaires de Chooz (France) etTrino (Italie). Un moment en sommeil, le projet a repris récemment. Sherpa 2 - plus léger et plus mince, mais tout aussi puissant que Sherpa 1 - pourrait être commercialisé « d’ici à 5 ans », selon Philippe Garrec. Le prototype de patte de Sherpa 2, réalisé par le CEA, devrait aboutir à un robot modulaire (on pourra l’assembler sur place) et au centre de gravité bien plus bas (pour faciliter le transport de charges). Mais, comme la première version, Sherpa 2 reste télécommandé : « Après la mode de l’autonomie pure des années 80 et 90, on est passé à la mode de l’assistance, comme pour le pilotage des avions. Pour prendre des décisions, on fait confiance à l’homme. » Sherpa 2 sera également équipé de bras articulés pour les opérations à grande hauteur. Philippe Garrec croit très fort en son projet. Et il n’est pas le seul : sa technologie intéresserait des chercheurs asiatiques. Pas étonnant : suite à de graves incidents nucléaires en 1999, le Japon s’est aperçu que, très en avance en matière de robots « human friendly » (à visage humain), ses roboticiens avaient quelque peu négligé le développement de robots de sécurité...

Dans le feu de l’action

Pour éviter de mettre leur vie en danger, les pompiers japonais et anglais conçoivent, dans leurs propres labos de recherches, des robots télécommandés.

Attentat aux gaz toxiques, couloir de métro enfumé, séisme, incendie dans un building gigantesque... Les pires malédictions qui peuvent frapper une mégalopole de près de 10 millions d’habitants sont le lot quotidien du Tokyo Fire Department (TFD), la brigade des pompiers de Tokyo. Avec un effectif de 18 000 personnes, le TFD ne dépend ni du gouvernement japonais, ni de l’armée. Mais est géré directement par la municipalité, qui met des moyens phénoménaux à sa disposition. De quoi développer toutes sortes de robots et automates d’intervention... Par exemple, Robocue (« cue » pour « rescue »), une sorte de char avec deux bras articulés. Pesant près de 4 tonnes, il est conçu pour récupérer un individu inanimé dans un lieu dangereux. Dans un camion situé à 100 mètres de distance, un pilote contrôle le Robocue à l’aide de caméras vidéo qui permettent de voir à travers la fumée ou dans l’obscurité. Une fois la victime localisée, le robot déploie une sorte de toboggan et saisit l’individu à l’aide de ses bras motorisés. La personne évacuée se retrouve alors logée dans un caisson étanche et oxygéné. Le centre de recherche du TFD, qui n’avait encore jamais communiqué auprès de la presse étrangère, a beaucoup d’autres prototypes en réserve : robot de reconnaissance de terrain, robot qui gravit les buildings, robot sous-marin, robot extincteur (Jet Fighter)... Malheureusement, comme Robocue, aucun n’est encore, à ce jour, utilisé lors d’opérations réelles. Seules des recherches plus poussées pourraient aboutir à des machines opérationnelles dans les prochaines années. Plus près de chez nous, en Angleterre, d’autres pompiers conçoivent des robots soldats du feu. Pour la brigade des pompiers de West Yorkshire, en Angleterre, le déclic a eu lieu après le terrible incendie qui ravagea l’usine chimique de Bradford en 1992. Avec le constructeur d’engins de chantier JCB, l’ingénieur du Fire Service, Noel Rodriguez, met alors au point le FireSpy, un robot chargé d’éloigner les produits dangereux du brasier. En fait de robot, il s’agit d’un engin téléguidé, muni d’une pelle (qui possède la puissance de 15 hommes), d’un bras et d’une lance à incendie. Il résiste à une température de 800° C. Les Anglais sont même allés plus loin que les Japonais dans le développement : le FireSpy est aujourd’hui commercialisé par JCB.

Victor 6000, un robot sous pression

Motorisé, doté de deux bras et de caméras, Victor 6000 aide les scientifiques à explorer les grands fonds, jusqu’à 6 000 mètres. Ce submersible de 4 tonnes, équipé d’un système de navigation acoustique, se tient également prêt en cas de catastrophe sous-marine.

Lundi 14 août 2000 : le sous-marin Koursk ne répond plus. La Marine russe tardera à faire appel aux spécialistes étrangers pour sauver la centaine d’hommes d’équipage coincés à 100 mètres de profondeur... Pourtant, les moyens d’intervention sous-marine existent bel et bien. L’Ifremer (Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer) a, par exemple, développé un « robot sous-marin grands fonds ». Victor 6000, comme son nom l’indique, descend jusqu’à 6 kilomètres sous l’eau, où il résiste à une pression 625 fois supérieure à la pression atmosphérique, l’équivalent de 625 kg posé sur le pouce d’une main... « Il n’existe que 3 ou 4 engins du même acabit dans le monde, au Japon et aux ...tats-Unis », rappelle Patrick Simeoni, ingénieur responsable de Victor 6000. ...quipé de deux bras télécommandés (l’un perfectionné avec 7 degrés de liberté, l’autre moins avec 4 degrés seulement), de trois caméras, d’un moteur et de systèmes de mesure, il a pour vocation d’aider les scientifiques dans leurs campagnes sous-marines. Mais rien n’empêche les responsables de l’Ifremer de l’utiliser pour intervenir sur des épaves, voire d’apporter son aide lors d’une catastrophe sous-marine comparable au naufrage du Koursk. Notamment en transmettant de précieuses images ou en effectuant des manipulations simples. « Le cahier des charges ne l’interdit pas, précise Patrick Simeoni, mais ce n’est pas sa vocation première. » Aujourd’hui, après cinq ans de développement et trois ans de tests, Victor 6000 est en partance pour ses premières vraies campagnes océanographiques au large de l’Afrique. Il traîne encore un encombrant câble de 8 kilomètres qui le relie au bateau, pour la transmission d’images et l’alimentation électrique. Le bateau qui l’embarque doit mesurer près de 80 mètres de long pour porter la trentaine de tonnes d’équipement indispensables pour commander Victor 6000. L’Ifremer envisage une nouvelle génération de robots autonomes et moins encombrants, capables de mener des campagnes scientifiques plus longues et nécessitant une équipe moins nombreuse. Capables aussi d’intervenir plus rapidement en cas d’urgence sous-marine...

