Contrôler, commander un hélicoptère par la pensée

Contrôler, commander un hélicoptère par la pensée

Contrôler, commander un hélicoptère par la pensée 848 405 Sébastien BAGES

Alors que les drones et autre objets volants commandés à distance se popularisent, une nouvelle génération d’appareils émergent. Il y a quelques jours, un hélicoptère télécommandé a volé au travers d’une série d’arceaux, dans un gymnase de l’université du Minnesota.


Cela semble être un projet classique d’étudiant, mais il y a une “petite” nouveauté… La machine volante est contrôlée en utilisant seulement la puissance de la pensée.

Les expérimentations ont été réalisées par des chercheurs qui espèrent développer de futurs robots capables d’aider à restaurer l’autonomie des victimes paralysées ou souffrant de troubles neurodégénératifs.

L’étude a été publiée le 4 juin 2013, dans le journal d’ingénierie neurale de l’université (IOP Publishing’s Journal of Neural Engineering), et a été accompagnée d’une vidéo montrant l’hélicoptère en action (voir en bas de l’article).

Il y avait cinq sujets (trois femmes et deux hommes) qui ont pris part à l’étude. Chacun d’entre eux a été en mesure de contrôler l’hélicopter quadri-hélices, aussi connu comme le quadricoptère, rapidement et avec précision pendant une durée prolongée.

L’auteur de l’étude, le professeur Bin He, de l’université du Minnesota, département du College of Science and Engineering, a déclaré : « notre étude montre que, pour la première fois, les humains sont capables de contrôler l’orientation de robots volants, en utilisant seulement leurs pensées, par une récupération non invasive des ondes cérébrales ».

La technique non invasive consiste à l’utilisation de l’électroencéphalographie (EEG), qui enregistre les activités électriques émanant du cerveau du sujet à l’aide d’un bonnet muni de 64 électrodes.

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Dans une direction opposée au quadricoptère, il a été demandé aux sujets d’imaginer l’utilisation de leur main droite, main gauche, et des deux mains ensemble. Cette fonction permet respectivement de demander au quadricoptère de tourner à droite, à gauche, de s’élever, et de redescendre. Le quadricoptère a été manipulé à l’aide de mouvements pré-programmés et ajoutés aux contrôles par les pensées du sujet.

Les sujets ont été placés devant un écran qui a transmis des images de vol du quadricoptère par une caméra embarquée, leur permettant de voir la direction dans laquelle il se déplaçait. Les signaux du cerveau ont été enregistrés par le bonnet et envoyés à la machine via WiFi.

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« Dans des travaux antérieurs, nous avons montré que les humains pouvaient contrôler un hélicoptère en utilisant seulement leurs pensées. J’ai d’abord eu l’intention d’utiliser un petit hélicoptère pour cette étude en condition réelle, mais le quadricoptère est plus stable, plus simple et pose moins de problèmes de sécurité », a poursuivi le Professeur He.

Après plusieurs sessions de formation différentes, les sujets devaient faire voler l’engin au travers de deux anneaux en mousse suspendus au plafond du gymnase et étaient notés sur trois aspects : le nombre de fois où ils ont réussi à faire traverser dans les anneaux le quadricoptère, le nombre de fois où la machine est entrée en collision avec les anneaux, et le nombre de fois où ils sont allés en-dehors des limites de l’expérience.

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Un certain nombre de tests statistiques ont été utilisés pour calculer la performance de chacun des sujets.

Un groupe de sujets a également dirigé le quadricoptère avec un clavier lors d’une expérience de contrôle, permettant une comparaison entre une méthode normalisée et la manipulation par le cerveau.

Ce processus n’est qu’un exemple d’une interface cerveau-ordinateur, où une voie directe entre le cerveau et un dispositif externe est créé pour aider à assister, améliorer ou réparer des fonctions humaines cognitives ou sensori-moteur. Les chercheurs se penchent actuellement sur les moyens de rétablir l’ouïe, la vue et le mouvement en utilisant cette approche.

« Notre prochain objectif est de contrôler des bras robotiques en utilisant les signaux des ondes cérébrales non invasifs, avec le but ultime de développer des interfaces cerveau-ordinateur pour aider les patients ayant un handicap ou des troubles neurodégénératifs », a conclut le professeur He.


 

Vidéo de l’étude (anglais) :

 
Crédits médias : © Université du Minnesota – IOP
Citations de l’Université du Minnesota, via ScienceDaily

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Sébastien BAGES
About the author

Sébastien BAGES

Plus de trois années de travail passionné sur Civilisation 2.0 Actus, et fondateur de l'association Civilisation 2.0, je mets à contribution mon expertise de veille technique et scientifique, mon analyse de chef de projet, mon engouement pour la science et ses outils, et mon expérience dans le développement stratégique afin d'offrir à tous ce qui en résulte.

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