Le robot iCub: 104 cm, 22 kg, mais des capacités étonnantes.

Le robot, mon nouvel ami

Humanoïdes Ils sont là, parmi nous. Les robots envahissent de plus en plus notre espace. Certains ont pris forme humaine. Jusqu’où iront-ils? Tentatives de réponses avec des spécialistes.

Aujourd’hui, les robots sont partout. Leur présence nous est devenue à tel point familière qu’on les appelle par leurs petits noms: Pepper, Nao, Asimo, iCub… Les humanoïdes sont sortis de l’univers de la science-fiction. Pourtant, ils excitent toujours autant la curiosité et suscitent encore bien des fantasmes.
Quand on voit le degré de mobilité et d’autonomie des robots de dernière génération, une question vient spontanément sur toutes les lèvres: «Aurai-je bientôt mon robot, qui m’attend le soir à la maison et qui fait mon ménage?»

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Professeur et responsable du Laboratoire de robotique et d’automatisation (LaRA) à la Haute École d’ingénierie et de gestion du canton de Vaud (Heig-VD), à Yverdon-les-Bains, Jean-Daniel Dessimoz (62 ans) est plutôt optimiste: «Oui, je pense que c’est possible. Ce n’est pas utopique», répond-il. Reste à savoir dans combien de temps. Le robot aspirateur, celui qui tond le gazon ou qui nettoie les vitres, sont déjà entrés dans de nombreux foyers. Mais peut-on parler de compagnons? «Tout dépend du sens que vous donnez à ce mot», nuance Aude Billard (44 ans), professeure ordinaire et directrice du Laboratoire d’algorithmes et systèmes d’apprentissage (LASA) à l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). «Oui, un robot peut être une forme de compagnon, mais comme peuvent l’être un chien ou un canari. Cela dit, je ne crois pas qu’il sera possible dans les vingt prochaines années d’avoir un robot humanoïde chez soi, qui exécute toutes les tâches qui nous rebutent. Nombreux sont les problèmes, notamment au niveau du contrôle de ces machines et de la cognition, qui ne sont pas encore résolus aujourd’hui. Cela m’étonnerait beaucoup qu’ils le soient dans le temps d’une génération. Sans parler des coûts!»

La professeure Aude Billard semble vouloir prendre la main d’un robot d’assistance, conçu pour travailler aux côtés de l’homme en milieu industriel.

Mouvements et travail

«Schématiquement, le robot se caractérise d’abord par ses capacités de mouvement et de travail, explique Jean-Daniel Dessimoz. S’il fallait ne retenir qu’un aspect très spécifique au robot, c’est la gestion de mouvements riches et compliqués, notamment pour le transport et les déplacements. La robotique est dans une phase de mutation fascinante. La notion de transport en milieu privé est un créneau qui est appelé à se développer ces prochaines années.»
Très actif dans ce secteur, le laboratoire qu’il dirige a conçu un système mobile, autonome et coopératif, pour la robotique de service: le robot domestique RH-Y. Son apparence n’est pas plus humaine que son nom, bien qu’il soit doté d’un ou deux bras articulés selon les besoins. Monté sur roues, il est entre autres capable de se déplacer le long de trajectoires, de saisir et de transporter des objets, de les déposer ou les donner en main d’une personne.

RH-Y, le robot domestique de la Heig-VD, n’a pas vraiment une forme humaine, mais il est capable de saisir des objets, de les transporter et de les remettre en main d’une personne.

