La robotique souterraine améliore la géosurveillance

Des scientifiques de l’Université technique des mines et de la métallurgie de Freiberg, en Allemagne, ont développé un robot d’arpentage autonome. Il est conçu pour enregistrer de manière autonome un environnement inconnu et utiliser les données pour créer un modèle tridimensionnel d’un gisement. À partir de l’automne, des chercheurs de l’Université testeront le robot au-dessus et au-dessous du sol.

À l’avenir, un système multicapteurs fournira des données de base pour développer de nouveaux gisements et surveiller la sécurité dans les mines. Pour le développement du nouveau robot, l’Institut de prospection minière et de géodésie (Groupes de recherche sur les capteurs et les gisements) s’est associé aux professeurs Gerhard Heide (Minéralogie) et Bernhard Jung (Réalité virtuelle et robotique).

Le système se compose d’un véhicule à traction intégrale à propulsion électrique avec technologie de capteur. Des capteurs sélectionnés, une caméra stéréo, des scanners laser de profil et une caméra de surveillance par imagerie font partie de l’équipement standard d’un robot mobile.

Interféromérie radar

Des conditions souterraines difficiles telles que le brouillard et la poussière empêchent souvent l’enregistrement individuel de la géométrie du dépôt avec des méthodes optiques telles que des caméras ou des scanners laser. Les capteurs radar peuvent pénétrer ces obstacles sans être dérangés en raison de leur longueur d’onde électromagnétique plus longue, offrant une alternative robuste. L’interférométrie radar en particulier s’est avérée être une technique puissante pour surveiller les changements à l’échelle millimétrique dans les environnements terrestres satellitaires et stationnaires de surface.

Voici une vidéo en anglais montrant l’utilisation du robot :

L’équipe de recherche vise à transférer cette technique interférométrique pour une détection de changement très précise dans un environnement souterrain non stationnaire. Ce nouveau système de mesure est maintenant prêt à l’emploi. Il prendra ses premières mesures dans un cours d’essai de surface dans les mois à venir, explique le professeur Jörg Benndorf. Dès que les travaux sur le puits de la mine de recherche et de formation seront terminés et que la mine sera à nouveau accessible, ils planifieront le premier voyage d’exploration souterraine.

Un modèle numérique

Jusque-là, les tests d’instruments et l’automatisation du contrôle des véhicules restent au centre des développements ultérieurs. Dans un premier temps, le système doit conduire de manière autonome en toute sécurité dans un environnement connu. Plus tard, il devrait également être capable d’explorer de manière autonome un environnement inconnu, explique Ralf Donner.

Selon les chercheurs, l’automatisation de l’exploration et de la surveillance souterraines est essentielle pour créer un modèle numérique complet d’un gisement. Une fois le modèle numérique optimisé mis à disposition des experts, ceux-ci peuvent extraire des informations importantes :  « Où se trouvent les minéraux de valeur, comment peuvent-ils être extraits efficacement et quelles conditions sont pertinentes pour la sécurité de la mine ? » cite le professeur Jörg Benndorf à titre d’exemple.