0:00:01.280,0:00:04.880
Dans mon labo, on construit des robots[br]qui peuvent voler en autonomie,

0:00:04.880,0:00:06.840
comme celui que vous voyez ici.

0:00:08.720,0:00:12.416
Contrairement aux drones que l'on peut[br]acheter dans le commerce de nos jours,

0:00:12.440,0:00:15.080
celui-ci n'est pas équipé de GPS.

0:00:16.160,0:00:17.376
Donc, sans GPS,

0:00:17.400,0:00:20.680
c'est difficile pour ce genre de robot[br]de déterminer sa position.

0:00:22.240,0:00:26.830
Il est donc équipé de capteurs,[br]caméras et lasers,

0:00:26.830,0:00:28.690
utilisés pour scanner son[br]environnement.

0:00:28.690,0:00:31.760
Le robot détecte ce qui se trouve[br]autour de lui,

0:00:31.760,0:00:34.520
et utilise ces données[br]pour déterminer sa position relative

0:00:34.520,0:00:36.690
simplement en triangulant.

0:00:36.690,0:00:40.050
Il peut ensuite créer une carte[br]à partir de ces données,

0:00:40.050,0:00:41.936
comme celle qui s'affiche derrière moi.

0:00:41.960,0:00:45.896
Cette carte permet ensuite au robot de[br]savoir où se trouvent les obstacles

0:00:45.920,0:00:48.640
et donc de naviguer en évitant[br]les collisions.

0:00:49.160,0:00:51.240
Maintenant, je voudrais vous montrer

0:00:51.240,0:00:54.490
une série d'expériences réalisées[br]dans notre laboratoire,

0:00:54.490,0:00:58.000
où ce robot a pu parcourir[br]des distances plus grandes.

0:00:58.400,0:01:03.390
En haut à droite, vous pouvez voir[br]ce que le robot voit à travers la caméra.

0:01:03.390,0:01:04.650
Et sur l'écran principal,

0:01:04.650,0:01:07.136
- la vitesse de la vidéo est multipliée[br]par quatre -

0:01:07.160,0:01:09.827
vous pouvez voir la carte [br]que le robot dessine.

0:01:09.851,0:01:14.090
On a donc une carte en haute résolution[br]du couloir autour du labo.

0:01:14.090,0:01:16.470
Et bientôt, vous allez le voir[br]entrer dans le labo,

0:01:16.470,0:01:19.376
que l'on reconnaît facilement [br]au désordre qui y règne.

0:01:19.400,0:01:20.416
(Rires)

0:01:20.440,0:01:22.447
Ce que je voulais vous faire comprendre,

0:01:22.472,0:01:26.040
c'est que ces robots sont capables[br]de dessiner des plans en haute résolution

0:01:26.040,0:01:28.570
à 5 cm près,

0:01:28.570,0:01:32.776
ce qui permet à quelqu'un à l'extérieur[br]du laboratoire ou même du bâtiment

0:01:32.800,0:01:36.016
de les contrôler sans avoir besoin[br]d'aller à l'intérieur,

0:01:36.040,0:01:39.800
et d’interagir avec ce qui se passe dans[br]le bâtiment.

0:01:40.400,0:01:42.640
Cela dit, ces robots posent un problème.

0:01:43.600,0:01:45.800
D'abord, ils sont grands.

0:01:46.120,0:01:47.800
Donc, ils sont lourds.

0:01:48.640,0:01:51.680
Et ils consomment environ [br]100 watts par livre,

0:01:52.360,0:01:54.800
donc les missions ne peuvent[br]être que très courtes.

0:01:56.000,0:01:58.056
Ensuite, les capteurs[br]dont ils sont équipés

0:01:58.056,0:02:01.376
finissent par revenir très cher :

0:02:01.400,0:02:04.840
un scanneur laser, une caméra,[br]plus les processeurs.

0:02:05.280,0:02:08.320
Cela augmente encore le prix du robot.

0:02:09.440,0:02:12.096
Donc nous nous sommes posé la question :

0:02:12.120,0:02:15.896
quel bien de consommation peut-on[br]acheter dans un magasin d'électronique,

0:02:15.920,0:02:22.200
qui soit bon marché, léger, programmable,[br]et dispose de capteurs ?

0:02:24.080,0:02:26.736
Et nous avons inventé le téléphone volant.

