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Défi Carotte 2012

F. Breton - F. Charpillet - 3/09/2012

La flotille de robots Cartomatic remporte le défi Carotte 2012

Projet Cartomatic 2012

Cinq équipes participaient au défi Carotte (CArtographie par ROboT d'un  TErritoire) lancé en 2010 et dont la troisième et dernière épreuve se déroulait du 4 au 8 juin 2012 à Bourges. Le projet Cartomatic, réunissant des chercheurs d’Angers et de Nancy, a remporté le défi.

Entretien avec François Charpillet, responsable de l’équipe-projet Maia.

En quoi consiste le défi Carotte ?

Le Défi Carotte est un projet scientifique initié par l’Agence nationale de la recherche (ANR) et la Direction générale de l’armement (DGA). Son objectif consistait à développer  un système robotisé autonome capable de fournir  une cartographie 2D et 3D, accompagnée d'annotations sémantiques, d’un espace inconnu.  Les cinq équipes sélectionnées pour ce projet ont travaillé pendant trois ans.  Chaque, année l’ensemble des équipes se sont réunies à Bourges afin de présenter et confronter leurs résultats à l’occasion d’une épreuve organisée par la DGA. Les trois épreuves se sont déroulées  dans un environnement de type appartement de 120m2.

Quelle solution avez-vous adopté?

Notre équipe étant spécialisée dans les systèmes multi-agents,  nous avons opté pour une plateforme robotique comportant cinq robots. Notre objectif était de faire la démonstration de la supériorité de plusieurs « petits robots » simples par rapport à un robot sophistiqué. Nos robots, des MiniRex (mini robot d’exploration), ont été conçus et fabriqués par les chercheurs du Laboratoire d’ingénierie des systèmes automatisés de l’université d’Angers.  

Quelle singularité, votre système a t il présenté pour lui permettre de remporter le défi?

Sans aucun doute, la fiabilité offerte par l’utilisation d’une flottille de robots a permis de distinguer notre projet. Cette solution nous avait pénalisé les années précédentes car il fallait résoudre des problèmes complexes de coordination entre les robots. Par exemple, lorsque plusieurs robots tentaient de passer une même porte ensemble ils se gênaient et ne pouvaient entrer dans la pièce ! Ces problèmes de coordination ayant été résolus, le système s’est avéré plus rapide et efficace pour cartographier l’ensemble de l’environnement. Les informations sont également plus précises les perceptions des différents robots étant partagées. Au final, le système s’est révélé plus fiable que celui des autres équipes : ainsi, si un robot est défaillant que ce soit en raison d’une panne ou d’une difficulté, les autres robots sont prévenus et se réorganisent pour achever la mission en toute sécurité

Quel intérêt ce type de défi présente-t-il pour vous ?

Cette démarche est assez différente de nos recherches habituelles. D’ordinaire, on se focalise sur un problème précis, que l’on étudie scientifiquement en profondeur. Ici, l’effort a davantage porté sur l’intégration de différentes méthodes et techniques et l’expérimentation  d’un système conçu de A à Z. Cette démarche est très intéressante car elle invite à  réunir efficacement science et technologie.

Au-delà de l’aspect scientifique, j’ai beaucoup apprécié l’émulation que ce projet a suscitée au sein de l’équipe mais aussi les nombreux échanges que nous avons pu avoir avec les autres équipes concurrentes. Une fois par an, pendant une semaine, les expériences sont partagées. C’est très instructif et fructueux en même temps.

Quelles applications pourraient découler aujourd’hui de ces travaux ?

Les pistes sont réelles. De grands groupes s’intéressent aux technologies de cartographie en vue de réaliser des services de localisation pour des espaces intérieurs, ou pour offrir la possibilité de se promener de façon virtuelle dans des centres commerciaux, des musées, etc. La DGA s’intéresse de son côté à cette question pour l’exploration de terrains dangereux. On pourrait aussi imaginer utiliser cette technologie pour d’autres applications encore : explorer des ruines après un séisme par exemple. A plus long terme, on pourrait concevoir des robots pour assurer des tâches logistiques dans les hôpitaux. Des robots « compagnons » pourraient  améliorer l’autonomie des personnes âgées ou handicapées à domicile, en leur prodiguant des services.

 Le jour J

Carotte est un projet ANR conçu en partenariat avec la DGA. Comme tout projet scientifique, il se déroule sur 3 ans. Une singularité  le caractérise : les résultats doivent être présentés tous les ans, expérimentalement à Bourges au sein d’un espace dédié aménagé pour l’occasion par la DGA. L’expérimentation dure une semaine, pendant laquelle une arène est réservée aux tests libres pratiqués par les équipes en fonction des informations délivrées aux participants. Le premier jour est dédié à l’installation des stands, la présentation des équipes et du défi ainsi qu’à la vérification de la conformité des systèmes robotisés. Le second jour est dévolu à l’étude des objets qui devront être reconnus et aux tests libres. Le troisième jour est dédié à une épreuve scientifique, consistant pour les candidats à présenter au jury les caractéristiques de leur système robotique. Le quatrième jour concerne une épreuve blanche, déterminant l’ordre de passage pour l’épreuve finale qui se déroule le cinquième jour.

Mots-clés : Equipe Maia Centre de recherche Nancy - Grand Est Multi-agents Cartographie 3 D DGA Cartomatic Carotte Robots

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