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Lorsque l’on parle de robotique et d’aéronautique, on pense de prime abord aux drones, aux véhicules robotisés, mais pas aux fonctions de service ou de soutien. C’est pourquoi le programme AR3P mérite un petit éclairage.

AR3P cela signifie Autonomous & Robotic Remote Refueling Point (point de ravitaillement en essence autonome et robotisé). Il s’agit d’un programme développé par l’US Army Aviation and Missile Research, Development and Engineering Center et qui vise à démontrer la pertinence d’utiliser des points de ravitaillement totalement autonomes pour les voilures tournantes, avec deux préoccupations en tête : limiter le temps passé au sol pour les hélicoptères militaires, et éviter de devoir déployer des équipes humaines dans des centres de ravitaillement isolés.

Il est vrai qu’un point de ravitaillement, c’est en soi une cible militaire – dès lors, on conçoit bien l’intérêt d’un centre totalement automatisé, sans présence humaine. Ce faisant, on devient capable de créer des points de ravitaillement avancés (uFARP ou unmanned Forward Area Refueling Points) sur le modèle des bases opérationnelles avancées (ou FOB), c’est-à-dire partout, y compris en territoire hostile.

L’idée est donc de permettre ce que l’on appelle un « Quick Hook-up », un ravitaillement extrêmement rapide, utilisant des bras robotisés capables de s’auto-aligner avec la perche ou l’orifice de ravitaillement, bardés de capteurs et articulés afin de permettre de s’adapter aux différents types d’appareils.

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Le centre de l’US Army vient donc de conduire un test, une démonstration limitée du concept (Limited Initial Capabilities Demonstration) en utilisant des modules robotiques du commerce, à l’exception de la sortie du carburant, qui a fait l’objet d’un prototypage par fabrication additive (impression 3D).

La vidéo ci-après présente le projet AR3P, qui en soi n’est pas limité aux seuls hélicoptères mais envisage également les capacités de ravitaillement automatique en vol pour les drones de combat (la voix assurant le commentaire est également robotisée !)

En fait, le système ressemble à celui développé par TESLA pour ses stations de rechargement automatique (ci-dessous) même si évidemment le concept est – en ce qui concerne AR3P) bien plus élaboré.

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On retrouve néanmoins les mêmes fonctions, et notamment l’utilisation d’un bras autonome articulé, capable de s’auto-aligner avec l’orifice de ravitaillement. Dans un contexte opérationnel, le processus est bien plus complexe car il serait inconcevable soit d’endommager l’appareil, soit de connaître un problème en cours de ravitaillement qui immobilise dangereusement l’hélicoptère et son équipage au sol. C’est pourquoi le programme AR3P sera conduit en plusieurs phases : actuellement en phase 2 (levée de risque), il comprend une phase 3 (test du concept sur un appareil Mosquito) et une phase 4 finale permettant de développer un système opérationnel pour les hélicoptères de combat AH-64 Apache.

Compte tenu de l’excellent niveau technologique de la France, notamment en termes de robotique, il pourrait être intéressant de lancer chez nous quelques études permettant de développer un concept similaire pour nos hélicoptères de combat ou de transport. Voire à d’autres types de véhicules, ou de navires… Une idée en passant.

 

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Il ressemble à de nombreux robots terrestres comme ceux développés par Nexter Robotics ou MacroUSA, est léger (11kg) et rapide (4 km/h – ce n’est pas Usain Bolt, mais c’est néanmoins rapide pour un micro-engin terrestre autonome), mais il a quelques caractéristiques spécifiques… comme une vision à 360degrés et un Glock 26 9mm incorporé avec un système intuitif  de visée et de tir!

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Le DOGO est le dernier-né de la firme israélienne General Robotics (il a été présenté lors du dernier salon Eurosatory). Conçu pour des missions de soutien tactique aux équipes d’intervention, aux unités d’infanterie et aux forces spéciales, c’est un petit robot chenillé, ce qui lui permet d’évoluer sur des terrains irréguliers et de monter des escaliers sans difficulté (jusqu’à une pente de 45 degrés). Doté d’une autonomie de 4h (après 3h de charge), ce robot conçu en matériaux composites est également très discret puisqu’il peut modifier sa configuration pour passer de 28cm de hauteur à seulement 14cm.