0:02:26.760,0:02:28.696
(Rires)

0:02:28.720,0:02:34.896
Ce robot utilise donc un Samsung Galaxy,[br]que vous pouvez acheter en magasin,

0:02:34.920,0:02:38.936
et tout ce dont vous avez besoin est[br]de télécharger notre application.

0:02:38.960,0:02:43.176
Vous pouvez voir ce robot lire[br]les lettres « TED »,

0:02:43.200,0:02:46.136
observer les coins du T et du E,

0:02:46.160,0:02:49.640
et voler en autonomie,[br]en se repérant grâce à ça.

0:02:50.720,0:02:54.066
La manette est juste là au cas où :[br]si le robot bascule du côté obscur,

0:02:54.066,0:02:55.416
Giuseppe pourra l'éliminer.

0:02:55.440,0:02:57.080
(Rires)

0:02:58.920,0:03:02.736
En plus de ces petits robots,

0:03:02.760,0:03:07.560
nous travaillons sur des comportements[br]plus agressifs, comme celui-ci.

0:03:07.920,0:03:13.216
Ce robot se déplace à deux ou trois[br]mètres par seconde,

0:03:13.240,0:03:16.736
et il tangue et roule agressivement[br]quand il change de direction.

0:03:16.760,0:03:20.891
L'essentiel, c'est que nous pouvons[br]construire de robots plus petits,

0:03:20.891,0:03:24.480
qui se déplacent très vite dans [br]des milieux sans structure.

0:03:25.120,0:03:27.176
Dans la vidéo suivante,

0:03:27.200,0:03:33.096
tout comme cet aigle coordonne avec grâce

0:03:33.120,0:03:37.340
ses ailes, ses yeux et ses serres pour[br]sortir sa proie de l'eau,

0:03:37.340,0:03:39.526
vous pouvez voir notre robot[br]partir à la pêche.

0:03:39.526,0:03:40.856
(Rires)

0:03:40.880,0:03:44.936
Dans son cas, il attrape[br]un sandwich au vol.

0:03:44.960,0:03:47.360
(Rires)

0:03:47.680,0:03:50.976
Ce robot vole donc à environ 3 m/s,[br]c'est-à-dire plus vite que

0:03:51.000,0:03:56.136
quelqu'un qui marche, en coordonnant[br]ses bras, ses pinces et son vol

0:03:56.160,0:04:00.280
avec un timing à la seconde près qui lui[br]permet d'effectuer cette manœuvre.

0:04:02.070,0:04:03.336
Dans une autre expérience,

0:04:03.360,0:04:07.016
je veux vous montrer comme le robot[br]adapte son plan de vol

0:04:07.040,0:04:09.416
pour contrôler son chargement[br]en suspension,

0:04:09.440,0:04:13.240
qui est plus long que la hauteur de[br]la structure dans laquelle il doit passer.

0:04:13.680,0:04:15.376
Pour accomplir cet exploit,

0:04:15.400,0:04:19.096
il doit tanguer, ajuster son altitude,[br]et faire passer le chargement

0:04:19.120,0:04:21.440
avec un effet de balancier.

0:04:26.710,0:04:29.336
Mais bien sûr, nous avons voulu faire[br]encore plus petit,

0:04:29.336,0:04:32.256
en nous inspirant particulièrement[br]des abeilles.

0:04:32.280,0:04:35.536
Regardez les abeilles, [br]dans cette vidéo ralentie.

0:04:35.560,0:04:39.280
Elles sont si petites,[br]et soumises à si peu d'inertie,

0:04:39.960,0:04:41.136
(Rires)

0:04:41.160,0:04:44.696
qu'elles n'en ont rien à faire :[br]elles rebondissent sur ma main.

0:04:44.720,0:04:47.880
Ce petit robot imite le comportement[br]des abeilles.

0:04:48.420,0:04:50.066
Et plus il est petit, mieux c'est,

0:04:50.066,0:04:53.376
car l'inertie diminue avec la taille.

0:04:53.400,0:04:54.936
Et plus l'inertie est faible...

0:04:54.960,0:04:57.790
(Le robot bourdonne - Rires)

0:04:57.790,0:05:00.756
Plus l'inertie est faible,[br]mieux vous résistez aux collisions.

