Même avec les progrès technologiques des dernières décennies, la construction reste une tâche particulièrement éprouvante pour les humains, aussi bien au niveau physique que mental. C’est typiquement le genre de travaux que l’humanité aurait tout intérêt à déléguer à des robots, en particulier pour les travaux physiques les plus difficiles qui pèsent sur la santé des ouvriers.
Et si l’on se fie aux derniers travaux du prestigieux ETH Zurich, nous n’en sommes plus très loin. Récemment, une équipe d’ingénieurs et de chercheurs a dévoilé un engin de chantier entièrement autonome qui a réussi à construire une gigantesque muraille tout seul, sans la moindre intervention humaine.
L’engin, baptisé HEAP, est construit à partir d’un Menzi Muck M545, un excavateur de 12 tonnes qui a été modifié par l’institut de recherche. Ils y ont installé un système de positionnement GPS avancé, un tas de capteurs de pression et de mouvement, un LiDAR, et un module de contrôle. Ils ont ensuite développé un programme qui permet à la machine de fonctionner en toute autonomie à partir des informations fournies par les capteurs.
Une fois l’engin ainsi équipé, l’équipe l’a déployé sur un chantier avec une seule instruction : construire une grande muraille à partir d’énormes rochers éparpillés sur le site. À part la position du mur, la machine n’avait accès à aucune instruction prédéfinie ; elle ne connaissait ni la position des blocs ni la façon de les empiler.
Un édifice érigé sans assistance humaine
Il a commencé par scanner le chantier dans son ensemble pour en créer une carte en trois dimensions. Le HEAP s’est appuyé sur un premier algorithme de vision par ordinateur pour déterminer la position des rochers, qui pesaient chacun plusieurs tonnes.
Ensuite, il a démarré une phase de diagnostic. Grâce à un second algorithme de vision par ordinateur et aux informations fournies par ses capteurs, il a pu estimer le poids de chaque bloc, déterminer sa forme en trois dimensions, et en déduire l’emplacement de son centre de gravité.
Cette dernière donnée était particulièrement importante pour l’étape suivante. À partir de toutes ces informations, l’ordinateur de bord a dû calculer la position et l’orientation optimale de chaque bloc pour construire ce grand mur. C’est un exercice qui s’apparente à un Tetris grandeur nature, mais avec des tas de contraintes supplémentaires. Tous ceux qui ont déjà essayé d’empiler des cailloux à la plage savent parfaitement qu’il est très difficile de construire une structure stable et résistante à partir d’un grand nombre d’éléments qui ont chacun une forme et une répartition de masse différentes.
Et pourtant, le HEAP y est parvenu sans problème. À raison de 20 à 30 rochers par session, soit à peu près l’équivalent de ce que pourrait livrer un camion standard en un voyage, il a réussi à construire un mur de 6 mètres de haut pour 65 mètres de long sans la moindre instruction explicite. La structure finale était parfaitement stable, et l’étude ne mentionne aucun éboulement dû à une erreur de manipulation ou de calcul. Un sacré tour de force technique.
L’âge de la construction autonome arrive à grands pas
Pour les chercheurs, l’intérêt de ces travaux est double. En premier lieu, ils laissent entrevoir un futur où des engins de chantier lourds pourront planifier et réaliser des tâches complexes en toute autonomie, et avec une précision impressionnante. En théorie, cette approche pourrait permettre d’économiser du temps, de l’argent, et d’éloigner les ouvriers des tâches les plus dangereuses.
En parallèle, les auteurs de l’étude estiment aussi que cela pourrait faire émerger un nouveau paradigme de construction ; un engin comme HEAP pourrait permettre d’exploiter les matériaux disponibles directement sur le site du chantier. « Ces travaux illustrent le potentiel des engins de constructions autonomes pour construire de façon adaptative avec des matériaux irréguliers, abondants, et renouvelables qui ne nécessitent ni transport ni traitement en amont », conclut l’étude. Il faudra encore quelques années avant que de telles machines arrivent sur le marché, mais ce concept ne relève désormais plus de la science-fiction.
Le texte de l’étude est disponible ici.
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on a plus qu’a l’envoyer sur la lune…
Avec tous les déchets autour de la Terre, on peut très bien construire une nouvelle Lune !
Super, auriez-vous des sources, pour gérer ces engins: logiciels, code, développement ou autre ???
merci c’est incroyable