Actualité à la Hune

Voir comme un dauphin ?

Offrez-vous les lunettes de Flipper !

Mais à quoi pensent donc les dauphins lorsqu’ils viennent sauter à l’avant de nos voiliers ? Et surtout : que voient-ils de nos voiliers, et de nous-mêmes à bord, quand ils viennent sauter autour de nous ? Avec un minimum de matériel et un peu de talent informatique, vous trouverez ci-dessous le moyen de répondre vous-même à cette question en vous fabriquant sans trop de difficultés un appareil simulant le système de vision de ces mammifères marins. A charge pour vous, ensuite, d’aller nager autour de votre voilier pour vous forger une idée personnelle sur la question.
  • Publié le : 30/07/2018 - 18:20

Offrez-vous les lunettes de Flipper !En plus d"une vision «humaine», les dauphins sont dotés d'une vision en trois dimensions fournie par leur sonar.Photo @ Marie Dufay

Si les humains et les dauphins perçoivent visuellement le monde de manière similaire, il est connu que les dauphins ont une perception des couleurs et une acuité visuelle plus limitées. Cependant, l’évolution a donné aux dauphins une avance technologique d’approximativement 50 millions d’années en les dotant d’un système bien plus puissant que la vision : le sonar.

Ces mammifères sont connus pour utiliser un tel système d’écholocation afin de détecter la forme, la taille et la vitesse des objets sous l’eau. Quand ils «scannent» un objet ou leur environnement, à la recherche de poissons par exemple, ils émettent une série de clics aigus qui rebondissent sur les objets environnants avant de revenir au niveau de leur mâchoire inférieure.

Les dauphins utilisent ainsi leur système d’écholocation pour se créer une impression du monde autour d’eux. Chaque clic aigu capture une image, similaire à une photo prise par un appareil photo. Certes, ces images sont riches en informations trois dimensions mais il est compliqué de traduire ces images en deux dimensions. En revanche, de nombreuses études ont prouvé que, si l’homme est réputé pour remarquer en premier la forme globale d’un objet, le dauphin, lui, se focalisera plutôt sur des détails.

Autre certitude : certains nageurs ont réalisé l’expérience rare d’être «scannés» par de cachalots qui disposent d’un système équivalent de vision par scannage, mais en plus puissant. Or ces personnes affirment avoir eu la sensation d’être «transpercées» par des ondes à l’approche de l’animal.

Comme les dauphins !

C’est pour aller plus loin encore dans ce domaine qu’un biologiste marin américain, Andrew Thaler, vient de développer un appareil qui permet d’appréhender le monde visuel comme un dauphin. Basé sur la technologie LIDAR (télédétection par laser), surtout connue pour son application sur les voitures autonomes, ce système baptisé DolphinView» est un visiocasque qui transforme le monde en une série de vibrations qui sont reçues au niveau de la mâchoire de celui qui le porte… comme les dauphins ! «DolphinView» est donc un outil permettant d’imiter le processus d’écholocation en utilisant un lidar pour mesurer la distance et convertir cette mesure en pulsations et en vibrations.

Offrez-vous les lunettes de Flipper !Faites comme le docteur Andrew Thaler: fabriquez-vous les lunettes de Flipper !Photo @ DR / Andrew Thaler

Andrew Thaler a remplacé le télémètre ultrasonique, trop limité en portée, par une unité de mesure optique LIDAR de plus grande portée que l’on trouve typiquement sur les drones pour détecter et éviter des obstacles. Il a ensuite créé un système qui émet des impulsions comme un sonar (Sound Navigation and Ranging) lorsque l’on se rapproche d’un objet. A ce stade, il s’agit juste d’une alarme de proximité. Le plus compliqué est d’envoyer le signal au cerveau comme en sont capables les dauphins. D’où les écouteurs conduisant le signal au niveau de l’os de la mâchoire, plutôt que des écouteurs classiques. Pour le moment il s’agit d’une approximation grossière de la façon dont les dauphins utilisent l’écholocation pour détecter les objets qui n’attend plus que d’autres Géo Trouvetou pour le perfectionner.

Voici donc la liste de ce dont vous avez besoin pour construire votre propre «DolphinView» :

- TFMini Time-of-flight range-finding sensor
- Bone Conduction Headphones
- Arduino UNO
- Digital Audio Amplifier
- 3.5mm Stereo Female terminal block
- Push Button Switch
- Lithium Battery Charger Board
- Adjustable Step-up Converter
- Pigtail male barrel plug
- Lithium Ion Battery 3.7v

Logiciel Arduino et Librairies

Le système utilise des librairies Arduino standard ainsi que la librairie pour l’unité TFMini LiDAR :

- SoftwareSerial.h

- TFMini.h

- dolphinview.ino


Offrez-vous les lunettes de Flipper !Vos lunettes «Dolphin View» fonctionneront comme le sonar du dauphin.Photo @ etdieucrealaterre.fr
Instructions pour le montage :
 

1. Construction du circuit de charge : Retirer le connecteur de la pile LiPo et le souder directement aux bornes B+ et B- de l’unité de chargement. Connecter OUT+ et OUT- de l’unité de chargement à IN+ et IN- du convertisseur en escalier. Avec un millimètre, ajuster le signal de sortie sur 5V. Souder la prise de calibre 5mm aux bornes OUT+ et OUT- sur le convertisseur. Connecter la prise à l’Arduino pour confirmer la charge. Souder l’interrupteur à bascule entre le convertisseur et la prise sur la ligne +.

2. Construire l’amplificateur : Souder le fil à l’alimentation entre le + et le -, Input G et R, et Rout + et – sur l’amplificateur audio. Connecter l’alimentation au GND et aux 5V de l’Arduino. Connecter Rout - au S et Rout+ au T sur le bloc stéréo. Lier R et T sur le bloc terminal.

3. Connecter le LiDAR : Retirer le connecteur et le souder à chacun des 4 fils. Connecter la borne négative et positive aux 3,3V et au GND sur l’Arduino. Connecter le TX à la broche 10 de l’Arduino et le RX à la broche 11 de l’Arduino.

4. Fermer le système : Fabriquer un boitier ou utiliser celui inclus avec le laser pour contenir tous les composants.

Les codes sont disponibles sur Github : https://github.com/SouthernFriedScientist/DolphinView

Les tags de cet article