Développement d’un drone autonome de levage
Nom du client :
Centre technologique en aérospatiale (CTA)
Date de réalisation : 2024-2025
En bref
Conception, fabrication et validation en vol d’un drone porteur de charge (heavy-lift UAV) doté d’une structure optimisée en matériaux composites et d’un changeur d’outil et préhenseur électrique pour la manipulation de charges. Le CTA a mobilisé ses expertises en robotique, matériaux avancés et intelligence artificielle pour développer un système autonome capable d’opérer en essaim en environnement complexe, ouvrant la voie à de nouvelles applications de mobilité aérienne avancée (MAA) et industrielles.
Résumé du projet
Ce projet interne a permis de consolider une expertise stratégique en robotique mobile autonome et en technologies dronautiques avancées.
Les travaux ont couvert la chaîne complète d’innovation, de la conception mécanique à la validation en vol :
- Optimisation structurelle (Composites et fabrication additive) : intégration de fibres de carbone et de matériaux polymériques avancés par impression 3D SLS pour maximiser le rapport poids/charge utile et améliorer l’efficacité énergétique.
- Robotisation et navigation autonome : développement de la commande de vol et de la navigation ROS 2 (Gazebo / RViz 2) pour la simulation et l’exécution de missions autonomes en environnement complexe, en intégrant une stack CubeOrange / PX4 / QGroundControl pour la gestion du vol, la télémétrie et la planification de missions.
- Intelligence artificielle : conception d’un algorithme de perception et de détection d’objets pour la manipulation autonome en essaim, soutenant les principes de mobilité aérienne résiliente et durable.
Galerie
Rôle du CTA
- Conception et fabrication de la structure du drone en matériaux composites aérospatiaux.
- Optimisation topologique et fabrication additive des éléments structuraux.
- Développement et intégration d’algorithmes d’IA pour la détection et la manipulation d’objets en vol.
- Intégration et configuration de stack d’autpilote CubePilot / PX4/ QGroundControl
- Simulation et programmation de missions autonomes sous ROS 2.
- Essais au sol et validation en vol de la capacité de levage.
Résultats obtenus
- Fabrication d’un prototype fonctionnel en matériaux composites et polymères techniques.
- Validation en vol de la capacité de levage et de la stabilité du système.
- Démonstration du changement d’outil automatique et de la préhension d’objets par un système robotisé aérien.
- Développement d’un jumeau numérique sous ROS 2 pour la simulation d’essaims et la formation.
- Mise en place d’une plateforme technologique réutilisable pour de futurs projets de mobilité aérienne avancée, de logistique intelligente et de recherche industrielle collaborative.