Grant: Research Tools and Instruments

Les robots sphériques roulants profitent d'un regain de popularité ces dernières années comme alternative aux robots sur pattes et à roues dans des environnements non structurés (c.-à-d. naturels) et encombrés. Ces systèmes se révèlent progressivement du plus grand intérêt dans de multiples domaines : l'exploration spatiale, les relevés en chantier de construction, la surveillance des cultures, l'interaction intuitive avec des opérateurs. Ils sont de plus rapides, robustes aux collisions, sécuritaires et capables d'évoluer sur des terrains aux topologies très variées. La présente demande vise à faire l'acquisition des composants nécessaires à l'assemblage d'une flotte de robots sphériques barycentriques, baptisés Autonomous Robotic Intelligent Explorer Sphere (ARIES). Ces robots sont essentiels à nos recherches : déployés avec des capacités avancées de détection et de cartographie embarquées (laser et vision) pour développer des algorithmes de planification de trajectoire et d'allocation des tâches optimisée pour des scénarios complexes d'exploration, de reconnaissance et d'inspection sur de larges territoires, sans nécessiter une infrastructure de communication centralisée. Actionné par un joint cylindrique agissant comme un pendule à deux degrés de liberté, et d'un système lui permettant de sauter, l'ARIES (en attente de brevet) se caractérise par l'optimisation de sa distribution de masse, qui est supérieure à celle de tout autre robot sphérique existant. L'agilité de ses déplacements s'en trouve accrue, et l'espace disponible pour l'installation de capteurs de toutes catégories devient nettement plus important, ce qui démultiplie d'autant le spectre et les opportunités des recherches potentiellement envisageables par les codemandeurs. La demande concerne cinq unités ARIES, équipées de leurs capteurs et des équipements en support à leur déploiement. Six unités (les cinq de cette demande en plus de celle déjà assemblée) constituent le minimum requis pour assurer la validation d'algorithmes d'essaims robotiques, tels que les mouvements expressifs du groupe comme canal de communication avec leurs opérateurs et les stratégies de consensus entre les robots pour différentes topologies de réseau (non centralisées). De plus, leur nombre (6) est le résultat des calculs visant à répondre aux besoins précis de chacun des codemandeurs en termes d'environnements de grandes dimensions.