À Castelló, un De nouveaux poissons robots modulaires conçus spécifiquement pour l'aquaculture sans perturber excessivement le comportement des animaux. Ce dispositif, en forme de poisson et se déplaçant de manière très similaire à un spécimen réel, a été conçu pour pénétrer dans les cages des fermes marines et effectuer des tâches d'inspection et de surveillance avec un impact minimal sur l'environnement.
Ce prototype, appelé UJIFISH-I, a été développé par Centre de recherche en robotique et technologies sous-marines (CIRTESU) de l'Université Jaume IerEt elle se distingue par un objectif clair : réduire le stress généré par les robots traditionnels dans les banques. de peces, tout en facilitant le contrôle des installations, de la qualité de l'eau et des infrastructures de réseau.
Un poisson robotique modulaire conçu pour l'aquaculture
UJIFISH-I a été conçu comme un Plateforme robotique biomimétique en forme de poisson et à architecture modulaireConçu pour l'inspection de réseaux, la téléopération hybride et le déploiement de capteurs dans les environnements aquacoles, son corps segmenté permet des ajustements de configuration faciles et l'ajout ou le remplacement de modules en fonction des besoins de chaque ferme ou campagne de surveillance.
Ce système rompt avec la robotique sous-marine classique, qui utilise généralement des hélices, des jets de propulsion ou des projecteurs très puissants. Dans ce prototype, les hélices et l'éclairage à haute intensité ont été supprimés.Ce sont deux éléments qui effraient souvent les poissons et modifient leur comportement. Il en résulte un dispositif qui s'intègre mieux aux cages et aux bassins d'élevage.
La conception fonctionnelle du poisson robot a été réalisée tout en maintenant normes de modularité et d'interopérabilitéafin qu'elle puisse intégrer de nouveaux capteurs ou systèmes de communication en fonction de l'évolution technologique ou des exigences réglementaires de l'aquaculture de précision en Europe.
Outre son utilisation dans les fermes marines, l'équipe responsable accroît son potentiel application aux tâches générales d'inspection sous-marinePar exemple, pour inspecter les structures dans les ports ou les zones côtières, en veillant toujours à minimiser les perturbations environnementales.
Propulsion par vagues pour réduire le stress chez les poissons
La caractéristique la plus frappante de l'UJIFISH-I est son propulsion par vagues bio-inspirée, semblable au battement d'ailes d'un poisson adulteAu lieu d'hélices rotatives, la queue et le corps du robot oscillent, générant un mouvement fluide qui imite la nage naturelle. Ce choix technologique n'est pas seulement motivé par des raisons esthétiques, mais aussi par la volonté de réduire l'impact acoustique et physique à l'intérieur des cages.
La géométrie et les dimensions du prototype ont été mises à l'échelle de sorte que faire correspondre la taille et la fréquence de battement d'ailes des spécimens adultes de l'espèce couramment présente dans les élevages piscicoles. Le mécanisme de queue oscillante est actionné par des servomoteurs étanches, et les actionneurs haute fréquence ont été supprimés de la conception afin d'éviter les vibrations et les bruits soudains.
Grâce à cette configuration, la nage de l'appareil génère Des profils hydrodynamiques plus lisses et une perturbation acoustique réduiteCette approche est particulièrement pertinente en aquaculture intensive, où les poissons sont déjà soumis à différents facteurs de stress liés à la gestion, à la densité de population ou aux variations environnementales.
L'équipe de recherche souligne que cette architecture permet minimiser le bruit mécanique, les turbulences hydrauliques et les perturbations physiques Ces perturbations sont souvent causées par d'autres robots sous-marins. Tout cela permet aux poissons de conserver un comportement plus proche de leur schéma naturel, ce qui est essentiel à leur bien-être et à l'obtention de données de suivi plus fiables.
Capteurs modulaires et vision panoramique pour la surveillance des cages
Au-delà de sa forme extérieure, UJIFISH-I se distingue par un Système de détection modulaire capable d'acquérir des données en temps réelLe poisson robotisé a été équipé de capteurs internes de température et de profondeur de l'eau, qui fournissent des relevés continus pendant ses déplacements dans les installations aquacoles.
L'architecture modulaire de l'appareil facilite l'intégration de Des capteurs supplémentaires permettent de mesurer la salinité, la conductivité, le pH, l'oxygène dissous ou la présence de gaz.L’objectif est de transformer le robot en un outil d’aquaculture de précision, capable de fournir un diagnostic détaillé des conditions environnementales à l’intérieur des cages et de leurs abords immédiats.
En ce qui concerne la vision, le prototype intègre un système panoramique avec rotation à 180 degrésCela permet une observation frontale et latérale. Cette capacité facilite l'inspection visuelle des filets, des structures d'amarrage, des points d'usure ou de dommages potentiels, ainsi que la détection de corps étrangers dans les fermes piscicoles.
Le robot possède également des caractéristiques un système spécifique pour le déploiement de composants auxiliairesCela vous permet de transporter et de déployer de petits appareils ou capteurs à des points précis de l'installation, soit pour mesurer des paramètres sur le long terme, soit pour renforcer le réseau de surveillance dans des zones critiques.
Communications hybrides et opérations à différentes profondeurs
Pour assurer la transmission d'informations en temps réel, le poisson robot intègre un système de communication hybride combinant connexion filaire et modem acoustiqueLorsqu'il est connecté par câble, il peut envoyer simultanément des données de capteurs et des images vidéo au centre de contrôle.
