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Un robot cartographie une mine en 3D

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Lâché dans un tunnel, 3D-R1 avance lentement et balaie tout l'espace qui l'entoure avec son laser. En près de quatre jours et cent millions de mesures, il a entièrement cartographié, en trois dimensions, plus de deux kilomètres de couloirs dans une mine d'argent mexicaine. Une technique dont profitent aussi les spécialistes des dinosaures.

James Jobling-Purser devant son robot à tout faire. © Jobling Purser LLP

Avec son nom et son allure évoquant R2D2 (vedette de Star Wars, est-il besoin de le préciser), le robot 3D-R1 vient brillamment de démontrer son efficacité au fond de la mine. La scène s'est déroulée au Mexique, dans les couloirs de la mine d'argent de San Jose. Le robot en action est le fruit de la collaboration deux entreprises. La tête a été conçue par 3D Laser Mapping, spécialisée dans les systèmes de cartographies et de mesures de distances par laser. Les jambes, ou plutôt la base motrice à chenilles, vient de chez Jobling Purser LLP, qui a créé plusieurs variantes de ce RSV (Remote Support Vehicle). L'ensemble pèse 135 kilogrammes et culmine à 60 centimètres de hauteur, par un laser orientable.

3D-R1, prêt à descendre dans la mine. © 3D Laser Mapping

3D-R1 se déplace seul et balaie son faisceau laser pour mesurer la distance des obstacles autour de lui. Le principe est celui du lidar (Light Detection and Ranging), consistant à mesurer le temps que met la lumière réfléchie par l'obstacle à revenir sur l'émetteur, comme le fait un radar avec des ondes radio. Un lidar semblable à celui de 3D-R1, par exemple, peut être monté sur un véhicule pour cartographier le front d'une carrière. A l'origine, cet ensemble de techniques a été mis au point sous le nom de SiteMonitor pour faciliter le suivi des mines de charbon au Royaume-Uni.

Cartographie sans contact

Resté trois jours et demi au fond de la mine de San Jose, le robot a parcouru 2,2 kilomètres sur un relief tourmenté et effectué 80 balayages laser (scans) par jour. Au total, sa mémoire interne a ainsi engrangé 99,3 millions de points, représentant 5 Go de données. Ces informations ont ensuite été traitées par un logiciel spécialisé dans l'analyse de nuages de points (en l'occurrence, Polyworks, de l'entreprise québécoise InnovMetric). Analysé par le logiciel de CAO MicroStation (Bentley), le résultat peut être livré sous différentes formes, notamment un plan en 3D.

La télémétrie laser à la recherche des traces de pas de dinosaures (photomontage). © 3D Laser Mapping

Les applications de ce principe sont très nombreuses, avec ou sans 3D-R1, dans de multiples domaines, de la géologie aux travaux publics. Une robotisation ou au moins une automatisation peut avantageusement remplacer un fastidieux travail manuel. Mais la principale indication reste le cas de sites dangereux, comme les mines, ou difficilement accessibles. L'un des projets en cours concerne... les dinosaures.

L'université de Manchester et l'université Autonome de Barcelone sont en effet associées dans un programme européen pour réaliser un système d'analyse des empreintes de pas à l'aide d'un Lidar. Cette méthode était la seule utilisable dans la carrière de Fumanya en Catalogne, où avaient été repérées des traces de pas de dinosaures, sur un sol trop meuble et par endroits sur des parois presque verticales. La télémétrie laser n'a donc pas fini de trouver des applications...

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