Le concours Amazon Robot peut accélérer l'automatisation des entrepôts

Des paquets d'Oreos, des boîtes de crayons et des jouets pour chiens grinçants testeront les limites de la vision et de la manipulation des robots lors d'une compétition en mai. Amazon organise l'événement pour stimuler le développement de machines d'emballage de produits plus agiles.

Le PR2 de Willow Garage, l'un des robots impliqués dans le défi, utilise cette pince conventionnelle.

Les robots participants gagneront des points en localisant les produits assis quelque part sur une pile d'étagères, en les récupérant en toute sécurité, puis en les emballant dans des boîtes d'expédition en carton. Les robots qui écrasent accidentellement un cookie ou font tomber un jouet se verront déduire des points. Les personnes dont les robots gagneront le plus de points gagneront 25 000 $.

Amazon a déjà automatisé une partie du travail effectué dans ses vastes centres de distribution. Des robots dans quelques endroits envoient des étagères chargées de produits à des travailleurs humains qui les saisissent et les emballent ensuite. Ces robots mobiles, fabriqués par Systèmes Kiva , une entreprise qu'Amazon a rachetée en 2012 pour 678 millions de dollars , réduisent la distance que les travailleurs humains doivent parcourir pour trouver des produits. Cependant, aucun robot ne peut encore prélever et emballer des produits avec la rapidité et la fiabilité d'un humain. Les robots industriels déjà répandus dans plusieurs industries se limitent à des travaux extrêmement précis et répétitifs dans des environnements hautement contrôlés.

Pete Wurman , directeur de la technologie de Kiva Systems, indique qu'environ 30 équipes de départements universitaires du monde entier participeront au défi, qui se tiendra lors de la Conférence internationale sur la robotique et l'automatisation à Seattle ( ICRA 2015 ). À chaque tour, les robots seront invités à choisir et à emballer l'un des 25 articles différents d'une pile d'étagères ressemblant à celles trouvées dans les entrepôts d'Amazon. Certaines équipes développent leurs propres robots, tandis que d'autres adaptent des systèmes disponibles dans le commerce avec leurs propres pinces et logiciels.

Les 25 objets que les robots participants devront récupérer dans les étagères.

Le défi auquel seront confrontés les robots dans le concours d'Amazon sera considérable. Les humains ont une capacité remarquable à identifier les objets, à comprendre comment les manipuler, puis à les saisir avec juste ce qu'il faut de force. Cela est particulièrement difficile à faire pour les machines si un objet n'est pas familier, a une forme maladroite ou est assis sur une étagère sombre avec un tas d'autres objets. Dans le concours Amazon, les robots devront travailler sans aucun guidage à distance de leurs créateurs.

Nous avons essayé de sélectionner une variété de produits différents qui étaient représentatifs de notre catalogue et qui posent différents types de défis de préhension, a déclaré Wurman. Comme une pellicule plastique; petits jouets pour chiens difficiles à saisir; des choses que vous ne voulez pas écraser, comme les Oreos.

La vidéo ci-dessous montre l'approche adoptée par une équipe de l'Université du Colorado. L'équipe utilise un logiciel standard et construit un bras robotisé spécialisé pour cette tâche, explique Dave Coleman, un doctorant impliqué.

Le concours pourrait offrir un moyen de juger des progrès réalisés au cours des dernières années, lorsque des robots moins chers, plus sûrs et plus adaptables ont vu le jour (voir Comment la technologie détruit des emplois) grâce aux progrès des technologies sous-jacentes à la dextérité des machines. De nouveaux types de robots manipulateurs rendent les machines moins maladroites pour ramasser des objets délicats ou gênants, par exemple. Plusieurs startups développent des mains de robot qui cherchent à copier la flexibilité et le sens du toucher trouvés dans les doigts humains. Les progrès de l'apprentissage automatique pourraient aider les robots à effectuer des manipulations d'objets beaucoup plus sophistiquées dans les années à venir.

Une avancée majeure dans ce domaine a eu lieu en 2006, lorsqu'un groupe de chercheurs dirigé par Andrew Ng, alors à Stanford et maintenant à Baidu, a conçu un moyen pour les robots de découvrir comment manipuler des objets inconnus. Au lieu d'écrire des règles sur la façon de saisir un objet ou une forme spécifique, les chercheurs ont permis à leur robot d'étudier des milliers d'images 3D et d'apprendre à reconnaître quels types de prise fonctionneraient pour différentes formes. Cela lui a permis de trouver des poignées appropriées pour de nouveaux objets.

Ces dernières années, les chercheurs en robotique ont de plus en plus utilisé une puissante approche d'apprentissage automatique connue sous le nom d'apprentissage en profondeur pour améliorer ces capacités (voir 10 Breakthrough Technologies 2013 : Deep Learning ). Ashutosh Saxena , membre de l'équipe de Ng à Stanford et maintenant professeur adjoint à l'Université Cornell, utilise l'apprentissage en profondeur pour former un robot qui participera au défi Amazon. Il travaille avec un de ses élèves, Ian Lenz .

Alors que le défi d'Amazon peut sembler simple, Saxena pense qu'il pourrait rapidement avoir un impact dans le monde réel. Si les robots sont capables de gérer même les types légers de tâches de préhension proposées par le concours, dit-il, nous pourrions en fait commencer à voir beaucoup de robots aider les gens avec différentes tâches.

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