0:05:00.756,0:05:02.400
Et cela vous rend plus solide.

0:05:03.620,0:05:06.516
Donc nous construisons des petits robots,[br]comme des abeilles.

0:05:06.516,0:05:09.856
Celui-ci, par exemple, ne pèse que 25 g,

0:05:09.880,0:05:12.040
ne consomme que 6 W,

0:05:12.440,0:05:14.976
et peut voler jusqu'à 6 m/s.

0:05:15.000,0:05:17.336
Donc, si on met ça à l'échelle,

0:05:17.360,0:05:21.000
cela correspond à un Boeing 787 qui irait[br]à 3 fois la vitesse du son.

0:05:24.000,0:05:26.096
(Rires)

0:05:26.120,0:05:28.040
Je vais vous montrer un exemple.

0:05:28.840,0:05:34.096
Voici probablement la première collision[br]en vol planifiée, ralentie 20 fois.

0:05:34.120,0:05:36.978
La vitesse relative des robots[br]est de 2 m/s,

0:05:37.002,0:05:39.482
ce qui illustre ce principe de base.

0:05:40.200,0:05:45.176
La cage en fibre de carbone, qui pèse 2 g,[br]évite aux hélices de s'emmêler,

0:05:45.200,0:05:50.496
mais l'essentiel du choc est absorbé,[br]et le robot réagit à la collision.

0:05:50.520,0:05:53.080
Donc, plus petit veut aussi dire plus sûr.

0:05:53.400,0:05:55.416
Dans mon labo,[br]pour développer ces robots,

0:05:55.440,0:05:57.060
nous avons commencé avec des gros,

0:05:57.084,0:05:59.896
et maintenant nous en faisons[br]des tout petits.

0:05:59.920,0:06:03.376
Et si vous faites un graphique[br]de notre consommation de pansements,

0:06:03.400,0:06:05.976
vous verrez qu'elle est[br]quasiment nulle maintenant.

0:06:06.000,0:06:08.320
Tout ça parce que ces robots sont[br]vraiment sûrs.

0:06:08.760,0:06:11.216
Leur petite taille a ses inconvénients,

0:06:11.240,0:06:15.320
mais la nature a trouvé[br]des moyens de les compenser.

0:06:15.960,0:06:19.960
L'idée est de former de larges[br]groupes, des essaims.

0:06:20.320,0:06:24.296
Donc, au labo, on essaye de faire la même[br]chose, et de créer des essaims de robots.

0:06:24.320,0:06:25.701
C'est un gros défi,

0:06:25.725,0:06:29.045
parce qu'il faut réfléchir en termes de[br]réseau de robots.

0:06:29.360,0:06:30.656
Et pour chaque robot,

0:06:30.680,0:06:36.296
il faut penser à la combinaison des sens,[br]de la communication, de la programmation.

0:06:36.320,0:06:41.280
Le réseau devient vite difficile[br]à contrôler et manœuvrer.

0:06:42.160,0:06:45.456
Donc nous nous inspirons des principes[br]d'organisation de la nature

0:06:45.480,0:06:48.640
pour développer nos algorithmes.

0:06:49.640,0:06:54.176
La première idée est que chaque robot[br]prenne son voisin en compte.

0:06:54.200,0:06:57.640
Il doit être capable de sentir[br]et de communiquer avec ses voisins.

0:06:58.040,0:07:00.696
Cette vidéo illustre cette idée.

0:07:00.720,0:07:02.016
Il y a quatre robots,

0:07:02.040,0:07:06.280
et l'un d'entre eux a été littéralement[br]détourné par un agent humain.

0:07:06.837,0:07:09.736
Mais puisque les robots interagissent[br]les uns avec les autres,

0:07:09.736,0:07:11.136
ils localisent leur voisin,

0:07:11.160,0:07:12.456
et suivent le mouvement.

0:07:12.480,0:07:17.840
Et une seule personne peut contrôler[br]tout un réseau.

0:07:20.000,0:07:25.056
Encore une fois, ce n'est pas parce que[br]tous les robots savent où ils vont.

0:07:25.080,0:07:29.400
Ils réagissent juste [br]à la position de leurs voisins.

0:07:31.720,0:07:35.840
(Rires)

0:07:36.280,0:07:41.520
La prochaine expérience illustre[br]le deuxième principe d'organisation.

