Il s'appelle MonoRace parce que, tel un cyclope, il n'a qu'un œil pour tout voir. Pour le reste, il compte uniquement sur ses sensations. MonoRace est l'équivalent d'un drone de course FPV piloté par une intelligence artificielle.

Lancé à plus de 100 km/h sur le circuit, il a remporté la compétition de course de la Ligue de course autonome d'Abu Dhabi, c'est-à-dire une course de drones pilotés par IA, rapporte Science Robotics. Il est même parvenu à surpasser trois anciens champions du monde de pilotage de drones FPV.

Ce qui est remarquable, c'est que l'engin est dénué de GPS, de carte préchargée du parcours, de capteurs d'environnement ou de caméra stéréoscopique. L'IA n'a pu compter que sur une caméra monoculaire et sa seule centrale inertielle qui mesurait en temps réel les accélérations et la position du drone dans l'espace (IMU).

Autrement dit, l'IA s'est comportée comme un véritable pilote de drone, car habituellement les drones autonomes nécessitent deux caméras pour pouvoir évaluer les distances.

Cyclope gagnant

Le modèle de vol autonome a été créé par des chercheurs du laboratoire de micro-véhicules aériens de l'université de technologie de Delft, aux Pays-Bas. Ils se sont concentrés sur une approche inédite d'estimation des obstacles et des portiques du circuit.

Pour se hisser au niveau des meilleurs pilotes, via sa seule caméra, l'IA identifie les portiques de départ et estime la position et le mouvement du drone afin de générer les commandes adéquates pour les moteurs. Ensuite, tout est une question de rapidité pour plus de réactivité. Pour manœuvrer, les commandes sont transmises aux quatre moteurs à une fréquence de 500 fois par seconde via le contrôleur de vol du drone.

Avec un minimum d’informations, l’IA du drone a fait beaucoup. © Science Robotics

Pour que l'IA puisse piloter sans défaillir, il a également fallu résoudre les soucis liés aux éventuelles interférences de la caméra et à la saturation de l'IMU. Malgré toutes ces contraintes, le drone s'en est tiré comme un champion.

En réussissant à rivaliser avec les meilleurs pilotes sans GPS ni connaissance préalable du circuit, MonoRace démontre qu'une IA peut prendre des décisions de pilotage à très grande vitesse à partir d'informations aussi limitées que celles de pilotes humains.

Une avancée qui dépasse la seule course de drones : ces capacités de perception et de réaction pourraient aussi servir à rendre les robots volants plus autonomes dans des environnements complexes, où le GPS est indisponible ou inutilisable. On pense alors, évidemment, aux applications militaires, puisqu'avec la guerre en Ukraine, les drones FPV sont sortis depuis longtemps des circuits pour cibler les soldats sur les champs de bataille. L'ère des robots tueurs ne fait que commencer...