Les yeux de l’humanoïde

Actuellement au stade expérimental, il est promis à un bel avenir comme robot d’assistance en milieu domestique. Notamment pour offrir son aide à des personnes âgées ou handicapées. Ou encore comme caddie intelligent dans les supermarchés. Suivant l’objectif visé, le prix de ce robot peut varier entre 2000 et 20 000 francs.
Sociable, RH-Y, avec ses capteurs et sa tête constituée d’un écran d’ordinateur? Le fait est qu’on le voit rarement seul. Dans les salons ou les compétitions de robotique auxquels il participe à travers le monde, il est généralement accompagné de OP-Y, une plateforme omnidirectionnelle sur laquelle prend volontiers place Nao, le petit robot humanoïde. «Nao sert de médiateur entre le public et les autres robots. Les jeunes et les personnes âgées sont très sensibles au fait que l’humanoïde ait des yeux. Même s’ils n’ont pas vraiment d’utilité fonctionnelle, ils sont très importants du point de vue de la communication. Nao peut ainsi indiquer, par exemple d’un mouvement de la tête, où se situe le champ d’attention.»
À gérer les interactions entre ces trois robots: un programme nommé Environnement Piaget en référence au célèbre psychologue Jean Piaget. Un système qui intègre aussi bien les aspects purement technologiques que cognitifs.
Or, qui dit cognition dit intelligence. En l’occurrence artificielle. «Il n’y a pas d’intelligence, il y a des comportements intelligents, souligne Aude Billard, citant le philosophe américain John Rogers Searle. Donc, l’intelligence artificielle, c’est la capacité de donner une profondeur de raisonnement à une machine, avec le risque qu’elle ne soit affectée qu’à certaines tâches. En d’autres termes, le robot peut être très intelligent dans certains domaines, par exemple battre un champion du monde d’échecs, et pas du tout dans d’autres, comme saisir des objets avec notre niveau de dextérité.»
Comme un humain, un robot acquiert des compétences par l’apprentissage. Domaine dans lequel s’active le laboratoire LASA. «Nous menons des recherches sur la capacité d’apprentissage par le tactile sans la vision. Les robots voient très mal et, comme les personnes malvoyantes, ils doivent utiliser leur sensibilité tactile pour découvrir la forme des objets et être en mesure par la suite de les reconnaître. Pour nous, il est plus important que le robot acquière ces compétences plutôt que de dépendre d’un programmeur.»
Une démarche qui implique l’élaboration d’algorithmes particulièrement pointus (un algorithme étant une suite d’opérations, généralement mathématiques, qui permettent de résoudre un problème) mais qui n’exclut en aucun cas l’homme. Au contraire: le robot va développer ses capacités grâce à l’assistance d’un être humain. Concrètement, un roboticien va guider sa main pour lui montrer comment exécuter une tâche. Il va aussi moduler la force qu’il applique afin que le robot puisse la reproduire dans une situation similaire.
Actuellement, un des bons élèves du LASA est le robot-enfant humanoïde iCub, conçu par l’Istituto italiano di tecnologia (IIT), à Gênes, avec la coopération d’un consortium d’universités européennes, dont l’EPFL.

Jean-Daniel Dessimoz

«

Bien choisir son objectif: c’est là que réside le défi»

Jean-Daniel Dessimoz, professeur à la Heig-VD

Doigts couverts de capteurs tactiles

Avec sa bouille sympathique et ses grands yeux curieux, il ne peut que forcer la sympathie. Malgré sa petite taille – il mesure 104 cm et pèse 22 kg – il déploie 53 degrés de liberté, dont 9 pour chaque main. «C’est beaucoup moins que la main humaine, qui en a en principe 22, note Aude Billard, mais ça lui assure quand même une grande dextérité du fait que ses doigts sont couverts de capteurs tactiles qui lui donnent une sensation de toucher.»

Apprentissage par le tactile: une roboticienne guide la main du robot iCub pour lui apprendre à exécuter certaines tâches.

Apprentissage par le tactile: une roboticienne guide la main du robot iCub pour lui apprendre à exécuter certaines tâches.
Apprentissage par le tactile: une roboticienne guide la main du robot iCub pour lui apprendre à exécuter certaines tâches.

