Conçu à l'EPFZ, ce robot va arpenter la surface des astéroïdes en sautillant

L'EPFZ se montre convaincue que le SpaceHopper sera un jour déployé dans le cadre de missions spatiales visant à explorer des corps célestes relativement petits, tels que des astéroïdes et des petites lunes. Le SpaceHopper? Il s’agit d’un robot en cours de développement du côté de l’école polytechnique zurichoise. L’engin devrait être en mesure de naviguer dans des environnements à très faible gravité, typique des petits corps célestes.

Déplacements en sautillant

Le projet SpaceHopper est entre les mains de cinq étudiants en master et un doctorant. Dans son annonce, l'EPFZ explique que ce robot aura pour mission de collecter des ressources minérales précieuses dont l'humanité pourrait bénéficier à l'avenir. Le robot se distingue notamment par sa capacité à se déplacer en sautillant. Cette technique se montre particulièrement adaptée au terrain accidenté à faible gravité des petits corps célestes. La puissance combinée des neuf moteurs autorise un bond puissant et précis à même de franchir de grands obstacles et de parcourir de longues distances. «Des mouvements subtils des jambes permettent à SpaceHopper de se réorienter sans volant d'inertie. Il peut ainsi atterrir sur ses pieds à tout moment. Atterrir sur ses propres pieds signifie un atterrissage en douceur, sans rebond incontrôlé», soulignent les informations figurant sur le site officiel du projet. 

Tests menés en apesanteur

L'équipe d'étudiants participe à l'ensemble du processus de développement du produit, de la conceptualisation au lancement sur le marché, en passant par l'ingénierie, la simulation, la production et les considérations financières. Les expérimentations se sont d'abord déroulées sur la terre ferme. Au sein d’un dispositif d'essais spécialement conçu à cet effet, les sauts du robot ont été testés à l'aide d'un contrepoids, tandis que ses capacités de réorientation ont été mises à l'épreuve à l'aide d'un système de balancier. 

Les chercheurs ont ensuite pu poursuivre leur recherche en apesanteur. Lors de vols paraboliques pilotés par l'Agence spatiale européenne (ESA), SpaceHopper a démontré son aptitude à se réorienter et à se stabiliser dans les airs grâce à ses trois pattes symétriques. Une fois la gravité tombée à 0, le robot a été libéré et a tenté de se réorienter en utilisant uniquement ses jambes. Dans une seconde expérience, le robot a sauté du sol et tenté de se réorienter vers une position déterminée. 

Réseau neuronal et apprentissage par renforcement

Sur le site web de l’ESA, on apprend que le robot utilise un réseau neuronal comme contrôleur, entraîné en simulation par un apprentissage par renforcement profond. Cette technologie permet à SpaceHopper d'effectuer des sauts précis et de parcourir de longues distances sans perdre son orientation. Le concept de locomotion du robot comprend six capacités de mouvement qui visent à garantir un déplacement rapide et fiable sur un astéroïde: sauter pour franchir de grandes distances, contrôler l'attitude pendant le vol, atterrir de manière contrôlée au point cible, se déplacer avec précision sur de courtes distances, transporter une charge et se redresser après l'atterrissage.

(Vidéo: ETH Zurich / Nicole Davidson)