Archives de la catégorie ‘robotique’

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La DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency pour ceux qui ne sont pas familiers de ce blog) vient d’expérimenter un prototype de train d’atterrissage robotisé destiné à permettre à un hélicoptère de se poser sur un terrain irrégulier.

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Ce train d’atterrissage est constitué de quatre « jambes » articulées et repliables, munies chacune de capteurs de contact capables de mesurer la force exercée sur le membre. Lorsque ce dernier touche le terrain, le système robotisé asservi a pour mission de faire en sorte que l’hélicoptère reste à l’horizontale, et que le rotor ne soit pas incliné pour ne pas risquer de toucher le terrain. Evidemment, c’est au pilote de juger si le terrain choisi ne pose pas un problème insoluble au système, en cas de dévers trop important, par exemple (en l’occurrence, les pentes considérées ne doivent pas dépasser 20 degrés).

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Ce train robotisé permet également d’optimiser l’amortissement lors de l’atterrissage. Enfin, l’utilisation dans le cadre d’appontage sur des navires par forte houle est directement envisagée. Le concept du train d’atterrissage robotisé est présenté dans la vidéo ci-après.

L’hélicoptère lui-même ne nécessite pas d’autre modification – mais pour en être certain, la DARPA a préféré utiliser un hélicoptère radiocommandé lors des essais (!). Le prototype a été développé dans le cadre du projet baptisé MAR pour Mission Adaptive Rotor – le système est en cours de développement, ce dernier étant assuré par l’université Georgia Tech.

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Il y a de cela quelques mois, le sujet des survols de sites sensibles ou urbains par des drones non identifiés posait le problème de leur détection et de leur neutralisation (par brouillage ou tir) – des solutions seront d’ailleurs bientôt dévoilées par les industriels français. Boeing a pris les devants en dévoilant récemment une solution de canon laser « low cost », le CLWS pour Compact Laser Weapon System.

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L’idée est ainsi de disposer d’un système portable constitué d’un laser invisible à énergie dirigée (2kW) capable de perforer un drone aérien en moins de 15 secondes. Le système est compact (il est transportable dans un coffre de voiture), et ne nécessite deux techniciens pour l’installer et un opérateur pour le contrôler – il est opérationnel en quelques minutes une fois branché sur une simple prise de 220V.

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L’opérateur contrôle le système à l’aide… d’une manette de XBOX 360 (ce qui rend aisé le remplacement de matériel défectueux). Une fois la cible présente dans la zone de détection du radar intégré dans le CWLS (a priori un rayon de 40km), le système passe en mode automatique pour réaliser un suivi de cible. Le ciblage est suffisamment précis pour viser un point donné sur le drone (structure, aile, charge utile..) comme le montre la vidéo ci-dessous.

Boeing avait déjà dévoilé un démonstrateur de ce concept : le High Energy Laser Mobile Demonstrator (HEL MD) destiné à équiper des véhicules de l’US Army. Le laser CWLS est également capable, in fine, de fonctionner sur un porteur mobile, fournissant ainsi une solution intéressante pour la protection de sites étendus.

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Il y a un an, la DARPA (encore elle, mais c’est normal compte tenu des sujets de ce blog) avait lancé un appel à idées portant sur le concept d’emploi de drones aérotransportés. Aujourd’hui, suite à cette consultation, elle lance le programme GREMLINS : un essaim de drones miniatures coordonnés, largués depuis un bombardier ou un avion de transport, et récupérables une fois la mission réalisée.

L’idée de drones opérationnels en essaim n’est pas nouvelle – en revanche, c’est la première fois qu’un programme opérationnel fondé sur un tel concept est lancé, avec des ambitions importantes. En effet, chaque drone Gremlin doit être capable d’accomplir une vingtaine de missions, avec un temps de remise en condition ne dépassant pas 24h. Il s’agit de drones capables d’effectuer des missions de combat.