0:07:42.920,0:07:46.720
Ce principe, c'est celui de l'anonymat.

0:07:47.400,0:07:51.696
L'idée est la suivante :

0:07:51.720,0:07:55.960
les robots se fichent[br]de l'identité de leurs voisins.

0:07:56.440,0:07:59.056
On leur a demandé de former un cercle,

0:07:59.080,0:08:02.376
et quel que soit le nombre de robots[br]ajoutés à la formation,

0:08:02.400,0:08:04.976
ou retirés,

0:08:05.000,0:08:08.136
chaque robot réagit simplement[br]par rapport à son voisin.

0:08:08.160,0:08:13.136
Il sait qu'il doit former un cercle,

0:08:13.160,0:08:14.936
mais en collaborant avec ses voisins,

0:08:14.960,0:08:18.680
il forme le cercle[br]sans coordination globale.

0:08:19.520,0:08:21.936
Donc, si on tient compte[br]de ces deux idées,

0:08:21.960,0:08:25.856
la troisième est que[br]nous donnons à ces robots

0:08:25.880,0:08:30.176
des descriptions mathématiques[br]de la formation à exécuter.

0:08:30.200,0:08:33.696
Ces formes peuvent varier dans le temps,

0:08:33.720,0:08:38.216
et vous verrez les robots[br]commencer par un cercle,

0:08:38.240,0:08:41.290
pour passer à un triangle,[br]s'étirer en ligne,

0:08:41.290,0:08:43.005
et finalement revenir à une ellipse.

0:08:43.005,0:08:46.510
Et ils font ça[br]avec la même coordination instantanée

0:08:46.510,0:08:49.840
que l'on trouve dans les vrais essaims,[br]dans la nature.

0:08:51.080,0:08:53.216
Mais pourquoi travailler[br]avec des essaims ?

0:08:53.240,0:08:57.360
Laissez-moi vous parler des deux[br]applications qui nous intéressent le plus.

0:08:58.160,0:09:00.536
La première concerne l'agriculture,

0:09:00.560,0:09:03.920
qui est certainement le défi mondial[br]le plus important.

0:09:04.760,0:09:06.016
Comme vous le savez,

0:09:06.040,0:09:09.560
une personne sur sept est en situation[br]de malnutrition.

0:09:09.920,0:09:13.400
Nous cultivons presque [br]toutes les terres cultivables.

0:09:13.960,0:09:17.176
L'efficacité de nombreux systèmes mondiaux[br]ne cesse de s'améliorer,

0:09:17.200,0:09:20.720
mais notre système de production[br]est en déclin.

0:09:21.080,0:09:25.296
Cela vient principalement du manque d'eau,[br]des maladies, du changement climatique,

0:09:25.320,0:09:26.840
et d'autres facteurs.

0:09:27.360,0:09:28.840
Qu'y peuvent les robots ?

0:09:29.200,0:09:33.816
Nous avons adopté une approche appelée[br]l'agriculture de précision.

0:09:33.840,0:09:39.216
Le principe est de faire voler [br]des robots dans des vergers,

0:09:39.240,0:09:42.360
pour construire des modèles[br]informatiques précis de chaque plante.

0:09:42.739,0:09:44.556
Comme avec la médecine personnalisée,

0:09:44.556,0:09:49.336
où l'on traite chaque patient[br]individuellement,

0:09:49.360,0:09:53.056
nous voulons modéliser chaque plante,

0:09:53.080,0:09:57.216
pour pouvoir dire à l'agriculteur[br]ce dont elles ont besoin individuellement.

0:09:57.240,0:10:01.680
Ici, ce serait de l'eau, de l'engrais[br]ou des pesticides.

0:10:02.640,0:10:06.200
Vous pouvez voir un robot se déplacer[br]dans une plantation de pommiers,

0:10:06.200,0:10:08.536
et vous apercevrez bientôt[br]deux de ses compagnons,

0:10:08.560,0:10:10.370
qui font le même travail à gauche.

0:10:10.800,0:10:14.310
En gros, ils sont en train[br]de construire une carte du verger.

0:10:14.310,0:10:17.376
A l'intérieur de la carte,[br]il y a une carte de chacun des arbres.

0:10:17.376,0:10:18.976
(le robot bourdonne)

0:10:19.000,0:10:20.896
Jetons un œil à ces cartes.

