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Projet SeaClear : des robots ramassent les déchets sous-marins

Le projet SeaClear vise à débarrasser les fonds marins des déchets plastiques à l’aide de robots. Les fonds marins contiennent désormais la majeure partie des déchets imputrescibles déversés dans les océans, dont la quantité est estimée entre 26 et 66 millions de tonnes. Or, de nombreuses actions de nettoyage se concentrent sur la surface de l’eau. De plus, le nettoyage des eaux est complexe, coûteux et souvent dangereux, car il faut souvent faire appel à des plongeurs.

C’est pourquoi une équipe de l’Université technique de Munich (TUM), en collaboration avec huit instituts partenaires européens, développe dans le cadre du projet SeaClear un système robotisé qui peut également collecter les déchets des fonds marins. Dans ce système, quatre robots différents travaillent ensemble : Un bateau-robot autonome effectue un premier balayage des fonds marins et localise ainsi les grandes accumulations de déchets. Ensuite, une équipe locale met à l’eau un robot d’observation qui détecte les déchets en profondeur et fournit des informations supplémentaires, comme des gros plans du fond marin, aux ordinateurs.

Le robot de collecte SeaClear est mis à l’eau. Au fond de l’océan, il collecte les déchets dans une corbeille reliée au bateau.

(Image : The SeaClear Project)

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Lorsque l’eau est claire et que la visibilité est bonne, un drone aérien détecte d’autres déchets dans l’eau. A partir de toutes ces informations, une carte virtuelle est générée et sert d’orientation au robot de collecte. Il parcourt certains points de la carte et ramasse les déchets. Les plus gros éléments sont placés par un grappin dans une corbeille reliée au bateau.

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Les robots doivent manœuvrer différemment sous l’eau que sur terre, car les conditions sont différentes dans l’eau. « Une fois qu’un morceau de déchet a été identifié et localisé, le robot doit d’abord se déplacer à proximité de celui-ci. Ce faisant, il peut parfois rencontrer de forts courants contre lesquels il doit se frayer un chemin. Stefan Sosnowski, directeur technique du projet SeaClear à la chaire de régulation des technologies de l’information de la TUM.

Pour ce faire, l’équipe utilise des méthodes d’apprentissage automatique. Une IA (intelligence artificielle) apprend des missions précédentes quand et dans quelles conditions le robot se déplace d’une certaine manière. Elle peut ainsi calculer avec précision comment il doit se comporter dans certaines conditions.

Une autre différence avec les missions robotiques sur terre est que les robots marins ne disposent pas de la puissance de calcul habituelle comme sur terre, ni de connexions à des centres de calcul en nuage ou à des superordinateurs. « Les algorithmes que nous développons doivent donc être aussi efficaces et économes en ressources que possible. C’est pourquoi nous travaillons depuis un certain temps déjà sur des méthodes à haute « Sampling Efficiency », capables de faire les meilleures prédictions possibles avec le moins de données possible. Les informations inutiles sont tout simplement oubliées par l’IA », explique le professeur Sandra Hirche, directrice de la chaire et coordinatrice du projet SeaClear.

Les chercheurs estiment que le système SeaClear, lorsqu’il sera pleinement opérationnel, pourra classer 80 pour cent des déchets sous-marins et en collecter 90 pour cent. Cela serait comparable à l’efficacité de l’intervention des plongeurs. Le projet a effectué les premiers essais avec le prototype en octobre 2021 à Dubrovnik, en Croatie. D’autres essais sont prévus dans le port de Hambourg en mai 2022.

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