La difficulté technologique réside dans la coordination entre les différents drones, qui devront opérer ensemble lors de missions sensibles, comme une attaque coordonnée avec un essaim de drones précédant un ou plusieurs chasseurs, et réalisant des missions de reconnaissance, de brouillage ou d’attaque.

Le concept opérationnel pourrait ainsi être d’utiliser des drones projetés en avant du dispositif, afin de détecter une menace, de fournir un ciblage à d’autres acteurs (bombardiers, ou même un autre essaim), ou une capacité de guerre électronique déportée. L’idée est également de saturer les défenses adverses par le nombre d’engins. Enfin, il s’agit également de protéger les appareils de plus grande valeur au centre du dispositif d’attaque.

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Pour réaliser une telle coordination, une technologie d’intelligence artificielle doit être développée et validée opérationnellement.  C’est sans doute là la principale difficulté de ce programme ambitieux, et la raison pour laquelle la DARPA organise le 24 septembre prochain une journée dédiée au sujet.

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Encore un nouveau programme impressionnant à la DARPA. Le projet Phoenix avait déjà permis de montrer la faisabilité du recours à la robotique en orbite pour maintenir, réparer ou assembler des satellites. La video ci-dessous présente le principe du projet.

Mais la DARPA (on rappelle : Defense Advanced Research Projects Agency) américaine veut aller plus loin, avec le projet Dragonfly, récemment attribué à la société Loral / Space Systems. Il s’agit cette fois-ci de concevoir des satellites capables de s’auto-assembler en orbite, après avoir été amenés à bord d’un véhicule spatial de transport.

L’idée est à la fois de maîtriser les coûts de maintenance et de réparation, mais également de permettre d’acheminer des systèmes trop volumineux pour être transportés assemblés par un véhicule spatial classique, comme des paraboles radio HF. Ces systèmes seront acheminés en pièces détachées, et assemblés en orbite par des robots.

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Le programme se fera en collaboration avec la NASA, et comporte une première phase de 5 mois amenant au développement d’une démonstration de faisabilité au sol, avant d’engager des essais en vol.

Ce projet se rapproche d’un programme conduit par les sociétés Nanoracks et Made in Space, visant à utiliser des capacités d’impression 3D déployables en orbite. Les sociétés ont déjà proposé de développer des satellites à façon via des technologies d’impression 3D. L’étape suivante consiste à proposer un service appelé « Stash and Deploy », afin de construire des composants satellitaires en orbite basse.

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Des initiatives se multiplient dans le domaine, avec en ligne de mire une réduction des coûts (déjà bien engagée si l’on regarde les offres de sociétés comme SpaceX), une simplification de la maintenance, et une augmentation de la complexité des systèmes déployables en orbite.

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La Chine vient de mettre en ligne une vidéo montrant pour la première fois le drone MALE (medium altitude long endurance)  Wing Loong en train de tester son armement (en l’occurrence un missile air-sol). Ce drone, dont l’apparence ne peut manquer de faire penser à un drone Predator, a été présenté récemment au salon du Bourget. Il a une longueur de 9,34 mètres pour une envergure de 14 mètres, et pèse un peu plus d’une tonne.

Construit par AVIC (Aviation Industry Corporation of China), l’engin descend du “Pterodactyle”, un UCAV (unmanned combat air vehicle) présenté à la fois au Bourget et au salon de Zhuhai en 2012. Il pourrait emporter une charge utile plus importante que celle du Pterodactyle, qui était de 200 kg (seulement). 4 armements ont été exposés : le missile air-sol BA-7, la bombe guidée laser YZ-212, la bombe antipersonnel YZ-102A et une bombe guidée miniaturisée de 50 : la LS-6.

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Il est muni d’un moteur à pistons de 101ch et une hélice tripales, et possède un plafond opérationnel de 5300 m, un rayon d’action de 4000 km et une vitesse maximale de 280 km/h (20h d’autonomie). La station de guidage est présentée ci-dessous.

