Comment piloter un bras robotisé dans un environnement en apesanteur avec ses propres mouvements corporels ? C'est le projet porté par une équipe constituée de 4 élèves en 1re année du Programme Grande Ecole sur le campus Arts et Métiers d’Angers dans le cadre du concours "Projet Parabole" organisé par le CNES (Centre National d’Études Spatiales).
Chaque année le CNES lance le concours « Parabole » qui offre aux équipes sélectionnées l’opportunité de réaliser une expérience en apesanteur à bord de l'Airbus A310-0G. Rencontre avec Simon Leduc, membre de l’équipe du projet SGROOT sélectionné pour ce concours.
Pourquoi avoir répondu au concours « Parabole » proposé par le CNES ?
Je suis passionné d'aérospatial et j'ai donc tout de suite trouvé ce concours très intéressant. Je me suis entouré d’étudiants passionnés et qui souhaitaient monter un projet innovant et concret. Nous avons donc déposé notre dossier et avons été sélectionné. Nous sommes une des 3 seules équipes à l’échelle nationale à avoir été sélectionnée parmi 32 projets répartis dans toute la France. C’est une réelle opportunité, nous pourrons ainsi réaliser un vol parabolique et tester notre projet en condition d’apesanteur. C’est une vraie expérience scientifique et nous travaillons ainsi sur un projet de A à Z !
Pouvez-vous nous présenter votre projet qui a été sélectionné ?
Nous avons commencé depuis le mois d’octobre 2019 à travailler sur le projet nommé SGROOT (Sensitive Gripper Robot for Optimum Operator Tasks). Il s’agit d’un système de commande de bras robotique nouvelle génération qui se compose d’une part d’un gant de contrôle muni d'un accéléromètre, de capteurs de flexion et de micro-moteurs vibratoires pour simuler un retour haptique de préhension dans les doigts, et d’autre part d’un bras robot avec un poignet et une pince reproduisant les mouvements du pilote.
L’objectif scientifique du projet est d'étudier le comportement de l'opérateur selon différentes accélérations de pesanteur afin de comprendre et de comparer les écarts qu'il peut y avoir suivant différents tests de pilotage de ce robot. Contrôler un bras robot simplement en bougeant son bras et sa main, sans plus utiliser de tableaux de bord complexes, pourrait permettre de faciliter l’utilisation de rovers (véhicule conçu pour explorer la surface d'une autre planète) sur la Lune ou Mars et ce, directement depuis une base à proximité ou d’une station spatiale.
En quoi le fait d’être en apesanteur influe sur les résultats du projet ?
C’est le cœur de notre projet. Nous allons pouvoir étudier le comportement de l'homme, son adaptation dans un environnement en apesanteur.
Nous souhaitons visualiser comment l’homme peut s'adapter en appréhendant une perte de ses repères et en ressentant son corps différemment.
Etudier justement les écarts entre un environnement normal et un environnement en apesanteur et en hypergravité (où l’on ressent jusqu’à deux fois son propre poids) est un enjeu clé pour s’assurer que des astronautes seraient à même d’utiliser cette technologie très loin de ce que l’on connaît sur Terre. Au-delà d’une telle application, piloter un bras robot facilement dans des environnements hostiles pour l’homme pourrait avoir des applications, par exemples dans le nucléaire, ou lors d’interventions de sauvetage suite à des catastrophes naturelles.
De quelles compétences avez-vous besoin dans ce projet ?
Ce projet est une belle opportunité pour appliquer les hard skills que nous apprenons aux Arts et Métiers comme la conception mécanique, l’élaboration de circuits électroniques et la programmation de microcontrôleurs. Les soft skills ou compétences transversales ne sont pas sans restes car la gestion d’équipe et du budget, la planification et le management des risques sont aussi des éléments clés d’un tel projet.
Notre formation généraliste à l'école s’applique dans un projet de ce type, c’est très intéressant. Cela nous servira à coup sûr dans notre futur métier.
Peux-tu nous en dire plus sur ce vol qui s'est déroulé début d’octobre ?
Nous avons participé à un vol parabolique dans l’Airbus A310 ZERO-G, un avion exploité par la société Novespace qui opère ce type de vols. L’avion a effectué une trajectoire parabolique pour se laisser tomber en chute libre et donc créer des conditions de micropesanteur.
Nous étions deux à pouvoir monter à bord et à réaliser l'expérience qui durait 20 secondes en apesanteur et autant en hypergravité (à presque 2G) avec un total de 30 cycles. Nous étions entourés de chercheurs et de professionnels et avons eu des visites médicales à passer pour garantir que physiquement nous étions aptes à voler en apesanteur. C'était une journée inoubliable !
L’avion, de la taille d’un de ceux que l’on prend pour partir en vacances, va réaliser une chute libre de plusieurs kilomètres, et ce plusieurs fois d’affilée. Il est primordial que la gestion des risques soit réfléchie.