Cette petite merveille a aussi un prix: 250 000 euros… Mais pourquoi donner une forme humaine à certains robots? «Le développement des robots humanoïdes n’est pas entrepris dans le but de créer une réplique de l’être humain pour l’avoir chez soi, répond la directrice du LASA. La recherche dans ce domaine est une recherche fondamentale dont l’objectif est, d’une part, de mieux comprendre le fonctionnement de l’être humain et, d’autre part, de transférer certaines de ses compétences dans des plateformes robotiques.»
Une des applications possibles concerne le domaine médical qui, avec les secteurs domestiques et industriels, constitue un des trois grands pôles de la robotique contemporaine. «Nous travaillons beaucoup sur le contrôle semi-autonome de robots d’assistance destinés à améliorer la précision et la répétabilité de l’homme dans le cadre de tâches industrielles. L’assistance robotique trouve aussi des applications dans le cadre de l’automatisation des prothèses, indique la chercheuse. Savoir contrôler la manipulation fine chez un robot humanoïde nous permet ensuite de développer les mêmes contrôleurs pour des plateformes de réhabilitation, notamment les exosquelettes.»

Les doigts de ce robot utilisé à l’EPFL sont couverts de capteurs tactiles, qui lui permettent de découvrir la forme des objets.

L’univers de la robotique paraît sans limites. Tout sera-t-il possible un jour? «Plutôt que de s’attendre à pouvoir donner n’importe quel ordre à un robot, définissons un nombre précis d’instructions qu’il pourra exécuter, tempère Jean-Daniel Dessimoz. Du point de vue cognitif, c’est là que réside le défi: bien choisir son objectif. Une fois celui-ci fixé, on mobilise les moyens techniques nécessaires. Alors des choses extraordinaires deviennent possibles.»

lasa.epfl.ch
www.lara.heig-vd.ch

La voiture sans chauffeur

Bientôt sur nos routes?
De toutes les applications possibles en robotique destinée au domaine privé, la première à se concrétiser sera la voiture sans chauffeur. Elle pourrait débarquer sur nos routes d’ici une vingtaine d’années. Des prototypes sont déjà testés en Californie. «En tant que roboticienne, je suis convaincue que les voitures autonomes, ou semi-autonomes, vont améliorer la sécurité sur les routes, argumente Aude Billard. Reste à savoir si nous sommes prêts à accepter qu’une machine prenne des décisions à notre place ou nous fasse des remontrances si elle juge notre conduite inadéquate.»
Si la professeure de l’EPFL se dit surprise qu’il n’y ait pas encore de voitures autonomes sur les autoroutes, elle met néanmoins le doigt sur une autre problématique: celle de la responsabilité. «Si la machine fait une erreur et que cette erreur a pour conséquences de provoquer des blessés ou des dégâts, qui est responsable: l’utilisateur, le vendeur ou le programmeur?
Il y a pour l’instant un vide juridique complet sur la question.»

Le dernier prototype de voiture sans chauffeur développé par Google est testé sur des routes californiennes depuis cet été.

Robotique domestique

Marché en expansion

Selon une estimation de la Fédération internationale de robotique (IFR), il devrait se vendre 23,9 millions de robots domestiques à usage privé dans la période allant de 2014 à 2017, pour un chiffre d’affaires d’environ 6,5 milliards de dollars américains. Dans une projection datant du 30 septembre dernier, l’IFR estime que 35 millions de robots de service seront vendus à des privés d’ici 2018 (sans les robots industriels, médicaux ou autres), dont 25 millions de robots aspirateurs, tondeuses à gazon, lave-vitres, etc. Le chiffre d’affaires devrait s’établir à quelque 12 milliards de dollars. PSI/GVN

Source: Fédération internationale de robotique (IFR)

Une prothèse actionnée par la pensée

Fonctionnement d’un bras bionique

Un robot attrape des objets en plein vol

Un robot découvre un objet à l'aide de ses capteurs

La voiture autonome de Google

Des robots amènent à boire à un humain

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Mélanie Haab

Rédactrice

Photo:
Basilio Noris, Charly Rappo, Keystone
videos:
EPFL, HEIG-VD, Youtube
Publication:
lundi 12.10.2015, 16:00 heure



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