Des robots miniatures à la rescousse: un nouvel espoir pour les missions de recherche et de sauvetage

Dans les 72 heures qui suivent un tremblement de terre ou une explosion, une véritable course contre la montre s'engage pour retrouver des survivants. Au-delà de ce délai, les chances de survie diminuent considérablement.

Lorsqu'un violent séisme a frappé le centre de l'Italie le 24 août 2016, tuant 299 personnes, plus de 5 000 sauveteurs ont été déployés pour mener des opérations de recherche et de sauvetage. Ils ont pu extraire des décombres plusieurs dizaines de survivants immédiatement après la catastrophe.

Mais la nécessité d'agir rapidement fait peser des risques sur le personnel de première intervention, qui travaille souvent dans des environnements instables et avec peu d'informations sur les dangers potentiels. Toutefois, les missions de sauvetage de ce type pourraient bientôt devenir plus sûres et efficaces grâce à la collaboration de chercheurs européens et japonais.

Soutenir le personnel de secours de première ligne

Entre 2019 et 2023, des organismes de sauvetage, des centres de recherche et des entreprises d'Europe et du Japon ont uni leurs efforts pour créer une nouvelle génération d'outils intégrant robotique, technologie de drones et détection chimique, révolutionnant ainsi l'approche des interventions urgentes dans les zones sinistrées.

Leurs travaux s'inscrivaient dans le cadre d'un projet de recherche international de quatre ans financé par l'UE, nommé CURSOR, avec la participation de partenaires de six pays de l'UE, de la Norvège et du Royaume-Uni. L'Université de Tohoku, qui bénéficiait du soutien financier de l'Agence japonaise pour la science et la technologie, a également pris part au projet.

Les chercheurs espèrent que le kit de sauvetage sophistiqué qu'ils ont développé permettra aux secouristes de localiser plus rapidement les survivants pris au piège, tout en renforçant leur propre sécurité.

«Dans le domaine de la recherche et du sauvetage, nous manquons de technologies soutenant efficacement le personnel de première intervention et celles qui sont à notre disposition sont très limitées», explique Tiina Ristmäe, coordinatrice des recherches à l'Agence fédérale allemande pour l'aide technique et vice-présidente de l’International Forum to Advance First Responder Innovation (IFAFRI).

Des robots de sauvetage

L'élément central de cette recherche est un petit robot nommé SMURF (Soft Miniaturised Underground Robotic Finder). Il est conçu pour évoluer dans des bâtiments effondrés et des amas de décombres afin de détecter les personnes qui pourraient y être piégées.

Il permet aux équipes de secours de mener une grande partie de leur mission à distance, en localisant et trouvant les personnes piégées dans les zones les plus périlleuses dès les premières phases de l'intervention. Le SMURF peut être contrôlé à distance par des opérateurs qui restent à l'écart des zones dangereuses.

«Il s'agit d'un prototype de technologie qui n'a pas de précédent», a déclaré M. Ristmäe. «Nous déployons des machines, c’est-à-dire des robots, plutôt que des humains, pour accomplir un travail souvent très risqué.»

Compact et léger, le SMURF est doté d'un système à deux roues qui lui permet de manœuvrer sur les débris et de franchir de petits obstacles.

«Il se faufile profondément dans les débris pour localiser les victimes, plusieurs robots scrutant l'ensemble du site», a déclaré le professeur Satoshi Tadokoro, expert en robotique à l'université de Tohoku et l'un des chercheurs principaux du projet.

L'équipe de développement a expérimenté de nombreux prototypes avant d’aboutir au modèle final de SMURF.

«Nous avons exploré différentes alternatives: systèmes à roues ou à chenilles multiples, robots volants, robots sauteurs. Nous sommes arrivés à la conclusion que ce modèle à deux roues était le plus efficace», a précisé M. Tadokoro.

Détecter les survivants grâce à l'odorat

La petite «tête» du SMURF est bourrée de technologie: caméras vidéo et thermiques, microphones et haut-parleurs pour une communication bidirectionnelle, ainsi qu'un capteur chimique puissant appelé SNIFFER.

Ce dernier est capable de détecter des substances naturellement émises par l'homme, telles que le CO₂ et l'ammoniac, et peut différencier les personnes vivantes des personnes décédées.

Testé dans un environnement réel, le SNIFFER a prouvé qu'il pouvait transmettre des données fiables même en présence de stimuli concurrents tels que la fumée ou la pluie.

Selon les premiers intervenants qui ont collaboré avec les chercheurs, les informations transmises par le SNIFFER sont extrêmement précieuses puisqu’elles les aident à donner la priorité aux personnes encore en vie, a déclaré M. Ristmäe.

Livraison par drone

Afin d'améliorer l'impact du SMURF, les chercheurs ont également intégré un drone au système. Des drones spécialement conçus sont utilisés pour déposer les robots dans les zones où ils sont le plus nécessaires, notamment les lieux dont l'accès est difficile ou risqué.

«Il est possible de charger plusieurs robots en même temps et de les déposer sur différents sites», précise M. Ristmäe.

En complément à ces drones de livraison, l'équipe de CURSOR a élaboré une flotte de dispositifs aériens destinés à l'exploration et à l'évaluation des zones sinistrées. L’un de ces drones, surnommé le «vaisseau mère», agit comme un centre de communication aérien, connectant tous les dispositifs au sol avec le centre de commandement du groupe de sauvetage.

D'autres drones sont équipés d'un radar à pénétration de sol pour localiser les victimes ensevelies sous les décombres. Des drones supplémentaires produisent des images en haute définition qui sont superposées pour créer des cartographies 3D précises de la zone sinistrée, facilitant ainsi la visualisation de la situation et la planification stratégique des opérations par les équipes.

Ces technologies devraient non seulement accélérer les recherches mais aussi réduire le temps d’intervention des secouristes dans les zones à risque, telles que des bâtiments écroulés.

Des essais sur le terrain

Ce système combiné a déjà été testé en conditions réelles lors d’essais à grande échelle menés au Japon et en Europe.

L’un des essais les plus complets a eu lieu en novembre 2022 à Afidnes, en Grèce, où l'ensemble des technologies de CURSOR a été utilisé dans un scénario de catastrophe simulée.

Même si le prototype du kit de sauvetage n'est pas encore sur le marché, il a déjà suscité un intérêt international.

«Nous avons reçu des centaines de demandes de personnes désireuses de l'acheter», a indiqué M. Ristmäe. «Nous devons expliquer que son déploiement n'est pas encore possible, mais la demande existe.»

L'équipe de CURSOR espère obtenir davantage de fonds afin d'améliorer la technologie et, à terme, la commercialiser, ce qui pourrait révolutionner les interventions en cas de catastrophe.

Les recherches présentées dans le cadre de cet article ont été financées par le biais du programme Horizon de l’UE. Les opinions des personnes interrogées ne reflètent pas nécessairement celles de la Commission européenne.

Cet article a été publié initialement dans Horizon, le magazine de l’UE dédié à la recherche et à l’innovation.

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