Danse avec les drones

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Les machines fusionnent avec l’intelligence de la vie : Mirko Kovac, Direc

Les machines fusionnent avec l’intelligence de la vie : Mirko Kovac, Directeur du nouveau Centre de Ma-tériaux et Technologie de la Robotique. Image: Robert Stürmer, Empa

Mirko Kovac est directeur du nouveau «Centre des matériaux et de la technologie de la robotique» de l’Empa et de l’Imperial College de Londres. Avec son équipe, il développe des drones et des robots volants, qui sont censés aider de manière autonome à l’entretien des bâtiments, par exemple. Et en même temps, il lance une révolution: il veut construire des machines «vivantes». Le chercheur sur les drones présente ses stratégies aussi à la Swissbau à Bâle.

Cet homme adore les machines et la vie. Il veut fusionner les deux. Mirko Kovac mène des recherches sur des robots et des drones qui, grâce à leurs propriétés biologiques, peuvent unir l’intelligence numérique des ordinateurs avec l’intelligence physique des systèmes biologiques. Animé par la vision d’une société dans laquelle les individus sont soutenus par des machines à un degré qui correspond au «vivre ensemble», il dirige depuis l’année dernière le nouveau Centre de matériaux et de technologie de la robotique à Dübendorf. Une arène volante pour drones, qui pourrait par exemple servir à l’entretien des bâtiments, est en cours de construction dans les centres communs de l’Empa et de l’Imperial College de Londres. Avec son équipe, Kovac veut faire progresser l’ensemble de la robotique d’infrastructure afin que des applications puissent également être développées pour des barrages, tunnels, éoliennes ou installations offshore.

Un problème actuel et urgent est que les travailleurs qui travaillent sur des échafaudages ou en hauteur, par exemple, sont exposés à un risque énorme d’accidents. Des drones qui travaillent efficacement et en toute sécurité, même dans des zones dangereuses ou dans des endroits difficiles d’accès, pourraient fournir aux ressources humaines un soutien utile.

VENANT Après des études d’ingénieur mécanicien à l’ETH Zurich, Kovac a obtenu son doctorat au Laboratoire des systèmes intelligents de l’EPFL à Lausanne. Il a ensuite travaillé comme stagiaire postdoctoral au Harvard Microrobotics Laboratory de l’Université Harvard à Cambridge, aux États-Unis.

SCIENCE Mirko Kovac dirige depuis décembre 2018 le Centre des matériaux et de la technologie pour la robotique de l’Empa. Il est également directeur de l’Aerial Robotics Loboratory de l’Imperial College de Londres. Ses recherches portent sur le développement de solutions robotiques volantes et souples pour les systèmes d’infrastructure numérique.

«Nous allons développer et valider de telles applications dans la nouvelle arène de vol», explique le chercheur. Kovac, qui dirige également le Centre d’excellence pour les écosystèmes robotiques d’infrastructure à l’Imperial College, y exploite déjà une arène de vol complémentaire. Outre l’expertise de l’Empa dans le domaine de la recherche sur les matériaux, les conditions locales se caractérisent également par l’existence d’un site d’essai pour les développements: Le bâtiment de recherche NEST sur les campus de l’Empa et de l’Eawag. Ici, les drones et les robots doivent être observés au travail dans un environnement réel et ensuite optimisés. Le bâtiment modulaire d’innovation NEST est particulièrement adapté à l’observation de l’«écosystème» de l’homme et de la machine, car il est par définition soumis à un processus de reconstruction continu, de sorte que les robots peuvent s’attendre à une multitude de tâches possibles. «Nous avons l’occasion d’étudier les interactions entre les robots et les humains dans la réalité», dit Kovac. La cohabitation avec ces robots et les dérangements qui en découdent peuvent être étudiés dans des situations réelles de la vie quotidienne qui peuvent, en même temps, être analysées scientifiquement.

