Les robots, un grand pas vers la capture autonome de la réalité

Les racines de NavVis et de la numérisation mobile se trouvent dans la recherche sur la robotique et l’intelligence artificielle, explique Georg Schroth, CTO de NavVis. La capture autonome de la réalité est la prochaine étape logique.

Notre ambition d'apporter la puissance du GPS et des cartes aux bâtiments et aux sites remonte à 2009, lorsque l'idée de NavVis est née dans les laboratoires de recherche en robotique et en intelligence artificielle de la Technische Universität München.

C'est là qu'un groupe de jeunes scientifiques et ingénieurs a développé les technologies de base qui font partie de nos produits aujourd'hui. Dès le début, nous avons mis à profit nos connaissances en robotique, en apprentissage automatique et en logiciels pour répondre aux questions fondamentales sur les données spatiales des bâtiments et des sites et sur la manière de les tenir à jour en permanence.

Contrairement aux produits existants à l'époque, nous étions certains que la localisation et la cartographie simultanées (SLAM) - une technologie fondamentale pour tout système robotique - serait essentielle pour capturer le monde réel. Le processus de numérisation et de modélisation serait considérablement simplifié et accéléré.

En revenant un peu en arrière, j'ai vu le potentiel du SLAM directement en 2007, lors de mon séjour au GPS Lab de l’Université de Stanford. Cette année-là, le SLAM était à la base de la participation de Stanford au DARPA Urban Challenge, qui a abouti à la voiture autonome "Junior", point de départ de tous les développements de voitures autonomes depuis.

Un point d'inflexion pour la numérisation mobile SLAM et les robots autonomes

Alors, où en sommes-nous aujourd'hui, au moment présent ? L'industrie de la capture de la réalité est sur le point de connaître un autre changement majeur et, une fois encore, la numérisation mobile basée sur le SLAM jouera un rôle énorme.

Depuis un certain temps déjà, les solutions de numérisation mobile sont beaucoup plus rapides pour capturer l'environnement bâti. Mais il a fallu des années de recherche et de développement pour porter la précision au niveau du millimètre et en faire un "outil standard" pour les professionnels du secteur. Si la numérisation basée sur le SLAM peut diviser par dix le temps et les efforts nécessaires pour mettre à jour les informations spatiales d'un bâtiment ou d'un site, certains de nos plus gros clients nous ont poussés encore plus loin.

Leurs applications vont de la surveillance des chantiers de construction à la gestion des plus grandes usines du monde. Notre vision s'aligne à leurs besoins ; ils ont besoin d'une copie numérique de leurs sites en temps quasi réel pour planifier, gérer et prendre des décisions sur la base de données et d'informations auxquelles ils peuvent se fier entièrement. Dans de tels environnements industriels, l'équation est simple : plus l'information est ancienne, plus sa valeur est faible.

Notre solution de numérisation NavVis VLX basée sur le SLAM représente une avancée majeure par rapport aux visites individuelles sur site et à la collecte isolée d'informations avec des dessins 2D dépassés. Surtout en période de COVID-19, elle réduit considérablement le temps et le coût nécessaires pour recueillir les informations et les données spatiales requises.

Toutefois, pour obtenir une copie d'un bâtiment en temps quasi réel, il ne suffit plus d'envoyer des personnes à travers les sites et les bâtiments - il faut complètement automatiser le processus. Alors, les robots autonomes sont-ils la solution ?

Il ne se passe pas une semaine sans qu'une vidéo ou un communiqué de presse ne montre un scanner laser, une caméra ou un capteur monté sur un robot à pattes, généralement le quadrupède Spot de Boston Dynamics. Il faut admettre qu'il a l'air cool !

Il peut être tentant de les considérer comme des coups de pub sans intérêt pour votre activité, mais les capacités des robots autonomes approchent rapidement d'un point d'inflexion. Alors que dans le passé les escaliers, les marches, les portes, les interrupteurs ou tout autre objet mobile auraient constitué un défi de taille pour ces systèmes, beaucoup de choses ont changé. Un pas après l'autre, ces robots comblent le fossé et deviennent un soutien fiable pour les tâches très répétitives ou trop dangereuses pour les humains.

D'un point de vue économique, nous devons accepter que les robots d'aujourd'hui ne scannent pas plus vite que les humains. Ils se déplacent généralement plus lentement en raison de contraintes de sécurité et d'une perception réduite et ne peuvent pas encore anticiper les zones bloquées. Le coût supplémentaire du robot, son installation, son entretien et résoudre les erreurs occasionnelles ne rendent certainement pas non plus une seule numérisation moins chère.

Intégration d'une solution compatible

Le véritable avantage réside dans la répétition, qui vous permet de limiter tous vos coûts et vos efforts indépendamment du nombre de numérisations. Et l'équation est encore une fois simple : plus vous numérisez fréquemment, plus le coût par numérisation individuelle est faible, et plus vos données spatiales sont à jour et précieuses.

C'est pourquoi les entreprises qui ont besoin d'une mise à jour (presque) hebdomadaire des données spatiales ou qui ont besoin de données provenant de zones où l'homme ne peut pas pénétrer devraient envisager de s'intéresser très tôt à cette technologie émergente.

Avec ses partenaires de recherche, dont la Technische Universität München, et ses clients, NavVis a fait évoluer ce concept vers une solution complète qui va au-delà du simple montage d'un scanner sur un robot ou un drone autonome.

L'intégration d'une solution compatible dans la flotte existante de véhicules guidés autonomes et d'infrastructures d'un client est la meilleure façon de relever le défi. Un scan initial du site est une condition préalable à la planification de nouvelles missions et à l'enregistrement de nouvelles numérisations. Un couplage étroit entre le scanner SLAM et le système robotique est nécessaire pour capturer des données spatiales de la plus haute qualité - un domaine dans lequel NavVis excellerait naturellement grâce à ses années d'expérience pratique.

Et enfin, les données spatiales doivent être mises à la disposition du plus grand nombre possible de parties prenantes en quelques heures, dans un format facile à utiliser et à comprendre. Il faut pour cela fusionner les numérisations individuelles en une seule copie numérique accessible de l'installation, et ce de manière totalement automatisée.

Chez NavVis, nous considérons qu'une combinaison intégrée de systèmes de numérisation portables et robotiques constitue la prochaine étape logique vers des données spatiales toujours à jour sur lesquelles vous pouvez vous appuyer pour planifier, gérer et décider.

Contactez notre équipe pour discuter, explorer et envisager votre cas d'utilisation, et franchissons ensemble la prochaine étape.

Note de l'éditeur : Cet article a été publié pour la première fois sur Geo Week News le 16 février 2021.