0:10:20.920,0:10:25.216
Dans la vidéo suivante, vous verrez[br]les caméras utilisées par ce robot.

0:10:25.240,0:10:28.480
En haut à gauche, [br]une caméra classique ;

0:10:29.640,0:10:32.936
au milieu, une caméra infrarouge ;

0:10:32.960,0:10:36.736
et en bas, une caméra thermique.

0:10:36.760,0:10:40.096
Sur l'écran principal, vous voyez[br]la reconstruction en 3D

0:10:40.120,0:10:46.240
de chaque arbre du verger,[br]créée au fil de l'avancée des capteurs.

0:10:47.640,0:10:51.680
Avec ces informations,[br]nous pouvons faire de nombreuses choses.

0:10:52.200,0:10:56.456
La première chose, qui est sans doute[br]la plus importante, est très simple :

0:10:56.480,0:10:58.920
compter le nombre de fruits[br]sur chaque arbre.

0:10:59.520,0:11:04.056
Quand l'agriculteur peut savoir combien[br]de fruits il y a sur chaque arbre,

0:11:04.080,0:11:08.336
il peut évaluer le rendement du verger,

0:11:08.360,0:11:11.200
et donc optimiser [br]la chaîne de production en aval.

0:11:11.410,0:11:13.816
Nous pouvons aussi[br]prendre les mesures des plantes,

0:11:13.816,0:11:17.070
les reproduire en 3D,

0:11:17.070,0:11:20.336
et ainsi évaluer la taille de la canopée,[br]puis mettre en relation

0:11:20.360,0:11:24.136
la taille de la canopée et[br]le nombre de feuilles sur chaque plante.

0:11:24.160,0:11:26.336
On appelle cela [br]l'indice de surface feuillue.

0:11:26.360,0:11:28.296
Avec cet indice de surface feuillue,

0:11:28.320,0:11:33.776
on peut mesurer la capacité[br]de photosynthèse de chaque plante,

0:11:33.800,0:11:36.680
ce qui indique leur niveau de santé.

0:11:37.520,0:11:41.736
En combinant les informations[br]visuelles et infrarouge,

0:11:41.760,0:11:45.056
on peut aussi calculer des indices[br]comme le NDVI.

0:11:45.080,0:11:47.896
Dans ce cas, on peut voir

0:11:47.920,0:11:50.936
que certaines plantes ne vont pas[br]aussi bien que d'autres.

0:11:50.960,0:11:55.016
On peut le voir facilement sur l'image,

0:11:55.040,0:11:57.256
qui n'est pas seulement visuelle,[br]mais combine

0:11:57.280,0:11:59.570
à la fois les images visuelles[br]et l'infrarouge.

0:11:59.570,0:12:02.306
Enfin, une des choses[br]qui nous intéresse est

0:12:02.306,0:12:05.320
la détection des premiers[br]symptômes de la chlorose,

0:12:05.320,0:12:06.976
on a pris un oranger en exemple,

0:12:07.000,0:12:09.560
qui se manifeste par [br]un jaunissement des feuilles.

0:12:09.880,0:12:13.750
Les robots qui volent au-dessus [br]des plantes peuvent la repérer facilement,

0:12:13.750,0:12:16.660
et informer l'agriculteur[br]qu'il a un problème

0:12:16.660,0:12:18.280
dans cette partie du verger.

0:12:18.800,0:12:21.496
Ce genre de système peut être très utile,

0:12:21.520,0:12:27.070
et nous pensons pouvoir augmenter[br]les rendements d'environ 10 %,

0:12:27.070,0:12:30.576
et, surtout, diminuer les dépenses,[br]en eau par exemple, d'au moins 25%.

0:12:30.600,0:12:33.880
Tout ça grâce[br]aux essaims de robots volants.

0:12:35.200,0:12:40.936
Pour finir, je vous demande d'applaudir[br]ceux qui créent le futur :

0:12:40.960,0:12:45.880
Yash Mulgaonkar, Sikang Liu[br]et Giuseppe Loianno,

0:12:45.920,0:12:49.416
qui ont réalisé les trois démonstrations[br]que vous avez vues.

0:12:49.440,0:12:50.616
Merci.

0:12:50.640,0:12:56.560
(Applaudissements)