211service.com
Une équipe conçoit des robots pour construire des objets dans des situations désordonnées et imprévisibles
Des chercheurs de l'Université de Harvard et de SUNY à Buffalo conçoivent des robots pour fonctionner en dehors d'environnements idéaux et prévisibles tels que des entrepôts ou des usines et travaillent plutôt dans des endroits où il peut y avoir des obstructions inattendues et où les algorithmes prédictifs ne peuvent pas être utilisés pour planifier plusieurs milliers d'étapes en avant. L'objectif de ces robots de construction, conçus pour gérer des matériaux de construction incohérents et malléables, est d'être déployés en tant qu'agents de secours en cas de catastrophe.
L'un des robots de l'équipe de Harvard n'a ni haut ni bas. Il peut continuer à fonctionner même après une chute et un retournement.
Radhika Nagpal, professeur d'informatique à Harvard, et Nils Napp, professeur adjoint d'informatique à SUNY à Buffalo et ancien stagiaire postdoctoral dans le laboratoire de Nagpal, ont conçu deux robots : l'un qui dépose de la mousse expansible auto-durcissante et l'autre qui traîne et empile des sacs de sable.
Les robots construits pour la construction ne peuvent généralement manipuler que des matériaux discrets, tels que des blocs ou des briques. Les matériaux avec lesquels ces nouveaux robots sont construits sont utiles dans une gamme d'environnements réels, mais ils sont très imprévisibles. La mousse peut coller à la plupart des surfaces et se dilater pour remplir les trous, mais elle commence sous forme liquide, il est donc impossible de savoir exactement jusqu'où elle ira avant de durcir. Les sacs de sable sont fréquemment utilisés dans les secours en cas de catastrophe comme murs de soutènement, mais les granules à l'intérieur ont tendance à se déplacer lorsqu'ils sont manipulés.
Pour lutter contre cette imprévisibilité, les robots de Nagpal et Napp sont équipés d'un capteur infrarouge qui prend des scans et évalue l'environnement entre la pose d'un matériau de construction. L'analyse est essentielle pour rendre les robots si adaptables.
Ces robots doivent surveiller et replanifier en permanence pendant leur travail, explique Napp. C'est quelque chose que les animaux font, et que les robots ne font souvent pas.
À l'aide d'un algorithme qui fonctionne comme une boucle - scanner, évaluer l'environnement, poser le matériau, scanner à nouveau, évaluer les modifications de l'environnement, poser plus de matériau, etc. - les robots sont capables de construire de manière itérative au fur et à mesure, en tenant compte tout changement dans l'environnement ainsi que tout changement apporté au matériel qu'ils utilisent.
L'équipe concentre actuellement ce système adaptable sur la construction de rampes, une structure relativement simple avec des applications pratiques : elles peuvent être utilisées pour relier deux points, et elles ont aussi beaucoup de flexibilité dans la conception.
Le système est applicable à tout robot manipulateur grimpant qui utilise des matériaux imprévisibles, pas seulement de la mousse ou des sacs de sable. Nagpal indique également que le système peut fonctionner avec des équipes multi-robots. Parce que l'algorithme est adaptable, peu importe que l'incertitude à laquelle un robot est confronté provienne de l'environnement, d'un matériau ou du comportement d'un autre robot.
Les chercheurs commencent tout juste à tester le système dans des environnements de plus en plus imprévisibles. La prochaine étape consistera à configurer un robot pour construire dans des situations où il ne sait pas quels matériaux seront disponibles.