
CAVERS : données SLAM multimodales d'une grotte karstique naturelle avec capture de mouvement de référence
Une équipe de robotique de l'université de Malaga, en Espagne, a publié CAVERS, un jeu de données multimodal pour la navigation autonome en grotte, doté d'une vérité terrain de mouvement par capture de mouvement. Les enregistrements ont eu lieu dans deux salles distinctes de la Cueva de la Victoria, une grotte karstique naturelle près de Malaga, sous forme de 24 séquences totalisant environ 335 Go. Le dispositif combine une caméra RGB-D-I Intel RealSense D435i, une caméra thermique proche infrarouge Optris PI640i et un LiDAR Velodyne VLP-16, portés à la main ou montés sur un robot à roues, dans l'obscurité totale comme sous éclairage artificiel. Un système Optitrack installé directement dans la grotte fournit, pour la plupart des séquences, une pose à 6 degrés de liberté et une vitesse précises au millimètre, échantillonnées à 120 Hz. Sept algorithmes de SLAM et d'odométrie de l'état de l'art ont été testés, couvrant les approches visuelles, visuo-inertielles, thermo-inertielles et par LiDAR, ainsi qu'un pipeline de reconstruction 3D. L'ensemble est publié en libre accès sur GitHub, sous le dépôt spaceuma/cavers.
Contrairement aux mines ou tunnels artificiels, les grottes karstiques combinent géométrie irrégulière, surfaces mouillées réfléchissantes, éclairage quasi nul et galeries ramifiées, un cocktail qui met en échec de nombreux algorithmes de localisation conçus pour des environnements plus structurés. Les jeux de données publics couvrant ce terrain restent rares et limités en modalités de capteurs, ce qui freine la comparaison rigoureuse des méthodes existantes. En associant une vérité terrain millimétrique à quatre modalités de capteurs synchronisées, CAVERS permet d'évaluer objectivement la dérive et la robustesse des pipelines visuels, thermiques et LiDAR en conditions extrêmes, un enjeu direct pour la robotique de spéléologie automatisée, les missions de recherche et sauvetage souterraines, et l'exploration de cavités planétaires comme les tubes de lave lunaires ou martiens, un terrain suivi de près par les agences spatiales.
Le projet émane du laboratoire de robotique spatiale SPACEUMA de l'université de Malaga, dont les travaux portent habituellement sur la navigation de rovers pour l'exploration extraterrestre, ce qui explique le choix d'une grotte karstique comme analogue terrestre de cavités planétaires difficiles d'accès. Il s'agit d'une publication de recherche accompagnée de code et de données ouvertes, et non d'un produit commercialisé : aucun déploiement opérationnel n'est annoncé, seulement un benchmark destiné à la communauté scientifique. La version disponible correspond à une révision, v2, d'un article déjà soumis sur arXiv. D'autres jeux de données existent pour les mines et tunnels, notamment issus du DARPA Subterranean Challenge, mais CAVERS cible spécifiquement l'environnement karstique naturel avec une vérité terrain de très haute précision, ouvrant la voie à de futures comparaisons entre robots à roues et capteurs portés à la main.
Ce jeu de données est publie par le laboratoire SPACEUMA de l'université de Malaga (Espagne), renforçant les ressources européennes ouvertes pour la recherche en navigation robotique souterraine et spatiale.
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