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Un pas de géant pour le genre humanoïde
La prochaine génération d'explorateurs à marcher sur la Lune ou sur Mars pourrait s'appeler des robonautes. Ils peuvent effectuer des tâches scientifiques similaires à celles des astronautes, mais n'auraient besoin d'aucun équipement de survie ou d'un abri. Le premier robotnaute pourrait se rendre à la station spatiale pour travailler aux côtés des astronautes au cours des trois prochaines années, si les plans de la NASA se concrétisent.
Travaille avec moi: La NASA et General Motors ont développé un robot humanoïde appelé Robonaut2. Il est conçu pour fonctionner aux côtés des humains ou de manière autonome.
La NASA et General Motors développent le premier de ces robots humanoïdes, appelés Robonaute2 . Contrairement aux rovers martiens de la NASA, Robonaut2 est conçu pour imiter étroitement la forme, le mouvement et le comportement d'un humain. Cela pourrait le rendre idéal pour travailler aux côtés d'humains, ou pour tester des engins spatiaux habités et des quartiers d'habitation, mais cela présente également des défis d'ingénierie uniques. GM espère utiliser les robots dans ses usines de fabrication et incorporer la technologie résultante dans certains de ses produits, y compris les systèmes de sécurité des véhicules.
Les ingénieurs derrière Robonaut2 ont commencé à travailler sur le robot en 2007 ; sa conception est issue d'une version créée par la NASA il y a plus de 10 ans.
Robonaut2 ne se compose actuellement que d'un torse supérieur. Il pèse environ 45 kilogrammes et est équipé de plus de 350 capteurs. Ceux-ci incluent des capteurs tactiles sur les points de contact des doigts et des paumes du robot, et des capteurs de proximité dans ses bras. Les ingénieurs ont également construit des ressorts et des matériaux élastiques dans les articulations pour donner au robot un meilleur contrôle et une meilleure flexibilité, et lui permettre de se déplacer à des vitesses plus rapides et plus humaines. Le robot peut transporter des charges utiles d'environ neuf kilogrammes, soit quatre fois plus que les autres robots humanoïdes.
Rob Ambrose, chef de la division Logiciel, robotique et simulation du Johnson Space Center de la NASA à Houston, a déclaré que le nouveau robot était une amélioration significative par rapport à son prédécesseur. Il est conçu pour fonctionner à une vitesse et à une échelle similaires à celles des humains, et lorsqu'il rencontre des personnes, il s'y conforme et travaille en toute sécurité avec elles, dit-il.
La technologie nécessaire pour percevoir les humains et réagir à l'action humaine est particulièrement importante, et c'est quelque chose sur lequel les chercheurs du monde entier travaillent, dit Matthieu Mason , professeur de robotique et d'informatique à l'Université Carnegie Mellon de Pittsburgh. Robonaut2 est une plate-forme importante pour développer et tester de telles techniques, ajoute-t-il.
Un autre défi clé est de permettre à Robonaut2 de communiquer efficacement avec les astronautes. C'est vraiment un nouveau domaine, ajoute Sage Heureux , professeur assistant en informatique à l'Université du Wisconsin-Madison et membre du laboratoire d'interaction homme-machine de la CMU. Comment un robot interprète-t-il les signaux sociaux ? Comment communique-t-il en retour ? Nous voulons que les robots fassent partie de l'équipe, et le nouveau travail est un pas dans cette direction. Pour le moment, Robonaut2 se limite à communiquer avec les humains de manière simple. Par exemple, lorsqu'il pointe sa tête vers quelque chose, c'est un signal que l'humain travaillant aux côtés du robot doit regarder dans cette direction.
Travail en équipe: Chris Ihrke, ingénieur principal de projet pour GM, travaille avec le Robonaut2 au Johnson Space Center de la NASA à Houston.
Robonaut2 a 42 degrés de liberté et est très adroit, dit Ambrose. Nous avons ajouté plus d'amplitude de mouvement en lui donnant un pouce opposable et en rendant les manipulateurs beaucoup plus rapides, dit-il. Le robot dispose également de deux caméras standard et de deux caméras haute définition intégrées à l'intérieur du casque doré qui couvre sa tête. Cela fournit des images stéréoscopiques en 3D de son environnement, que le robot utilise pour créer une carte de profondeur des objets à proximité. Il possède également un certain nombre de voyants lumineux qui donnent aux astronautes une compréhension générale de l'état dans lequel se trouve le robot. Et le robot peut détecter un contact très léger ; si une personne le touche n'importe où, il peut s'arrêter instantanément, pour les protéger du mal. Sa peau extérieure est également faite de matériaux doux et lisses, de sorte que si un astronaute la heurte, elle ne sera pas blessée.
Le nouveau robot est conçu pour fonctionner de manière autonome, en utilisant le retour des capteurs pour accomplir des tâches définies. En plus de construire du nouveau matériel robotique, l'un des principaux défis consiste à écrire des logiciels pour rendre les robots suffisamment intelligents pour faire des choses par eux-mêmes, explique Andrew Ng, professeur d'informatique à l'Université de Stanford, qui travaille sur le développement de robots ménagers à usage général.
Ambrose dit que la NASA souhaite utiliser le robot pour un certain nombre de missions différentes, notamment des voyages vers la station spatiale pour effectuer des travaux de réparation et des missions sur la lune ou sur Mars en tant que mission précurseur des missions habitées. Lorsqu'il fait partie d'une équipe homme-robot, le robot peut même être laissé sur place pour poursuivre les travaux scientifiques. Mais Mason ajoute que le robot est encore très jeune et qu'il y a beaucoup de travail à faire. La performance humaine est une barre haute, et bien que les robots ne s'en soient pas approchés, chaque avancée de ce type est très importante, dit-il.