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Israel n’a plus à prouver sa capacité à développer des concepts non seulement novateurs, mais surtout immédiatement opérationnels. Et l’on peut dire que pour le coup, sans déchaîner de surenchère technologique, ils ont pensé à tout. En premier lieu, la couverture visuelle est assurée par 8 micro-caméras positionnées sur 2 bras mobiles placés à l’arrière du robot. L’image est envoyée à la station de contrôle, en l’occurrence une tablette Panasonic Toughpad FZ G1 durcie, via une connexion haut débit cryptée (2.4GHz à 28dBm). La portée est de 400m – elle se réduit à 100m si des obstacles importants comme deux murs en béton se situent entre le robot et l’opérateur (selon General Robotics) – cela faisait partie des spécifications techniques.

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Les concepteurs ont particulièrement travaillé sur la SSI, afin de parer à toute tentative de piratage de la liaison opérateur-drone, qu’il s’agisse de contrôler le robot ou d’intercepter les flux de données. Ils ont ainsi fait tester le système par une unité spécialisée dans le piratage de données cryptées. Cette dernière est finalement parvenue à rentrer dans le système, mais après quelques heures, un tempo difficilement compatible avec les caractéristiques des missions concernées.

Le DOGO est également muni de micros, ce qui permet à l’unité qui l’opère d’écouter discrètement l’environnement, utile notamment dans le cas de prises d’otages. Il dispose également d’un haut-parleur permettant aux équipes de négocier avec les preneurs d’otages.

Le DOGO est muni d’un compartiment mobile, qui peut incorporer des moyens non létaux, mais aussi le fameux Glock muni d’un système de visée et de contrôle du tir. Le robot peut ainsi permettre à l’opérateur de viser (avec un dispositif de visée laser) et tirer (« point and click ») jusqu’à 14 balles sur la cible. Il intègre également un dispositif d’illumination en infrarouge proche (NIR) pour lui permettre d’opérer dans de faibles conditions lumineuses.

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Un redoutable « couteau suisse » donc, qui nécessite néanmoins, et heureusement, la liaison avec un opérateur humain pour le contrôler. Inutile de fantasmer donc sur « une bête féroce autonome, capable de vous chasser avec un 9mm », même si le DOGO tient son nom du dogue Mastiff argentin ; il ne s’agit ni plus ni moins que d’un auxiliaire robotique, une arme télécommandée astucieuse et conçue pour le terrain. Le slogan de la société ? « Mieux vaut risquer un DOGO qu’un personnel ».

 

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Il est évident que dans les applications militaires de la robotique de théâtre, la discrétion du robot joue un rôle essentiel. Au-delà du bruit (rédhibitoire aujourd’hui pour certains prototypes comme je le mentionnais dans cet article), il y a également l’apparence visuelle. Des chercheurs de l’université de Cornell aux Etats-Unis et de l’Institut italien de Pontedera viennent de publier une innovation dans le journal Science, réalisée grâce, en partie, à un financement conjoint de l’US Air Force et de l’US Army. Il s’agit d’une « peau extensible électroluminescente » inspirée par la peau des céphalopodes.

En effet, on connait depuis longtemps les capacités impressionnantes du poulpe ou de la seiche en termes de mimétisme : les céphalopodes ont la faculté de changer leur coloration afin d’imiter le terrain pour échapper à leurs prédateurs (ce que l’on appelle l’homochromie). Cette habileté à changer efficacement de couleur de tégument repose sur deux capacités : la capacité visuelle à analyser très rapidement leur environnement (donc à percevoir de très faibles variations d’intensité lumineuse et de nuances), et la présence de chromatophores, organes spécialisés neuromusculaires, contenant des pigments dont ils gèrent la répartition. Le résultat est plus qu’impressionnant (voir ci-dessous) :

Les chercheurs se sont donc inspirés de cette capacité pour développer une « peau électronique » capable de changer de couleur et de sentir les variations de pression. Pour ce faire, ils ont conçu un système de sandwich : gel en silicone à l’extérieur, emprisonnant deux électrodes extensibles et transparentes, et une couche de phosphore électroluminescent capable d’émettre une lumière colorée. La couleur dépend des additifs ajoutés au phosphore : du cuivre pour une lumière bleue, du magnésium pour le jaune, par exemple.

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En variant le nombre, la direction, la couleur et la superposition de ces « chromatophores artificiels », il devient possible d’émettre une lumière composée, et des motifs permettant de s’adapter à l’environnement. Comme la peau est extensible et déformable, le procédé semble effectivement prometteur.

L’idée est de développer des « robots souples » capables de changer d’apparence en cohérence avec leur environnement. D’autres chercheurs s’y étaient employés avec des succès plus… discutables (et notamment pour une fois, la DARPA et son concept de « peau liquide » développée avec Harvard University dans laquelle des colorants sont injectés pour en modifier la couleur. Bof.