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Le drone possède plusieurs variantes dont le Sky Saker / Rui Ying destiné à l’export et embarquant un radar SAR et un pod optronique, le WJ-1 pour l’attaque au sol ou encore le GJ-1 également destiné à l’attaque au sol, et capable d’effectuer une désignation automatique de cibles.

La video montre le tir de test du Wing Loong, ainsi que la séquence de chargement.

L’ ambition de la Chine n’est pas uniquement technologique. Il s’agit en l’occurrence de fournir une alternative à l’export, pour des pays incapables d’acheter des drones américains ou israéliens en raison de contraintes législatives ou d’embargos. En fait, la Chine n’ayant pas pris part aux accords MTCR (Missile Technology Control Regime) et à l’arrangement de Wassenaar sur le contrôle des exportations d’armes conventionnelles et de biens et technologies à double usage, elle prétend jouer le rôle de challenger à l’export, sans être liée à de telles contraintes.

Dans ce domaine, la Chine, qui fait fabriquer ces engins par des consortiums académiques, ce qui a l’effet immédiat de baisser les coûts de production et le prix de vente, serait un joueur crédible et disruptif. A titre d’exemple, le drone MALE BZK-005, livré à plus de 1500 exemplaires à l’armée chinoise, a été développé par la Beijing University of Aeronautics and Astronautics et le groupe Harbin Aircraft Industry Co., Ltd – la comparaison avec le drone américain MQ1 Predator est présentée ci-dessous.

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Même s’il est aujourd’hui difficile d’évaluer le degré réel de sophistication des drones chinois, la Chine est sans nul doute en train de devenir un acteur réel capable de jouer un rôle de premier plan dans la prolifération de drones aériens militaires.

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Il s’agit d’un débat récurrent, et qui enfle de plus en plus, sous-tendu à la fois par l’imaginaire collectif et une certaine tendance journalistique au sensationnel. Je veux parler du débat sur l’interdiction des « robots tueurs ». Après avoir alarmé l’opinion sur les dangers de l’intelligence artificielle (à mon sens, la bêtise naturelle est une plus grande menace, mais bon…), Stephen Hawking, Elon Musk ou encore Steve Wozniak et Noam Chomsky viennent en effet de signer une lettre ouverte pour l’interdiction des armes autonomes.

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Il s’agit là d’un sujet complexe, et je ne pouvais pas ne pas réagir ou en tout cas tenter de donner mon opinion dans ce débat. Pardonnez moi par avance si j’enfonce quelques portes ouvertes.

En premier lieu, je pense qu’il convient de ne pas faire d’amalgames entre IA, robotique, et armes autonomes. La robotique de théâtre est une réalité, mais contrairement à ce que l’on pourrait penser, elle est aujourd’hui essentiellement orientée vers des fonctions de soutien ou d’appui. Au-delà, à quoi sert un robot sur le champ de bataille ? :

  • A protéger, pour éloigner l’homme de la menace ou de la zone exposée : fonctions de déminage, de reconnaissance…
  • A durer : l’attention d’un robot ne décroit pas au cours du temps : fonctions de surveillance…
  • A permettre accroître l’efficacité opérationnelle, par exemple en servant de « mule » pour porter les charges lourdes, en assurant une permanence de télécommunications, mais aussi, et c’est là le débat, en délivrant de l’armement.

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Donc plus que de parler de robots tueurs (terme entretenant une certaine confusion anthropomorphique), on parle ici de SALA (systèmes d’armes létaux autonomes) ou, en anglais, LAWS ( !) pour Lethal Autonomous Weapons Systems.

Le problème consiste à définir ce que l’on entend par « système autonome ». Un missile de croisière, même si le ciblage est initié par l’homme, est aujourd’hui complètement autonome dans les phases terminales du vol (dans certains cas, une intervention humaine est même physiquement impossible). Cependant, ces systèmes sont explicitement en-dehors du débat suscité par les signataires de la lettre, même si ce sont des systèmes autonomes supervisés.

