Les chercheurs de l’université d’État de l’Arizona ont découvert que notre cerveau est capable de gérer des groupes d’objets distincts du corps et que cette activité cérébrale spécifique est exploitable pour contrôler plusieurs drones simultanément. © Arizona State University

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Il pilote plusieurs drones en même temps par la pensée !

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Aux États-Unis, des chercheurs de l'université de l'Arizona travaillent sur un système de contrôle par ondes cérébrales qui permet de piloter simultanément quatre drones. Soutenus financièrement par l'armée américaine, ils comptent perfectionner leur technologie avec, à terme, l'ambition de pouvoir manœuvrer une centaine d'appareils.

Il y a quelques mois de cela, Futura-Sciences vous parlait d'une course de drones un peu particulière, la Brain-Drone Race. Organisée par des chercheurs et étudiants de l'université de Floride (États-Unis), elle opposait 16 concurrents munis de casques EEG (électroencéphalographie) détectant l'activité électrique du cerveau ; chacun devait piloter un drone jusqu'à une ligne d'arrivée. Grâce à une interface neuronale, le casque EEG détectait l'activité électrique du cerveau liée à la pensée d'une action et transmettait la commande à l'appareil par liaison sans fil. Assurément impressionnant. Pourtant, il y a encore plus fort...

À l'université d'État de l'Arizona, un chercheur s'attelle en effet à contrôler non pas un, mais plusieurs drones en même temps. Panagiotis Artemiadis travaille depuis 2009 sur les interfaces cerveau-machine. Il y a quelques années, il a commencé à s'intéresser à la possibilité de contrôler plusieurs appareils en même temps. Une idée qui a beaucoup intéressé la Darpa, l'agence de recherche et développement de l'armée américaine, laquelle a décidé de financer ces travaux.

Techniquement, le dispositif est identique à celui utilisé pour la Brain-Drone Race, avec un casque EEG doté de 128 électrodes qui enregistre l'activité cérébrale correspondant à la pensée d'une action. Un ordinateur acquiert ce signal tandis qu'un autre le traite avant d'envoyer la commande finale au drone via une liaison sans fil Bluetooth. La technologie repose sur une cartographie de l'activité cérébrale, afin de savoir exactement quelle zone du cerveau correspond à quels mouvements. L'interface neuronale peut alors détecter la zone en question et transmettre la commande afférente.

L’une des pistes envisagées pour exploiter cette interface neuronale est de créer des groupes hybrides de drones et de robots terrestres pour des missions de sauvetage. © Arizona State University

Un système développé avec des pilotes de chasse de l’US Air Force

Ce qu'a découvert Panagiotis Artemiadis, c'est que le cerveau est capable de s'adapter pour gérer les comportements collectifs d'objets qui sont dissociés du corps. « Nous savons dans quelle partie du cerveau nous pouvons enregistrer ces signaux et ce qu'il faut y chercher pour décoder ces comportements collectifs pour des véhicules aériens et des groupes de robots », explique le chercheur. Les travaux ont été menés en collaboration avec des pilotes de chasse de l'US Air Force.

À l'heure actuelle, un opérateur peut ordonner à un groupe de drones ou de véhicules terrestres de se déplacer dans une certaine direction, de s'éparpiller ou encore de tourner autour d'une cible spécifique. Le dispositif est en revanche très exigeant. Les pilotes ne doivent pas relâcher leur concentration un instant car la fatigue, le stress et même la faim ont une incidence. De plus, comme chaque utilisateur est différent, l'interface neuronale doit être calibrée individuellement et ce calibrage doit se faire à chaque nouvelle session.

Pour le moment, le système permet de contrôler trois à quatre drones mais le professeur Artemiadis et son équipe ont l'ambition d'arriver rapidement à une vingtaine d'appareils, et même ensuite une centaine. Le second objectif est de travailler sur une configuration hybride dans laquelle des drones et des véhicules terrestres seront coordonnés via une interface neuronale pour accomplir certaines tâches. « On peut commander aux quadricoptères de venir se poser sur des engins terrestres pour se recharger ou bien pour remettre des informations que l'on ne veut pas transmettre par une connexion sans fil », précise le chercheur.

L'un des scénarios évoqués est d'utiliser cette combinaison pour des missions de secours mais l'intérêt de la Darpa n'est évidemment pas anodin dans la perspective d'un usage militaire.

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