Faire parler les robots entre eux

Lorsque vous donnez à deux robots la possibilité de communiquer en temps réel, les possibilités pour leur travail d'équipe sont vastes. C'est exactement ce que les chercheurs de l'Université Carnegie Mellon ont fait : permettre à deux types de robots dotés de capacités très différentes de collaborer afin de répondre aux demandes des gens.

Ces deux robots peuvent communiquer en temps réel lorsqu'ils travaillent ensemble. Baxter (à droite) remet des objets à CoBot pour qu'ils les livrent aux humains.

Baxter est un robot stationnaire, équipé de deux bras qui peuvent manipuler délicatement des objets, tandis que CoBot n'a pas de bras mais est apte à naviguer dans les espaces intérieurs et peut livrer des objets de manière fiable à l'aide de son panier frontal. Les chercheurs voulaient que les forces de chaque robot compensent les lacunes de l'autre, afin qu'ils puissent travailler ensemble pour soulager les humains de tâches subalternes telles que la récupération et la livraison d'objets dans un bâtiment.

Les robots parlent sans fil, en utilisant un langage de domaine commun pour transmettre les événements au fur et à mesure qu'ils se produisent et, surtout, ils se transmettent également des informations, ce qui leur permet de travailler ensemble même lorsque les choses ne se déroulent pas exactement comme prévu. Lorsque les deux robots se coordonnent, ils ont trois options pour décider quoi faire ensuite : un robot peut dire à l'autre robot d'attendre jusqu'à un certain moment pour agir ; l'un peut charger l'autre d'effectuer de façon répétitive la même activité jusqu'à un moment donné ; ou un robot peut simplement demander à l'autre quoi faire.

Il y a en fait une sorte de conversation en cours ici, explique Manuela Veloso, professeur d'informatique impliquée dans la recherche. Les robots peuvent s'adapter les uns aux autres et optimiser leur travail.

Les équipes de robots précédemment couronnées de succès impliquaient soit des robots du même type, soit des robots hétérogènes agissant dans des scénarios fixes. L'astuce pour les équipes de robots adaptatifs et diversifiés est de faire en sorte que les robots interagissent avec parcimonie, explique Veloso. Les robots individuels travaillent indépendamment jusqu'à ce qu'ils doivent absolument interagir pour accomplir une tâche, laissant moins de possibilités d'erreurs et offrant plus de flexibilité.

Ces équipes fonctionnent mieux lorsqu'un robot spécialisé comme Baxter est le lien d'un groupe de robots plus simples - Baxter effectue les parties affinées d'une tâche, puis fait appel à l'aide de n'importe quel CoBot disponible à proximité pour assumer le travail fastidieux de livraison .

Imaginez que Baxter prépare le petit-déjeuner pour quelqu'un, explique Steven Klee, un étudiant diplômé travaillant sur le projet. Le processus de casser un œuf et de le cuire ne devrait pas nécessiter que [Baxter] interagisse avec CoBot. Cependant, les robots doivent se coordonner lorsque CoBot livre l'œuf.

La réduction de la quantité d'interaction dans le système signifie également que si un membre de l'équipe fonctionne mal ou se casse, une vague de problèmes ne s'ensuivra pas. Et le bot cassé peut facilement être remplacé sans que ses collaborateurs ne s'en aperçoivent. Bien que le projet de CMU se concentre uniquement sur le travail effectué entre Baxter et CoBots, Klee dit que la même structure d'équipe pourrait fonctionner avec n'importe quel nombre de combinaisons de robots.

Ce type de collaboration peut ne pas fonctionner pour des tâches qui ne sont pas facilement réparties ou qui nécessitent une communication plus constante, mais le travail d'équipe entre des robots comme Baxter et CoBot est globalement très efficace, explique Julie Shah, qui dirige le groupe de robotique interactive du MIT. Shah n'a pas été impliqué dans le projet CMU, mais dit : Concevoir chaque robot d'une équipe pour qu'il soit bon en tout, c'est comme le dicton : « Jack of all trades, master of none ». Cela finit par être très coûteux et redondant.

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