Un drone autonome bat des drones commandés par des pilotes

Vidéo Un quadrirotor autonome a battu deux pilotes humains à l'occasion d'une course de drones. Le succès est dû à un nouvel algorithme développé par des chercheurs de l'université de Zurich qui calcule des trajectoires optimales en prenant en compte les limites du drone.

Un drone volant dans la fumée. © Robotics and Perception Group, UZH

Un drone autonome peut-il battre des pilotes de drones humains ? Des chercheurs à l'Université de Zurich (UZH) sont parvenus à mettre au point un nouvel algorithme qui a battu des pilotes humains de classe mondiale à l'occasion d'une course de drones.

Prises en compte des limites du drone
Les chercheurs ont développé un algorithme qui trouve la trajectoire la plus rapide à réaliser pour un quadrirotor qui doit franchir une série de points de cheminement sur un circuit. "La nouveauté de l'algorithme est qu'il est le premier à générer des trajectoires optimales prenant pleinement en compte les limitations du drone", explique Davide Scaramuzza, responsable Robotics and Perception Group à l'UZH. Les travaux précédents reposent sur une simplification du système du drone ou de la description de trajectoire idéale.

"L'idée clé est, plutôt que d'attribuer des sections de la trajectoire de vol à des points de cheminement spécifiques, notre algorithme indique simplement au drone de traverser tous les points de cheminement, mais pas comment ni quand le faire", ajoute Philipp Foehn, étudiant et premier auteur du papier. Des caméras ont également été positionnées le long du circuit afin de transmettre des informations à l'algorithme embarqué sur la localisation exacte du drone en temps réel. Pour avoir une course égale, les pilotes humains ont eu l'opportunité de s'entraîner sur le circuit avant la course.
 


 

Des améliorations nécessaires
L'algorithme a gagné : tous ses tours ont été plus rapides et sa performance était plus régulière ce qui n'est pas tellement surprenant puisqu'une fois que l'algorithme a trouvé la meilleure trajectoire il peut la reproduire. Avant d'éventuelles applications commerciales, l'algorithme doit devenir moins gourmand en puissance de calculs puisqu'il faut aujourd'hui jusqu'à une heure à l'ordinateur pour calculer la trajectoire optimale du drone. Il est également nécessaire que le drone puisse se déplacer en comptant uniquement sur les images de caméras embarquées afin de se localiser.

Parvenir à équiper les drones d'un algorithme leur permettant de calculer leur trajectoire optimale est une nécessité puisqu'ils se doivent d'être rapides. Que ce soit en raison de leur batterie ou de la mission même qu'ils doivent réaliser : chercher des survivants lors d'une catastrophe naturelle, inspecter un bâtiment, livrer un colis, etc. Des missions qu'ils doivent réaliser en franchissant une série de points de cheminement comme des fenêtres, des pièces ou des emplacements spécifiques à inspecter, en adoptant la meilleure trajectoire et la bonne accélération ou décélération à chaque segment.