1 Résumé— À partir d’un modèle physique réaliste et d’un moteur graphique 3D, plusieurs stratégies d’évitement d’obstacles ont été testées sur un drone à voilure fixe évoluant en milieu urbain. Ces stratégies s’inspirent de la façon dont certains animaux utilisent le flux optique pour déterminer leur distance aux objets environnants. Il s’avère qu’une stratégie basée sur des déplacements en zigzag n’est pas assez réactive, compte tenu de la dynamique du drone utilisé. En revanche, une stratégie visant à éliminer la composante de rotation du flux optique fournit des résultats encourageants en simulation, validés par d’autres résultats obtenus en utilisant un flux optique parfait. L’implémentation d’une telle stratégie sur un drone réel sera cependant rendue plus difficile à cause des effets du vent et des vibrations liées au moteur. I. Introduction L’Approche Animat, née en 1990, vise à produire des "animats", c’est-à-dire des animaux artificiels, ou des robots réels, inspirés de la biologie et capables de "survivre" ou d’assurer leur mission dans des environnements changeants et potentiellement dangereux [10]. Comme décrit et théorisé par Ashby [1], un animat comprend des senseurs, des actionneurs et une architecture de contrôle chargée de maintenir à tout moment ses "variables essentielles" dans leur "zone de viabilité" (Figure 1). L’objectif du travail décrit dans cet article est la réalisation d’un système d’évitement d’obstacles biomimétique basé sur la perception du flux optique et destiné au contrôle d’un drone à voilure fixe évoluant à basse altitude en milieu urbain. Le contrôle d’un tel robot volant est un défi ambitieux qui s’intègre parfaitement dans l’Approche Animat puisqu’une telle plate-forme est très instable, confrontée à un environnement imprévisible et perturbé qui menace continuellement sa survie ou son intégrité de fonctionnement. A terme, ce système d’évitement d’obstacles est destiné à être implémenté sur un drone réel, le Pégase 50 produit par l’ENSICA de Toulouse. Figure 1. Organisation générale d’un animat. Un animat est "situé" dans un environnement réel ou simulé. Il a des senseurs qui le renseignent sur son état interne ou sur celui de l’environnement extérieur, des actionneurs qui lui permettent d’agir sur cet environnement, et une architecture de contrôle qui coordonne ses perceptions et ses actions. Le comportement d’un animat peut être qualifié d’adaptatif tant que son architecture de contrôle permet de maintenir ses variables essentielles (par exemple, V1 et V2) dans leur zone de viabilité. Ici, une action correctrice a été accomplie au point A, de façon à éviter de quitter la zone de viabilité au point B. L’architecture de contrôle d’un animat peut être modifiée par des processus adaptatifs d’apprentissage, développement et évolution. Le travail présenté ici a été mené en simulation et a reposé sur la mise en œuvre d’un modèle physique réaliste du drone considéré, couplé à un moteur graphique 3D. Il a été ainsi possible de calculer quelle action exercer sur les actionneurs du drone en fonction des données visuelles qu’il acquiert à tout moment. Pour réaliser le moteur graphique, on a utilisé Crystal Space, une plate-forme de Système d’évitement d’obstacles biomimétique basé sur le flux optique. Application à un drone à voilure fixe en environnement urbain simulé. Laurent Muratet*, Stéphane Doncieux*, Jean-Arcady Meyer*, Patrick Pirim** et Thierry Druot*** *Université Pierre et Marie Curie, AnimatLab/LIP6. **BEV, Paris. ***Université Paul Sabatier de Toulouse. E-mail: muratet@poleia.lip6.fr