Des robots à la rescousse

Se précipiter dans ce bâtiment en feu, nettoyer ce déversement de produits chimiques dangereux ou localiser ce tueur barricadé ? On devrait peut-être laisser Robbie le faire.

Les robots de chaîne de montage stationnaires ont excellé dans des travaux méticuleux et/ou répétitifs dans les usines américaines pendant des décennies. Peuvent-ils entrer (ou rouler) dans le monde réel et entreprendre des tâches beaucoup plus difficiles sur un terrain inexploré ?

Les étudiants de premier cycle en robotique et leurs concepteurs d'universités du monde entier ont eu la chance de tester leur métal lors de la Conférence internationale conjointe sur l'intelligence artificielle (IJCAI), un rassemblement semestriel de 2 600 chercheurs en IA qui s'est récemment réuni dans l'immense Washington State Convention and Trade Center de Seattle.

Bien que cela puisse sembler être un jeu amusant, l'objectif était toujours sérieux : faire progresser l'état de la robotique. Commercialement, la robotique mobile est encore à la porte de départ. Mais ActivMedia Research de Peterborough, NH, prédit que les ventes de robots mobiles augmenteront de 2 500 %, passant de 665 millions de dollars en 2000 à 17 milliards de dollars d'ici 2005.

Des gardes-robots coûteux, des spécialistes du déminage et des travailleurs hospitaliers sont déjà sur certains chantiers. Et bientôt, les robots mobiles pourraient assumer les rôles quotidiens d'aspirateurs, de tondeuses à gazon ou même de chauffeurs de taxi. Le nombre de robots mobiles dans la main-d'œuvre devrait atteindre 865 000 d'ici 2005, selon l'analyste d'ActivMedia Harry Wolhandler.

Amusement sérieux

Nulle part le potentiel robotique n'était plus évident que dans le concours IJCAI Robot Rescue, qui simule le sauvetage de personnes blessées piégées à l'intérieur de bâtiments effondrés. Différents types de robots ont négocié trois parcours de test de difficulté croissante conçus par le National Institute of Standards and Technology (NIST). Le concours était parrainé conjointement par l'Association américaine pour l'intelligence artificielle (AAAI) et RoboCup, une compétition annuelle de football robotique.

Le ou les robots de chaque équipe disposaient de 25 minutes pour négocier le parcours, localiser des mannequins simulant des blessés et revenir signaler la localisation de chaque victime. Les équipes allaient de robots complètement autonomes à des robots complètement télécommandés ou téléopérés. Plus de points ont été attribués pour l'autonomie, c'est-à-dire pour s'appuyer sur la programmation d'IA d'un robot pour répondre à des situations changeantes.

Nous avons choisi le modèle de recherche et de sauvetage de robots parce que nous essayons de concentrer tous ces efforts d'IA basés sur le jeu sur des problèmes du monde réel, explique Adam Jacoff, ingénieur en mécanique à la division des systèmes intelligents du NIST à Gaithersburg, dans le Maryland.

Dans le cours le plus simple, les robots devaient négocier une simple zone semblable à un labyrinthe en deux dimensions et localiser les victimes avec des signes de vie simulés. Un mannequin pourrait avoir un doigt qui bouge, un autre gémirait mais n'aurait aucun mouvement. Les robots devaient utiliser ces indices pour déterminer quelles victimes étaient vivantes ou mortes.

Puis de plus en plus d'obstacles et de dangers ont été ajoutés aux parcours, notamment des murs qui pouvaient s'effondrer, des débris au sol qui limitaient la mobilité, et différents niveaux accessibles par des rampes et des escaliers, ainsi que des victimes situées aux niveaux supérieurs. De toute évidence, cela était particulièrement difficile pour les robots qui utilisent des roues pour se déplacer.

Bien que les robots ne puissent pas encore être utilisés pour récupérer des personnes blessées ou effectuer les premiers soins, ils peuvent cartographier les emplacements des victimes et des dangers afin de réduire les risques pour les sauveteurs humains. Certains robots téléchargent les informations qu'ils recueillent sur le système informatique du sauveteur à leur retour ; des robots télé-opérés équipés d'une caméra vidéo couleur permettent à l'opérateur de voir ce que le robot voit en temps réel.

Sur les six équipes qui ont participé (contre trois l'année dernière), une équipe de l'Université Sharif de Téhéran, en Iran, a reçu un prix de réalisation technique pour la mobilité de son robot, obtenue avec des chenilles de char qui ont permis au véhicule à chenilles de négocier les parcours d'essai les plus difficiles. .

Une équipe du Swarthmore College de Swarthmore, en Pennsylvanie, a également reçu un prix de réalisation technique pour son utilisation innovante de l'IA. En utilisant deux robots autonomes, l'équipe de Swarthmore a pu balayer plus de surface et maximiser les ressources du sauveteur humain. Les petits robots cylindriques étaient également capables de prendre des images tridimensionnelles qui pouvaient être visualisées plus tard par l'opérateur humain à l'aide de visionneuses 3D. Mais parce que les robots utilisaient des roues, il leur était plus difficile de négocier les parcours les plus difficiles.

Ils ont également roulé / couru

Les équipes qui ont choisi de ne pas concourir ont tout de même démontré des robots qui pourraient décrocher des emplois dans le monde réel plus tôt que la plupart, rapporte Tucker Balch, président associé de la RoboCup 2001 et professeur d'informatique à Georgia Tech. Une équipe de l'Université du Minnesota a fait la démonstration de minuscules robots de la taille d'une lampe de poche avec des roues aux deux extrémités qui pourraient être utilisés pour pénétrer dans de petits espaces restreints afin de rechercher des victimes piégées sous les décombres.

Hiroaki Kitano, directeur de projet pour le projet de systèmes symbiotiques Kitano chez Japan Science and Technology Corp. à Tokyo, ainsi que fondateur de la compétition RoboCup, a fait la démonstration d'un robot humanoïde, surnommé PINO, qui marche plus comme un humain que de manière quelque peu voûtée. des robots bipèdes existants, nécessitant ainsi moins d'énergie.

PINO fonctionne sur un ordinateur Pentium III attaché à son corps bipède. Il comprend également un système de vision pour reconnaître les objets et des capteurs permettant au robot d'évaluer sa posture, son équilibre, son élan et les forces du pied. Chaque pied dispose de huit capteurs individuels et le robot utilise un total de 26 potentiomètres d'angle d'articulation. Mais la clé de PINO est un algorithme génétique qui permet au robot de marcher tout seul, explique Kitano.

L'un des exemples les plus légers de robotique était le concours de hors-d'œuvre mettant en vedette de la nourriture servie par des robots lors d'une simulation de réception. Les équipes pouvaient utiliser n'importe quelle technologie qu'elles voulaient, mais chaque robot devait offrir de la nourriture aux humains uniquement, et non aux objets inanimés.

Le NIST a également ses propres projets de robotique. Nous avons un Humvee qui peut se conduire de manière autonome, explique Jacoff. Il est destiné aux opérations de sauvetage, mais aussi aux situations où un humain est trop éloigné du robot pour communiquer en temps réel, comme dans l'espace.

Si les humains ne sont pas les premiers à sortir dans la poussière de Mars, ce sera probablement parce que nous laissons Robbie le faire.

cacher