Il fabrique son propre scanner laser pour cartographier une grotte en 3D
Relever le plan d’une grotte reste l’un des exercices les plus ingrats de la spéléologie. Tout se passe dans le noir complet, sans réseau ni satellite pour se repérer, et les équipes y passent traditionnellement des heures, un décamètre, une boussole et un clinomètre à la main, à mesurer chaque galerie centimètre par centimètre.
Un bricoleur, dont le projet a été repéré par le site spécialisé Hackaday, a décidé d’en finir avec cette méthode. Plutôt que de débourser les dizaines de milliers d’euros que réclament les scanners professionnels, il s’est fabriqué le sien de toutes pièces.
La pièce maîtresse est un capteur LiDAR, le VLP-16 signé Velodyne, une marque emblématique du secteur depuis rachetée par Ouster. Le LiDAR fonctionne comme un radar à lumière : il envoie des impulsions laser et chronomètre le temps qu’elles mettent à revenir après avoir ricoché sur les parois, ce qui permet de calculer la distance exacte de chaque point, jusqu’à une centaine de mètres et des centaines de milliers de fois par seconde.
Le hic, c’est le prix. Ce capteur valait environ 8 000 dollars à son lancement il y a une dizaine d’années. Le marché de l’occasion a depuis fait fondre la note, mais personne n’a vraiment envie de le voir finir éclaté au fond d’un boyau.
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Restait un obstacle technique. Le VLP-16 voit à 360 degrés autour de lui, mais seulement sur une tranche verticale très fine, une trentaine de degrés à peine, ce qui est bien trop peu pour modéliser une cavité du sol jusqu’au plafond.
La parade trouvée est d’une simplicité désarmante. Le capteur a été monté sur un axe entraîné par une courroie qui le fait pivoter lentement, si bien que sa mince tranche de vision finit par balayer toute la sphère autour de l’appareil.
Côté logiciel, le projet s’appuie sur des briques open source bien connues des bidouilleurs, la bibliothèque SimpleFOC pour piloter le moteur, le système ROS2 qui fait dialoguer les capteurs et les logiciels, et une couche de SLAM, cette technique qui permet à une machine de se localiser et de dessiner sa carte en même temps qu’elle progresse dans l’inconnu.
Au bout de la chaîne sort un nuage de points, des millions de coordonnées dans l’espace que l’on assemble ensuite en un modèle 3D complet de la grotte. Le vrai casse-tête, au fond, n’a presque rien d’informatique, puisqu’il s’agit surtout de faire entrer puis ressortir cet engin fragile par des passages étroits sans rien abîmer.
Crédit photo : Illustration générée par IA