« En considérant que chaque microrobot a une faible capacité de calcul, le grand nombre de microrobots représente paradoxalement une énorme puissance collective de calcul. »

Les chercheurs

Dermas MOFFO

Université de Franche Comté
Informatique

Positionnement de microrobots pour une construction de formes

Dermas MOFFO est un jeune chercheur en informatique au Département Informatique des Systèmes complexes de l’institut Femto-ST.

Il s’intéresse aux MEMS (micros systèmes électromécaniques), des microrobots d’une taille inférieure au millimètre, qui communiquent et agissent ensemble. Ils sont utilisés en très grand nombre (millions...) dans la construction de formes, dans les domaines militaire et de la santé, ou comme capteurs dans l’environnement. Dermas travaille sur le positionnement de MEMS intelligents et distribués : à la manière d’un jeu de construction, il les place les uns par rapport aux autres ou dans un système plus grand pour construire des formes ou mener des actions.

Les MEMS peuvent être utilisés comme capteurs pour collecter des informations ou pour effectuer des actions. En ajoutant à ces MEMS des moyens de stockage (mémoires) et des moyens de calcul (microprocesseurs) on obtient des MEMS dits «intelligents». En leur rajoutant des moyens de communication (antennes et connecteurs) on obtient un système de MEMS « intelligents distribués ».

Dermas conçoit des programmes informatiques qui se basent sur cette communication et cette intelligence pour positionner ces MEMS : au sein d’un groupe d’éléments partageant le même référentiel (comme dans le cas du GPS), ou relativement les uns par rapport aux autres. Grâce à ces programmes, on peut utiliser les MEMS pour construire des formes, les déplacer et pour faire de la matière programmable à la manière d’un bac à sable dont les grains peuvent, sur commande, s’assembler sous différentes formes. Ces utilisations nécessitent la connaissance de la position du MEMS au sein de son environnement ou au sein du groupe. Du fait de leur petite taille, les MEMS sont utilisés en très grand nombre dans un volume réduit (plusieurs millions dans un m3). Ils disposent par ailleurs de peu d’espace de stockage et d’énergie, ce qui demande de les utiliser avec parcimonie. Il faut une répartition correcte des tâches à accomplir sur tous les éléments d’un groupe.

Le travail de Dermas consiste à proposer des façons simples de construire rapidement une forme, tout en économisant les ressources des MEMS. Pour cela il découpe et distribue les tâches à accomplir sur tous les MEMS d’un groupe, en essayant de gérer le plus efficacement possible un grand nombre de MEMS à la fois.

Objectifs
  • Positionner de façon absolue ou relative les microrobots pour construire une forme.
  • Imaginer des programmes distribués pour gérer des millions de microrobots.
  • Modéliser les systèmes de microrobots et optimiser l’utilisation de leurs ressources.