Mirko Kovac, qui, après avoir obtenu son diplôme d’EPF, a travaillé dans la recherche en robotique à l’échelle internationale, par exemple dans les universités américaines renommées Harvard et Berkley, considère la Suisse comme un site fort qui s’appelle à juste titre la «Silicon Valley of robotics». La densité des institutions de recherche et la diversité des compétences sont agréablement élevées comparé aux normes internationales.

Le chercheur veut déclencher rien de moins qu’une révolution. Alors que la robotique classique s’est occupée de la technologie des capteurs et de la commande des machines par ordinateur, Mirko Kovac veut aller plus loin. «L’intelligence purement numérique d’un ordinateur ne suffit pas pour développer des applications capables de réagir spontanément à l’environnement dans toute son impondérabilité», dit-il. Une intelligence physique, à travers des matériaux et des structures intelligents, fait d’une machine un être qui peut être intégré dans une société. Les fonctionnalités basées sur la nature et les matériaux biologiques permettront à terme la construction de robots biohybrides.

La fusion des machines avec «bios», en grec ancien la vie, est pour Kovac - dans certaines limites - un but déclaré et non un tabou. Il ne s’intéresse nullement à la création d’une chimère d’animaux et de robots, mais plutôt à doter les aides mécaniques de certaines caractéristiques de la vie, notamment la capacité d’interagir avec l’environnement. «Les robots et les drones doivent être capables de réagir intelligemment, indépendamment et de manière robuste à leur environnement», explique-t-il.

Depuis son enfance, Mirko Kovac, 39 ans, est fasciné par ce qui fait la cohésion des machines. «Enfant, j’ai démonté des montres suisses parce que je devais savoir où battait le ’coeur’ de la montre», dit-il. En même temps, il était fasciné par la capacité des animaux à vivre de manière parfaitement adaptée dans leurs niches écologiques. Cette fascination enfantine est née de la prise de conscience de l’ingénieur mécanicien que les machines «vivantes» peuvent être développées grâce à l’inspiration et à la créativité si des matériaux et des structures organiques ou biologiques intelligents sont combinés à la technologie des capteurs et à l’informatique. Cela nécessite également qu’une communauté de scientifiques solide et multidisciplinaire, qui se concentrent non seulement sur leurs domaines de recherche, mais qui travaillent également en réseau et de manière holistique sur ces domaines, encourage cette créativité.

A l’Empa, Mirko Kovac et son équipe développent aujourd’hui des robots et des drones qui, grâce à des matériaux fonctionnels ’doux’, sont censés avoir des capacités totalement nouvelles. Cela permet, par exemple, d’effectuer des contrôles indépendants des composants ou de contenir rapidement les dommages, par exemple en cas de fuites dans les canalisations. Il est en collaboration non seulement avec l’Imperial College de Londres, mais aussi en Allemagne grâce à la participation de l’Empa à l’axe de recherche national «Robotique - Robots intelligents pour une meilleure qualité de vie» de l’ETH Zurich et de l’EPFL. Il est conscient qu’un sujet tel que la coexistence des humains et des robots peut susciter à la fois des préoccupations et de l’enthousiasme dans la société. «C’est l’une des tâches de la recherche que de remettre en question de façon critique les résultats et de communiquer les évaluations des risques réels aux décideurs», dit Mirko Kovac. Même son amour des machines ne peut l’en empêcher.

En 2020, NEST participera de nouveau à Swissbau. Avec ses partenaires, il y organisera de passionnants ateliers sur les thèmes «L’énergie au niveau des quartiers» et «Efficacité énergétique et recyclage dans la construction». L’équipe du NEST participera à divers événements de la foire ainsi qu’à notre stand (F07) halle 1.0 Sud. Swissbau ouvrira ses portes du 14 au 18 janvier 2020.

Le chercheur Mikro Kovac présentera ses travaux le vendredi 17 janvier 2020 lors de la manifestation "Planung und Wirklichkeit - eine Abweichung mit Konsequenzen - Messe Basel, Halle 1.0 Sud, Swissbau Focus, Salle 1, 14h15 - 15h45, en collaboration avec SCCER FEEB&D et SIA