RACER : L’autonomie des robots à l’épreuve des terrains les plus hostiles

L’utilisation de véhicules autonomes dans des environnements complexes et imprévisibles reste un défi majeur. C’est dans ce contexte que la DARPA, l’agence du département de la Défense US, a récemment franchi une étape importante en testant avec succès le déplacement autonome d’un nouveau type de véhicule beaucoup plus grand, dans le cadre du programme RACER (Robotic Autonomy in Complex Environments with Resiliency), ouvrant ainsi le cheman à une adaptabilité et une capacité accrues des algorithmes sous-jacents.

Des véhicules de combat robotisés à l’échelle réelle

Les véhicules RACER Heavy Platform (RHP) sont des engins à chenilles de 12 tonnes et de 6 mètres de long, similaires en taille aux futurs véhicules de combat robotisés et optionnellement pilotés. Ils viennent compléter les véhicules de la flotte RACER (RFV) de 2 tonnes et 3,35 mètres de long, à direction Ackermann et à roues, déjà en service.

Selon Stuart Young, responsable du programme RACER, « disposer de deux types de véhicules radicalement différents nous aide à progresser vers l’objectif de RACER d’une autonomie agnostique de la plateforme dans des environnements hors route complexes et pertinents pour la mission, qui sont nettement plus imprévisibles que les conditions sur route ».

Une autonomie adaptative et résiliente

La deuxième phase de RACER a débuté l’automne dernier avec sa quatrième expérience («E4»), qui comprenait les premiers essais des RHP et des tests sur les RFV par des équipes de l’Université de Washington et du Jet Propulsion Laboratory de la NASA. RACER est en bonne voie pour poursuivre le développement de son autonomie et les spirales d’expérimentation avec un nouveau cycle de développement et de tests environ tous les six mois.

« Pour la phase 2, l’ajout du robot RHP à l’échelle du combat permet de porter et de démontrer les performances des piles d’autonomie RACER à plusieurs échelles simultanément, tout en se déplaçant entre des terrains très variés », a précisé Stuart Young. « Nous voyons tout cela comme étant d’une importance vitale pour les besoins de l’armée et des marines dans les programmes de véhicules robotiques qui suivent de près RACER, et qui représentent des opportunités de transition possibles pour le programme. »

Des tests concluants en environnement militaire

L’expérience E4 de RACER s’est déroulée fin 2023 dans des zones d’entraînement militaire au Texas. En utilisant des RFV entièrement inoccupés, RACER a démontré un déplacement autonome dans une zone de terrain de 17,7 km carrés comprenant une couverture végétale au sol très diversifiée, des arbres, des buissons, des roches, des pentes, des fossés obstrués et des traversées de ruisseaux typiques du terrain varié et complexe du Texas, familier aux manœuvres blindées.

L’adaptabilité a été démontrée par des essais réussis de nuit avec des résultats de performance équivalents. Les deux équipes RACER n’avaient pas opéré auparavant dans les zones d’entraînement militaire E4, ni été exposées à des ensembles de données de capteurs, et n’ont eu aucune pratique à leur arrivée avant de commencer les parcours officiels, ce qui a permis d’améliorer de manière adaptative les piles d’autonomie, mais uniquement sur place et dans le temps imparti pendant l’expérience.

Les équipes ont réussi à effectuer plus de 30 parcours autonomes sur des distances variant de 4 à 8 km, totalisant plus de 240 km autonomes et inoccupés à des vitesses allant jusqu’à 48 km par heure. De plus, le programme RACER a mis en service le RHP lors de l’E4 en parcourant plus de 48 km en mode de suivi de route autonome sur un terrain tout aussi complexe afin de tester le contrôle autonome de bas niveau, de collecter des ensembles de données de capteurs, d’évaluer la mobilité et d’affiner les opérations.

Vers une autonomie tactique

Enfin, l’E4 a commencé le développement logiciel de la planification globale de RACER avec des tactiques et a organisé des groupes de discussion avec des experts en la matière en uniforme stationnés à la base militaire E4 pour aider à définir l’entrée du raisonnement tactique.

Selon Stuart Young, « les premières activités de la phase 2 de RACER, tant avec les succès de performance de l’expérience 4 dans un terrain difficile, nouveau pour le programme et pertinent sur le plan militaire au Texas, qu’avec l’incorporation récente de RHP en tant que plateforme de la flotte, donnent le ton au programme pour atteindre des objectifs de manœuvre autonome plus difficiles tout en montrant la résilience et l’adaptabilité de l’autonomie à de nouveaux environnements sur n’importe quel robot à n’importe quelle échelle ».

Légende illustration : Plate-forme lourde RACER (RHP) pendant les essais RACER à l’E4 au Texas – suivi d’itinéraire autonome pour les essais de mobilité et la démonstration.