Spécialistes du sauvetage

Un « serpent » qui se glisse dans les décombres d’un building, de petits robots fureteurs, un hélicoptère sans pilote qui repère les égarés : l’université Carnegie Mellon de Pittsburg multiplie les robots de secours.

Quel que soit le scénario catastrophe, les chercheurs du laboratoire de robotique de l’université Carnegie Mellon de Pittsburgh (...tats-Unis) ont - presque - à chaque fois une solution. Un building effondré ? Pas de problème : le robot serpent vient repérer les victimes. Un bâtiment difficile d’accès, ou contaminé, dans lequel attend un blessé ? Les robots mobiles « tactiques » arrivent. Des malheureux égarés en pleine montagne ? L’hélicoptère sans pilote peut signaler leur position aux sauveteurs. Et ces engins n’existent pas seulement sur le papier : des démonstrations ont déjà eu lieu en environnement simulé. Schmoopie, le robot serpent, est particulièrement adapté aux séismes car les sauveteurs ne disposent que de 48 heures pour retrouver les survivants coincés sous les décombres. Les hommes et les chiens ne sont jamais assez nombreux. Et souvent trop gros pour se glisser partout. « Repérer la victime et lui faire savoir que les secours sont en route, c’est 9/10e de la bataille. Apporter de la nourriture et de l’oxygène est un bonus. Nous y travaillerons plus tard », explique Howie Choset, responsable du projet. Le serpent mécanique est pour l’instant fixe, posé sur une base, et n’existe qu’en modèle réduit. En l’état, il ne peut examiner que les premiers décimètres de décombres factices disposés sur un bureau. Mais une version plus grande et plus mobile est prévue pour bientôt. Elle pourra « nager » à travers les débris. Mobile, le robot « tactique » l’est déjà. Doté de chenilles articulées, il peut monter des escaliers sans aucun problème. Totalement autonome, il est doté d’une caméra omnidirectionnelle, développée en collaboration avec l’université de Columbia, pour repérer la cible (le blessé) et d’un système intelligent de navigation. Selon la mission, ce robot est capable d’éviter des zones dangereuses, comme l’ont déjà montré les premières expériences. Et, à terme, il pourrait apporter les premiers secours. L’hélicoptère a déjà été testé en extérieur (au-dessus d’une zone inhabitée de l’Arctique pour éviter tout accident). Par tous les temps, il se dirige de façon autonome en combinant GPS (Global Positioning System, un système de repérage à partir de satellites) et compas. L’engin cartographie en permanence le sol à basse altitude à l’aide d’un scanner laser. D’une autonomie d’une heure, il est même capable de suivre les mouvements d’un « objet » particulier, un skieur égaré par exemple. D’autres applications sont envisagées, comme la cartographie de cratères de Mars si le système est retenu par la Nasa, ou envisageables... comme l’espionnage. « Aujourd’hui, on peut déjà réaliser des démonstrations intéressantes, mais il y a encore beaucoup à faire pour que ces robots soient tout à fait fiables », tempère Chuck Thorpe, directeur du laboratoire de robotique. Systèmes d’identification vidéo, contrôle, mécanique : « On a des tonnes de problèmes », confirme Howie Choset. Mais également des budgets conséquents qui devraient permettre de les surmonter.

Une mécaraignée anti-mines

Aujourd’hui, 4 à 6 millions de mines menacent quotidiennement la vie des Cambodgiens. Comet-1 a été conçu pour nettoyer le terrain.

Au Cambodge, à travers la brume typique d’un pays d’Asie du Sud-Est, se profile l’inquiétante silhouette d’une araignée métallique qui traverse un champs de mines. Dans son sillage, de mystérieuses taches rouge sur le sol... Cette scène que l’on croirait issue d’un film de science-fiction devrait bientôt devenir réalité. Dans le laboratoire de l’université de Chiba, en lointaine banlieue de Tokyo, le professeur Kenzo Nonami peaufine un robot démineur. Baptisé Comet-1, cet hexapode dispose de six capteurs à ultrasons, placés à l’extrémité des pattes et capables de détecter différents types de mines. Lors de sa progression, le robot stabilise l’une de ses pattes à 3 cm du sol, et les capteurs sondent alors le terrain jusqu’à une profondeur d’un mètre. Après ce repérage, Comet effectue un marquage au sol avec de la peinture rouge, ce qui permet à l’équipe de démineurs de prendre le relais dans de meilleures conditions de sécurité. « Notre projet est entièrement financé par le ministère de l’...ducation et non par des entreprises ou par l’armée comme c’est le cas aux ...tat-Unis », aime rappeler Kenzo Nonami, créateur de Comet. Pour lui sa « mission » est claire : sauver des vies et non aider les militaires à progresser dans des terrains hostiles... Aujourd’hui, après presque trois ans de développement, le Comet-1 n’est pas encore opérationnel, les rallonges budgétaires de l’...tat tardant à être versées... Une version 2.0, carrossée, est cependant prévue pour la fin de l’année 2000.