Simulation et implémentation d'accostage autonome de multicoptère sur paroi verticale

De nombreuses structures telles que les éoliennes, les lignes électriques, les barrages ou les ponts sont particulièrement difficiles d'accès pour l'homme et doivent pourtant régulièrement être inspectées et entretenues. Pour économiser le temps nécessaire aux techniciens pour accéder aux zones d'intérêt, des solutions faisant appel à des véhicules aériens sans pilotes (UAV) sont utilisées. Cependant, ces véhicules sont d'avantage dédiés à l'inspection et la surveillance, et leur emploi pour des tâches d'entretien n'en est qu'à son balbutiement. Afin de contribuer à la démocratisation des manipulateurs aériens dédiés à l'entretien d'infrastructures, ce mémoire propose un environnement virtuel pour simuler l'accostage de drones à des parois verticales. Une stratégie d'accostage autonome y est développée et validée expérimentalement. L'accostage est une solution proposée depuis peu pour remédier aux problèmes d'autonomie des drones, et aux limitations des performances du manipulateur embarqué. En effet, une fois le véhicule solidement accroché à la structure, il peut éteindre ses moteurs et son manipulateur devient capable d'effectuer des tâches d'intensité plus importante et de manière plus précise. Pour mener à bien la réalisation et la validation de la simulation d'une telle manœuvre, un véhicule de démonstration ainsi que son système d'attache, pour se fixer à une surface verticale, sont conçus. La méthode pour modéliser l'accostage consiste à modifier un environnement de simulation existant et à y implémenter un code qui décrit le comportement du dispositif d'accrochage. Pour démontrer l'efficacité de cette simulation une stratégie d'accostage autonome est élaborée dans l'environnement virtuel puis exécutée expérimentalement. Cette stratégie doit permettre d'accoster automatiquement un drone mutlirotors à une surface verticale. On suppose qu'un pilote place approximativement le drone face à une zone d'accostage possédant un faible rayon de courbure. La surface doit aussi être suffisamment large pour permettre au véhicule d'accoster facilement malgré les imprécisions de son système de positionnement GPS. Le drone effectue ensuite seul l'approche finale, l'accroche de son système d'accostage à la paroi, l'atterrissage et l'arrêt des moteurs.