Dans les situations où l'utilisation d'un câble est impraticable, l'appareil peut communiquer via modem acoustiqueCela étend sa portée opérationnelle sans compromettre la transmission des données essentielles. Cette double option confère au système la flexibilité nécessaire pour s'adapter à différentes configurations d'exploitation et aux conditions maritimes.
L'UJIFISH-I est conçu pour descendre à une profondeur de 20 mètresCette portée est suffisante pour de nombreuses installations aquacoles côtières. Quant à la télécommande, le robot peut être piloté par modem jusqu'à une distance d'environ 150 mètres à la verticale et 500 mètres à l'horizontale, couvrant ainsi la taille de la plupart des cages et structures associées.
Cette capacité opérationnelle offre de la marge pour effectuer des inspections localisées ou des visites plus larges autour des cages, en ajustant le parcours en fonction des données fournies par le robot lui-même ou des besoins de l'installation.
Essais à Castelló et validation du prototype
Le développement du poisson robot ne s'est pas limité aux laboratoires. Le prototype UJIFISH-I a été testé à la fois dans le bassin d'eau du CIRTESU et dans les installations de PortCastelló., dans des scénarios contrôlés qui reproduisent les conditions de travail réelles en mer.
Au cours de ces essais, les opérations suivantes ont été réalisées : tâches d'inspection de réseau, téléopération, collecte de données environnementales et déploiement de capteursLes résultats expérimentaux témoignent d'une grande maniabilité de l'appareil et d'une précision fiable dans la détection des cibles et des structures.
L'équipe de recherche souligne que flexibilité opérationnelle du poisson robotisé Elle est particulièrement précieuse dans les environnements aquacoles, où les besoins en matière de surveillance varient en fonction des espèces cultivées, de la conception des cages ou des conditions océanographiques.
Selon les responsables, cette première phase de validation confirme que viabilité fonctionnelle de la plateforme robotique et jette les bases de son utilisation en aquaculture de précision, contribuant ainsi à une gestion plus systématique et plus sûre des fermes marines.
Aquaculture de précision et réduction de l'intervention humaine
L'émergence de dispositifs comme UJIFISH-I s'inscrit dans le cadre de l'engagement européen en faveur d'une aquaculture de précision plus durable et respectueux du bien-être animal. Dans ce contexte, le poisson robotisé est présenté comme un outil permettant de réduire la nécessité de la présence physique de plongeurs et de techniciens dans les environnements sous-marins à risque.
En prenant en charge les tâches d'inspection et de surveillance de routine, le système permet réduire les interventions directes et optimiser les délais de révision des installations. Parallèlement, cela facilite la collecte de données plus continues et objectives sur l'état de l'eau et des infrastructures, ce qui est particulièrement utile dans les zones soumises à des réglementations environnementales strictes.
Le projet ouvre également la porte à Nouvelles recherches biologiques sur l'impact de la robotique biomimétique sur le bien-être animalEn imitant la forme et les mouvements d'un vrai poisson, et en réduisant le bruit et les turbulences, le robot offre un cadre de test permettant d'évaluer dans quelle mesure ces solutions technologiques peuvent être intégrées aux opérations quotidiennes des fermes aquacoles sans altérer excessivement le comportement des poissons.
Parallèlement, ce développement s'inscrit dans l'objectif de stimuler des opérations en mer plus respectueuses de l'environnementlimiter à la fois l'impact physique des inspections périodiques et les risques inhérents aux plongées humaines dans des structures complexes ou soumises aux vagues et aux courants.
Financement européen et prochain bond technologique
Le poisson robotique modulaire fait partie de Le programme ThinkInAzul vise à relever les nouveaux défis technologiques dans les environnements marins.Ce projet, qui porte notamment sur la conception de systèmes robotisés pour l'inspection, la réparation et l'entretien des filets dans les fermes aquacoles, bénéficie du soutien du ministère de la Science, de l'Union européenne via le programme NextGenerationEU (PRTR-C17.I1) et du gouvernement régional valencien grâce à divers programmes de financement.
Pour l'avenir, l'équipe de l'Universitat Jaume I travaille déjà sur améliorer l'autonomie, la résistance structurelle et les capacités perceptives du robotLes progrès prévus comprennent l'intégration d'hydrophones et de réseaux de capteurs plus sophistiqués pour enregistrer en temps réel l'activité acoustique et d'autres paramètres clés de l'écosystème.
Un autre domaine d'activité important est le développement de un système de vessie natatoire artificielle pour le contrôle actif de la flottabilitéCette amélioration permettrait d'étendre la plage de profondeurs d'opération, d'adapter le comportement du robot aux variations de densité de l'eau et d'optimiser la consommation d'énergie lors des longs trajets.
Grâce à ces améliorations, le poisson robot modulaire ambitionne de devenir une plateforme polyvalente pour l'observation et la maintenance des infrastructures marinesles deux dans les fermes de peces Comme dans d'autres environnements côtiers, il s'agit de privilégier la réduction du stress chez les animaux et la modification minimale de l'environnement.
La mise en service d'UJIFISH-I démontre comment la robotique bio-inspirée peut apporter des solutions pratiques à l'aquaculture européenne, en combinant un design qui imite les poissons pour réduire le stress avec un système complet de capteurs, de communications et de modularité conçu pour le travail quotidien dans les fermes marines, et dressant un tableau dans lequel la surveillance des cultures est de plus en plus soutenue par des technologies discrètes et respectueuses de l'environnement.
