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Exploration robotisée des fonds marins

Pour inspecter les profondeurs au-delà des limites de la plongée en bouteilles, l’expédition La Planète Revisitée utilise un ROV (Remotely Operated Vehicle), nommé Flipper.

Il s’agit d’un robot sous-marin télé-opéré depuis la surface. Il a été conçu au LIRMM, le Laboratoire d’Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (CNRS / Univ. Montpellier), spécifiquement pour la collecte sélective des coquillages dans le cadre du projet Reef explorer (X-Life CNRS). 

Flipper joystick © Laurent Charles / MNHN / CNRS / Univ Montpellier Flipper joystick © Laurent Charles / MNHN / CNRS / Univ Montpellier

Pour cela, le robot est équipé d’un aspirateur capable de prélever, avec précision et sans endommager l’habitat, la plupart des invertébrés marins. Le robot permet également d’observer l’environnement et d’enregistrer des vidéos en ultra haute définition (UHD -4K) jusqu’à des profondeurs de 130 mètres. 

Gorgone photographiée par 88 mètres de profondeur © Vincent Creuze / MNHN / CNRS / Univ Montpellier Gorgone photographiée par 88 mètres de profondeur © Vincent Creuze / MNHN / CNRS / Univ Montpellier
Des poissons curieux par 87 mètres de profondeur © Vincent Creuze / MNHN / CNRS / Univ Montpellier Des poissons curieux par 87 mètres de profondeur © Vincent Creuze / MNHN / CNRS / Univ Montpellier

Le robot Flipper est relié au navire de surface par un ombilical qui transporte à la fois l’énergie électrique nécessaire à ses moteurs, mais aussi les flux vidéo et les mesures des divers capteurs nécessaires à la navigation (capteur de profondeur, sonar, compas…). 

Le ROV prêt à descendre © Elise Trinquet / MNHN / CNRS / Univ Montpellier Le ROV prêt à descendre © Elise Trinquet / MNHN / CNRS / Univ Montpellier

Dans le bateau, le pilote contrôle le robot grâce à un joystick. Un ordinateur assure le co-pilotage du ROV afin de faciliter la tâche du pilote. Ainsi, par exemple, la profondeur d’immersion est automatiquement maintenue avec une précision de 2 cm, ce qui est très performant pour un robot de cette taille (25kg, 65cmx50cmx45cm) et facilite considérablement les manœuvres. De même, le cap et le tangage sont asservis au degré près. Cette stabilité est le fruit d’algorithmes d’assistance au pilotage développés au LIRMM et qui exploitent les capteurs du robot, mais aussi les données d’une caméra vidéo. La précision du pilotage est un élément indispensable si l’on souhaite effectuer un prélèvement efficace et respectueux de l’environnement.

Flipper de jour © Laurent Charles / MNHN / CNRS / Univ Montpellier Flipper de jour © Laurent Charles / MNHN / CNRS / Univ Montpellier
Flipper corail © Laurent Charles / MNHN / CNRS / Univ Montpellier Flipper corail © Laurent Charles / MNHN / CNRS / Univ Montpellier

Le ROV Flipper a été déployé depuis les navires Biira (Province Nord) et Amborella (Gouvernement de Nouvelle-Calédonie) dans plusieurs passes (Deverd, Koumac), ainsi que sur les pentes externes de la barrière récifale jusqu’à 90 mètres, pour des acquisitions vidéo et des prélèvements d’échantillons biologiques. Il a également été utilisé dans le lagon, près des passes, entre 15 et 50 mètres de profondeur, sans limite de temps de plongée.

Le ROV © Elise Trinquet / MNHN / CNRS / Univ Montpellier Le ROV © Elise Trinquet / MNHN / CNRS / Univ Montpellier
La mise à l'eau © Elise Trinquet / MNHN / CNRS / Univ Montpellier La mise à l'eau © Elise Trinquet / MNHN / CNRS / Univ Montpellier
Récupération de Flipper par l'Amborella © Laurent Charles / MNHN / CNRS / Univ Montpellier Récupération de Flipper par l'Amborella © Laurent Charles / MNHN / CNRS / Univ Montpellier

L’un des principaux objectifs du ROV Flipper est la collecte des cônes, coquillages dont le venin est étudié par l’IBMM, Institut des Biomolécules Max Mousseron (CNRS/Univ. Montpellier/ENSCM) et dont l’ADN est analysé par le Muséum national d’Histoire naturelle (barcoding). L’analyse des venins permettra de mieux comprendre les mécanismes de prédation et de défense des cônes et d’évaluer le potentiel thérapeutique des diverses molécules les constituant.

Récupération de la récolte © Laurent Charles / MNHN / CNRS / Univ Montpellier Récupération de la récolte © Laurent Charles / MNHN / CNRS / Univ Montpellier
Vidange du Flipper © Laurent Charles / MNHN / CNRS / Univ Montpellier Vidange du Flipper © Laurent Charles / MNHN / CNRS / Univ Montpellier

Par Sébastien Dutertre et Vincent Creuze.