Donc de quoi parlons nous ? De systèmes létaux (en soi un terme restrictif :  est il plus humain d’être blessé gravement ?) autonomes, sans homme dans la boucle, et qui n’existent pas encore. Les seuls SALA aujourd’hui en service, notamment en Israël et en Corée du Sud, sont des sentinelles qui, si elles sont technologiquement capables de tirer sur des intrus, sont inféodées à la décision d’un humain dans la boucle (ci-dessous, le robot sentinelle SGR-A1 de Samsung).

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Allons plus loin dans la restriction : on parle d’autonomie de décision, donc pas de systèmes préprogrammés pour effectuer des tâches. Ni de systèmes avec un humain dans la boucle pour le ciblage. Donc, aucun système actuel, ni même pressenti dans un futur proche.

De fait, les deux seuls pays à avoir aujourd’hui une politique officielle sur les SALA (les Etats Unis et le Royaume Uni) ont déjà explicitement déclaré qu’un SALA doit être conçu pour permettre à un commandant ou un opérateur d’évaluer humainement le niveau d’usage de la force. Donc d’exercer un contrôle.

Alors doit-on – sur l’idée que l’IA deviendrait capable de décisions autonomes telles qu’un humain pourrait les prendre, une affirmation plus que discutable compte tenu du niveau actuel de la technologie sous-jacente – interdire de manière préemptive un tel système ? Est-ce une application aveugle d’un principe de précaution mené à un tel degré qu’il devient un principe incapacitant? Comme le déclare microbiologiste Didier Raoult, « le principe de précaution privilégie la prévention de risques virtuels aux dépens de risques, eux, bien réels. Toute innovation technologique s’accompagne nécessairement d’incertitudes. Serions-nous allés sur la Lune si l’on avait appliqué le principe de précaution ? Finalement, ce que le principe de précaution refuse d’admettre, c’est que l’avenir est imprévisible »

Mon opinion est donc qu’il est dangereux d’empêcher ou de limiter la recherche sur l’Intelligence Artificielle sous le prétexte qu’un jour, un « Terminator » conçu par un humain pourrait décider de tuer d’autres humains. Produire des armes totalement autonomes n’est dans l’intérêt de personne et on pourrait disserter longuement comme le fait excellemment le diplomate et philosophe Jean-Baptiste Jeangène Vilmer sur l’humanité d’être tué par un humain ou un robot (la bombe nucléaire est elle plus « humaine » que le fait d’être tué par une sentinelle robotisée ?) ou sur le prétendu « accès facilité » à la guerre par l’utilisation d’armées de drones autonomes.

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L’interdiction préventive des SALA n’a pas de sens et ne stopperait certainement pas des individus ou états qui souhaiteraient les utiliser dans un cadre non conforme aux droits de l’homme. A la différence des mines antipersonnel, un SALA complètement autonome et doté de « conscience » ou « d’intelligence » n’existe pas encore et n’a donc pas démontré son illégalité.  Et la recherche, dans ce domaine, est de toutes façons duale, donc accessible, in fine, aux utilisateurs motivés.

En revanche, encadrer comme l’ont fait les USA et le Royaume-Uni l’utilisation de tels systèmes afin qu’ils ne puissent, même si la technologie le permettait, fonctionner sans un « veto » humain (au minimum) me semble souhaitable. D’ailleurs, qui nous dit qu’un robot ne serait pas en mesure de mieux respecter les règles d’engagement que les hommes eux-mêmes (relire les lois d’Asimov) ?

Et, in fine, une question n’a pas été posée, et elle me semble plus prégnante : comment maîtriser le contrôle de ces systèmes autonomes armés avec une informatique qui progresse mais qui devient difficile à maîtriser, contrôler, débugger de façon sûre ? Cela, en soi, plaide pour le maintien de l’homme dans la boucle.

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Ce n’est bien évidemment que mon opinion, mais je souhaitais la partager, au moment où l’on lit tout, et surtout n’importe quoi sur le sujet, et que des amalgames dangereux et populistes font leur apparition. La robotisation de l’espace de bataille est une réalité. L’émergence de la conscience humaine dans une machine est aujourd’hui de l’ordre de la science-fiction. Le débat éthique sur l’armement autonome doit guider son développement.