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La vidéo ci-dessous montre le process. Amusant, mais on en voit tout de suite les limites.

Outre le camouflage, on peut imaginer qu’un revêtement comme celui développé par Cornell, appliqué sur un robot militaire puisse permettre d’afficher, le cas échéant, des marqueurs permettant de l’identifier, voire de forcer la visualisation de son statut. Un robot de garde deviendrait d’un rouge agressif après détection d’un intrus, ce qui aurait un rôle potentiellement dissuasif. Il pourrait également changer de couleur lorsqu’il est touché, la peau étant capable de détecter la pression. Un bon exemple de biomimétisme, avec évidemment tous les fantasmes qui vont avec…

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iRobot, tout le monde connait – en particulier par son robot aspirateur Roomba autonome, l’un des meilleurs modèles du marché, et un précurseur dans son domaine. Mais iRobot, c’est moins connu, c’est également une société de robotique militaire. C’est cette dernière activité qui vient d’être cédée au groupe Arlington Capital Partners, pour 45 millions de $.

La division militaire d’iRobot développe des robots d’exploration comme le 110 FirstLook (voir ci-dessous), un robot de reconnaissance léger, robuste, capable d’effectuer des missions de reconnaissance NRBC, de vérification de véhicule ou d’exploration d’un environnement rendu complexe par la présence de fumées, ou de débris.

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A l’autre extrémité du spectre, on peut également citer le robot 710 Kobra, capable de grimper des escaliers et de réaliser des missions de déminage sur tout terrain, par tous les temps. Ces robots sont fondés sur un socle commun : deux chenilles, une plate-forme capable d’héberger différentes charges utiles, et un second couple de chenilles (amovibles) sur l’avant, permettant de monter des escaliers ou d’escalader des obstacles.

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La cession de sa division militaire a pour objectif de permettre à iRobot de se consacrer totalement au domaine de la robotique grand public. La nouvelle société issue de l’opération et détenue à 100% par des capitaux privés sera donc totalement dédiée au monde de la défense et de la sécurité. Son directeur général sera Sean Bielat, un ancien officier des US Marines.

Cette annonce a au moins le mérite de clarifier les intentions de la société dans le domaine de la robotique militaire. D’autres entités, comme Boston Dynamics, ont des stratégies moins claires : rachetée par Google en décembre 2013, cette dernière société, créatrice de robots célèbres comme « Alpha Dog » ou « Cheetah »  n’a toujours pas précisé sa stratégie dans le monde de la défense. Malgré les intentions de Google de « stopper tout développement de Boston Dynamics dans le militaire » (une posture dictée par une volonté d’affichage vers le grand public), les contrats de développement avec le DoD américain se poursuivent. Et l’on ne compte plus les sociétés de robotique achetées par Google (aujourd’hui Alphabet) : Meka, Redwood Robotics, Schaft, Industrial Perception, … sans compter ses développements dans les véhicules autonomes.

Mais le débat sur Google et la robotique est biaisé par les SALA (systèmes d’armes létaux autonomes), un concept qui pollue en fait la totalité du débat sur la robotique militaire. Il suffit de regarder les activités de iRobot, de Nexter Robotics ou de Tecdron pour constater que la robotique militaire, c’est aujourd’hui autre chose que des systèmes d’armes. Bon, même si iRobot avait déjà fait des essais d’armement de son robot 710 avec le concours de Metal Storm.

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Compte tenu de l’historique dans le domaine, nul doute que la DARPA constituera une source de financement importante pour la nouvelle société issue d’iRobot. Car les défis sont loin d’être résolus aujourd’hui : un robot a encore du mal à ouvrir une porte ou évoluer de manière complètement autonome dans un environnement non structuré, complexe et changeant.

Le nom de la nouvelle société sera révélé à l’issue de la transaction, dont la phase légale doit encore durer 90 jours.

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.

Lorsque l’on pense robotique autonome, on a tendance à penser robots humanoides ou animaux, avec une vraie déviation vers l’anthropomorphisme. Pourtant, les robots peuvent être collaboratifs ou non, mobiles ou non, et surtout … du même ordre de grandeur et du même facteur de forme qu’un humain, ou non. Cette conférence TED montre les progrès surprenants en microrobotique. Je laisse aux lecteurs du blog le soin d’imaginer les applications dans le monde de la défense, et notamment dans le domaine du renseignement.