Le robot STAMINA au défilé du 14 juillet 2019

L’innovation était à l’honneur lors du défié du 14 juillet 2019 sur les Champs-Élysées. Une des innovations présentées est le fruit de la coopération entre l’ISL (Institut franco-allemand de Recherche de Saint-Louis) et l’UHA : le robot Stamina.

Martin Rebert, doctorant en 3ème année à l’IRIMAS a travaillé sur ce robot Stamina dans le cadre de la préparation de sa thèse dans le domaine de la vision par ordinateur, et plus précisément dans la navigation pour la vision.

Dans mes travaux, je cherche à estimer les déplacements successifs d’une caméra à partir des images qu’elle enregistre. Si on connait le point de départ, cela permet de connaitre la position et l’orientation de la caméra dans l’espace. Une fois la caméra montée sur un véhicule, on est capable de connaître sa position dans l’espace sans recourir à un système GPS et de manière plus précise. C’est particulièrement intéressant pour des applications militaires où le GPS peut être brouillé ou faussé ou pour des déplacements en intérieur.
La contribution de mes travaux porte principalement sur la robustification de l’algorithme d’estimation du mouvement dans des environnements qui alternent entre des éléments très plans (comme des murs, le sol, etc.) et un contenu 3D plutôt riche.Martin Rebert

Le robot est capable de se repérer sans GPS sur n’importe quel terrain, grâce à un système de navigation avec caméra embarquée. Il peut mémoriser des itinéraires en temps réel et est aussi capable, après avoir évité un obstacle, de revenir sur l’itinéraire suivi.

La première fois, le robot est télé-opéré. On lui montre ainsi l’itinéraire qu’il va devoir parcourir et qui va lui servir de référence. Une fois qu’on lui a tout montré, on le bascule en fonctionnement semi-autonome. Il est alors capable de parcourir seul l’itinéraire, que ce soit en marche avant ou en marche arrière. Si pour une raison quelconque, il devait s’écarter de son itinéraire de référence (un obstacle par exemple), il est capable de retourner tout seul sur l’itinéraire de référence. Tout ceci est bien sûr réalisé sans GPS, il se positionne uniquement à partir des déplacements qu’il estime entre deux images.Martin Rebert

L’armée envisage ainsi de l’utiliser pour transporter du matériel lourd à la place des militaires en opération ainsi qu’à la surveillance de bases opérationnelles avancées ou des zones sensibles.

Ce robot pourrait également avoir des débouchés dans le domaine civil. En effet, Stamina est capable d’effectuer des patrouilles et des rondes de surveillance en totale autonomie : une solution pratique et peu onéreuse pour le contrôle des zones sensibles, comme les centrales nucléaires, les prisons ou encore les frontières.

Les algorithmes de vision et de contrôle développés à l’ISL ont pu être testés par l’Université de Haute-Alsace sur le véhicule ARTEMIPS de l’IRIMAS sur le circuit du Musée de l’automobile. ARTEMIPS est un véhicule qui a été équipé en capteurs et actionneurs pour pouvoir faire des essais conduite autonome.

Martin Rebert soutiendra sa thèse en novembre 2019. Depuis le 1er juillet 2019, il poursuit l’aventure à l’ISL en tant que chercheur, et ce pour une durée de 5 ans. Dans ce cadre, son objectif sera de permettre au robot de s’affranchir de la partie où le robot est télé-opéré en lui planifiant son trajet à partir d’une image aérienne ou satellite par exemple. Néanmoins les grosses variations de taille d’image, de résolution et surtout de point de vue en font un défi intéressant. Par ailleurs, Martin Rebert aimerait notamment explorer l’utilisation d’une caméra à 360° pour avoir une meilleure perception de l’environnement du robot.

Crédit photos : David Monnin