On pourrait aussi demander aujourd’hui l’interdiction préventive de l’Etoile Noire, capable de détruire une planète. Elle non plus n’existe pas encore.

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La société italienne « Hacking Team » fait décidément beaucoup parler d’elle en ce moment. La société à récemment fait les frais d’une attaque de pirates qui ont remplacé brièvement son nom de « Hacking Team » en « Hacked Team », en réaction à son logiciel Da Vinci, spyware destiné aux agences gouvernementales et décrit comme « ennemi de l’internet » par Reporters Sans Frontières.

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Aujourd’hui, on apprend sa collaboration avec la société InSitu, filiale de Boeing, qui développe des drones aériens tels que le ScanEagle ou le RQ-21A « Blackjack » (ci-dessous). Lors d’une rencontre au salon IDEX, les deux sociétés se sont rapprochées en vue de concevoir un système aéroporté, sur la base d’un drone, permettant de déployer une capacité de piratage d’un réseau wi-fi.

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La technologie repose sur le système TNI pour Tactical Network Injector, un module durci développé par Hacking Team, et permettant d’insérer un code malveillant afin de lancer des attaques au sein d’un réseau wi-fi. Ce mini-TNI est baptisé Galileo. La fiche marketing (plus que succincte) peut être téléchargée ici.

Bien que démentant que les discussions soient toujours en cours, on voit bien l’intérêt d’une telle technique, compte tenu des capacités des « network injectors ». Cette technologie n’es d’ailleurs pas nouvelle : il s’agit généralement de machines physiques rackables, capables d’injecter des contenus malveillants dans le trafic internet, généralement via des contenus non cryptés, comme des flux video YouTube. Ce qui est plus innovant, en revanche, c’est la capacité apparente d’embarquer de telles capacités dans un vecteur autonome aérien, pour pirater des réseaux wi-fi.

Il y a quelques temps, la société londonienne Sensepoint Security avait présenté le drone « Snoopy » (ci-dessous), capable d’intercepter des données échangées via smartphone sur réseaux sans fil.

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Les conversations entre Insitu et Boeing ont été publiées dans WikiLeaks.

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Lorsque Dan Baechle, ingénieur mécanicien, était petit, il était fasciné par les robots, et tout particulièrement par les exosquelettes du film ALIENS de James Cameron. Et cette fascination ne l’a jamais quitté, même lorsqu’il a rejoint l’ US Army Research lab (ARL) pour s’intéresser à l’innovation en robotique.

D’où l’inspiration de MAXFAS, un exosquelette mécatronique destiné à enserrer le bras d’un utilisateur, pour entraîner les nouvelles recrues au tir de précision, et à améliorer leur efficacité vis-à-vis du maniement des armes de poing.

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La bête est conçue pour aider l’utilisateur à maîtriser ses tremblements involontaires, une fonction dérivée de sa fonction initiale : la rééducation des victimes d’attaques cérébrales. Il s’agit d’un exosquelette en carbone, composé de câbles et de moteurs, et de capteurs de mouvement.

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Lorsque le bras détecte un tremblement, il active légèrement les câbles qui permettent de compenser le mouvement, stabilisant ainsi le bras sans l’immobiliser. Cet accompagnement digne d’un marionnettiste du mouvement de l’utilisateur était initialement utilisé pour permettre une meilleure performance du tir, en opérations (l’exosquelette étant particulièrement léger). Mais cela nécessiterait une version autonome du dispositif (sans les câbles).

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Toutefois, ses concepteurs ont découvert qu’après plusieurs utilisations de MAXFAS, le tremblement s’atténuait, pour presque disparaître…même en l’absence de l’exosquelette. D’où l’utilisation du système pour l’entraînement des jeunes recrues.

