Le Robot Challenge de la DARPA peut équiper des robots pour marcher un jour parmi nous

Peu de gens ont besoin de faire face à un réacteur nucléaire en panne, mais cette compétence pourrait s'avérer importante pour l'évolution de robots plus intelligents.

Un robot Atlas de Boston Dynamics est piloté par l'équipe du Worcester Polytechnic Institute lors du premier DARPA Robotics Challenge.

À Pomona, en Californie, cette semaine, 25 des robots humanoïdes les plus avancés au monde participeront à un concours inspiré par le défi de stabiliser un réacteur nucléaire qui laisse échapper des matières radioactives dangereuses. Des équipes d'universités à travers les États-Unis, ainsi qu'au Japon, en Chine et en Europe, apportent des robots qui essaieront de marcher sur des tas de gravats, de grimper à des échelles, d'utiliser des outils électriques et de conduire des poussettes, entre autres tâches. Chaque défi est inspiré de quelque chose qui aurait pu aider à stabiliser la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi au Japon après qu'elle ait été endommagée par un tremblement de terre en 2011.

Des félicitations académiques considérables iront à l'équipe qui accomplira le plus de tâches dans le temps imparti à la fin du concours. Mais l'événement, appelé DARPA Robotics Challenge (DRC), pourrait également avoir des répercussions sur l'industrie de la robotique en encourageant le développement de techniques qui permettront aux robots de se comporter de manière fiable et rapide dans des environnements compliqués et désordonnés. L'événement est la deuxième partie d'un événement en deux étapes organisé par la U.S. Defense Advanced Research Projects Agency, une division du ministère de la Défense chargée d'explorer les technologies lointaines. La première étape a eu lieu à Miami, en décembre 2013, où les robots ont relevé les mêmes défis et où les équipes les plus lentes ont été éliminées.

Bon nombre des compétences requises par les robots, en particulier la vision, l'équilibre et la manipulation d'objets, sont d'une importance fondamentale pour d'innombrables tâches quotidiennes. Ainsi, l'événement pourrait conduire directement à des robots de fabrication plus performants et pourrait peut-être stimuler les progrès vers des machines qui peuvent aider dans les hôpitaux ou à la maison.

Jerry Prat , chercheur principal à l'Institute for Human and Machine Cognition en Floride, dirige l'une des équipes les plus performantes du dernier défi DARPA. Il voit cet événement comme le début d'un effort beaucoup plus important pour rendre les machines plus utiles. Les compétences robotiques qui seront utiles incluent des choses comme charger un lave-vaisselle, faire la lessive, préparer de la nourriture, nettoyer une maison, inspecter une usine, dit Pratt. Beaucoup de ces tâches nécessiteront des compétences au-delà de celles de la RDC, et les environnements seront beaucoup moins structurés. Mais la RDC représente les premières étapes pour arriver à ces objectifs.

De nombreux robots qui seront exposés à Pomona utilisent des techniques d'équilibre et de marche qui ont récemment émergé des laboratoires de recherche. Certains utiliseront également une approche d'apprentissage automatique de pointe connue sous le nom d'apprentissage en profondeur afin d'identifier les objets avec précision et de les saisir en toute sécurité.

Bien que les robots soient monnaie courante dans certaines industries, ces machines ne fonctionnent que dans des environnements très contrôlés et réglementés. Dans une configuration inconnue, qui nécessite de l'improvisation et de l'adaptation, quelque chose d'aussi simple que de prendre une tasse sur une table peut être très difficile à faire pour un robot. Interagir de manière robuste avec des objets dans le monde réel reste un défi de taille, déclare Richard Mahoney, directeur du programme de robotique à ISR , une société de recherche basée à Menlo Park, en Californie. Pour que les robots soient utilisés dans des environnements personnels, ils doivent être capables de gérer la variabilité de notre environnement quotidien.

Le matériel exposé à Pomona sera certainement beaucoup plus cher que la plupart des systèmes industriels, sans parler des robots domestiques existants comme l'aspirateur Roomba. Un robot humanoïde appelé Atlas, qui est utilisé par plusieurs équipes impliquées, coûte plus d'un million de dollars. Atlas a été développé avec un financement militaire par une société appelée Boston Dynamics, qui faisait partie de plusieurs entreprises de robotique acquises par Google peu de temps avant le premier événement DARPA (voir Google Robot Recruits Dominate DARPA’s Rescue Challenge). L'intérêt de Google pour la robotique peut refléter la conviction que des robots beaucoup plus capables ne sont pas loin.

Lors de l'événement Pomona, les robots seront télécommandés, mais ils devront être capables d'une certaine autonomie. Un robot pourrait être commandé pour saisir un objet particulier, par exemple, mais il pourrait alors formuler sa propre stratégie pour le faire. Cette approche mixte est en partie pour des raisons de rapidité, mais elle est également nécessaire car les connexions de communication seront étranglées et parfois arrêtées (pour simuler les interférences radio causées par une fuite de rayonnement). Des robots de fabrication plus sophistiqués pourraient également utiliser une automatisation partielle.

Mahoney pense que des robots beaucoup plus avancés sont en route, en partie grâce aux recherches menées par le défi DARPA, mais aussi en raison de la demande de robots plus flexibles dans l'industrie. Je pense que la fabrication est vraiment la tête de pont de l'industrie des services, dit-il. Nous verrons des robots commencer à effectuer des tâches simples dans des environnements de service au cours des cinq prochaines années, dit-il.

Cependant, il pourrait s'écouler un peu plus de temps avant que des robots sophistiqués ne commencent à aider aux tâches ménagères. Pratt dit que les robots doivent développer un bien meilleur sens du toucher et devront être beaucoup plus sûrs et moins chers avant que cela ne se produise. Ça va arriver, dit-il. Nous vivons au siècle du robot humanoïde. Mais la grande question est, quelle décennie [cela arrivera-t-il] ?

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