Vous trouverez le travail de thèse de Dan Baechle ici

 

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Ce qui est bien avec nos amis américains, c’est que toute l’inspiration déjantée produite par Hollywood devient tôt ou tard source d’inspiration pour des systèmes réels. Vous vous souvenez de l’Hoverbike, ou moto volante, vue dans la saga Star Wars ? La société SURVICE Engineering du Maryland et Malloy Aeronautics, dirigée par l’Australien  (basé en Angleterre) Chris Malloy sont en train d’en développer une version capable de transporter 2 personnes à 3m au-dessus du sol (ou de l’eau), à environ 100 km/h. In fine, l’US army, qui a signé un contrat il y a 10 mois avec les deux sociétés, souhaite que le système puisse emporter jusqu’à 350 kg de charge utile.

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Le véhicule, une « moto » avec des hélices horizontales carénées, pèse environ 100 kg, et peut porter une charge utile de 270kg, avec un moteur bi-cylindres de chez BMW. Le châssis de 3m de long et 1,3m de large en fibre de carbone est renforcé au Kevlar. Le véhicule fonctionne avec des hélices contrarotatives, à la manière d’un hélicoptère Chinook. En revanche, pas de capacité d’autorotation en cas de problème. Le constructeur envisage de doter le véhicule de parachutes se déclenchant en cas d’urgence.

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Aujourd’hui, le prototype commercial devrait coûter environ 40 000$ –  le prix de la version militarisée n’est pas connu. Le pilote restera une option : l’US Army souhaite la capacité de droniser l’appareil. C’est d’ailleurs de cette manière que la société s’était fait connaître, par le financement d’une version miniature et dronisée de son véhicule sur la plate-forme Kickstarter. Voir le site du projet : http://www.hover-bike.com/MA/

Le futur véhicule sera contrôlé par des gyroscopes pour une « direction assistée » – il sera considéré comme un véhicule ultra-léger motorisé, sans nécessité de disposer de licence de pilotage.

UGS1Allez, pour changer de l’image du week-end, une petite nouveauté dans le domaine des véhicules sous-marins autonomes. La société Huntington Ingalls’ Undersea Solutions Group vient en effet de présenter son nouveau mini sous-marin, le Proteus. Il s’agit d’un véhicule capable d’évoluer de manière autonome comme un UUV (unmanned underwater vehicle) ou de recevoir un équipage, par exemple pour véhiculer des nageurs de combat.

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Il s’agit d’un sous-marin électrique, dont la batterie délivrant 296kWh lui permet de disposer d’un rayon d’action maximal de 700nm (environ 1300 km) à une vitesse de 10 nœuds. Le Proteus est développé par HIUSG, Battelle, et BlueFin Robotics.

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Le Proteus porte à son bord six stations à air permettant d’accueillir des plongeurs. Toutes les commandes sont numériques, sur le mode « fly-by-wire », il est doté de stations Iridium en sus des moyens radio traditionnels, et porte 4 caméras et un sonar de 300kHz. En mode autonome, le Proteus peut être utilisé pour différentes missions : transport de charge utile, inspection sous-marine, ou installation de charges diverses sur le plancher sous-marin. La vision ci-dessous présente le concept.

En revanche, en comparaison des drones aériens, le Proteus doit être piloté en automatique : on ne peut le diriger manuellement à distance, en raison du délai induit par la communication sous-marine.

Pour des missions de renseignement, d’autres sous-marins autonomes existent, et en particulier, le Ghost Swimmer, un requin robotisé étonnant, développé au sein de la cellule d’innovation rapide (CRIC) de l’US Navy dans le cadre d’un projet baptisé SilentNemo.

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Ce projet a pour objectif de développer des systèmes d’inspiration biomimétique, à destination de la Marine Américaine. Le CRIC est un centre créatif, lancé en 2012, permettant d’imaginer des produits novateurs, et un concept dont la France pourrait s’inspirer, modulo… le budget nécessaire à son fonctionnement. La video ci-dessous présente l’étonnante nage du GhostSwimmer.