Les recherches en robotique avancent à bon train dans de nombreux pays. Singapour n’y fait pas exception. En effet, le gouvernement y a financé un programme de recherche visant à développer des « robots sociaux ». Actuellement, ils sont au nombre de 7 et mettent un an à construire. Avec de nombreuses caméras et micros, ces robots peuvent comprendre le langage humain. La dernière version de ces robots est même capable de suivre les mouvements des yeux des humains.
Un article à propos d’un robot de recherche « ground-base » a été publié sur le site de msnbc.msn.com le 15 mars. Ce robot, nommé Active Scope Camera, permet d’aller à la recherche d’humains sous des débris lors d’un tremblement de terre. Bien évidemment, la vidéo fait référence au tremblement de terre qui a atteint une magnitude de 9,0 sur l’échelle de Richter juste avant le tsunami au Japon. Active Scope Camera a été conçu afin de pouvoir grimper des débris de vingt centimètres de haut, monter des pentes de vingt degrés et se faufiler entre les débris où des humains ou des chiens ne pourraient pas se rendre pour faire des recherches. Pour se déplacer, il suffit de bouger les nombreux poils qui recouvrent son corps. Active Scope Camera n’est pas seulement utile pour aller trouver des survivants, mais il peut aussi, à travers les images qu’il transmet, obtenir des données vitales sur les structures comme la direction des craques dans le béton, la forme et l’emplacement des débris, etc. On peut alors mieux aider les survivants qui pourraient y être et trouver les causes de l’accident. Aussi, un certain type de ce robot est conçu pour pouvoir aller sous l’eau non seulement pour aller à la recherche d’humains, mais aussi pour vérifier les infrastructures des ponts par exemple. Comme une image vaut mille mots, je vous mets aussi le lien d’une vidéo publiée par Orhan sur le site watchvideo.biz qui illustrera très bien le fonctionnement et les capacités de ce robot.
Des robots sont testés au Japon afin de prouver leur utilité dans la rééducation de certaines personnes ayant subi un ACV. Les robots sont dotés d’une main que les patients n’ont qu’à prendre pour que le robot les aide à réapprendre un mouvement correctement. Par la suite, le robot diminue progressivement la force qu’il applique au fur et à mesure que la force du bras du patient augmente. Ces robots sont dotés d’une mémoire afin de se souvenir de la force appliquée lors de la dernière séance de rééducation.
Comme il a déjà été exposé dans l'introduction de ce blogue, par le biais de notre recherche, nous voulons déterminer s'il est possible de reproduire un bras et une main humaine à l'aide d'un manipulateur robotique. Du point de vue de l'apparence, les prouesses réalisées par les robots géminoïdes semblent confirmer cette hypothèse : un robot peut parvenir à ressembler à un humain.
Un géminoïde est un robot dont l'aspect physique est une copie conforme d'un modèle humain, et dont les expressions faciales et le langage sont contrôlés par un opérateur à l'aide d'un système informatique. Le tout premier géminoïde, HI-1, avait été créé en 2005 par le professeur Hiroshi Ishiguro et la firme japonaise Kokoro. Une nouvelle version, Géminoïde-F, plus simple et plus abordable, avait vu le jour au printemps 2010.
Vient d'apparaître Géminoïde DK, développé à l'université d'Aalborg au Danemark. Son apparence est basée sur le directeur de l'AAU's Center for Computer-mediated Epistemology, soit Henrik Scharfe. Ce géminoïde servira, entre autres, à l'étude des relations entre humains et robots, des capacités émotionnelles d'un robot et de la perception des robots par différentes cultures. Selon Henrik Scharfe, ce type de robots sera beaucoup plus présent dans l'avenir : des robots qui ne seront pas perçus comme des outils, mais comme un média.
En action, Géminoïde DK est très surprenant. D'un côté, son apparence est tout à fait réaliste. D'un autre côté, certaines de ses expressions faciales sont exagérées et même hilarantes. Cela permet d'aborder le concept de la "vallée dérangeante". Selon cette hypothèse, développée par Masahiro Mori en 1970, chez les robots dont l'apparence et le mouvement sont pratiquement humains, les imperfections deviennent très perceptibles et peuvent entraîner une réaction humaine de répulsion. La question reste de savoir si un humain va réagir positivement en voyant un géminoïde, ou s'il va trouver son comportement étrange et dérangeant.
Enfin, la création de géminoïdes soulève certaines questions d'ordre philosophique et éthique. En l'occurrence, cela remet en question la notion d'humain, de présence, de relation et d'identité. Si les prédictions d'Henrik Scharfe sont justes, il va falloir s'attendre à ce que les robots du futur ressemblent, en tout point, à des êtres humains. Est-ce que cela n'est pas un peu spécial?
Le 7 mars est sorti le Projet Psikharpax qui serait un rat experimental où l'on a tenté de reproduire le plus possible l'intelligence du rat. Pourquoi un tel projet? Afin de déterminer comment marchent certains systèmes biologiques pour ainsi apprendre comment les mammifères font pour s'adapter et apprendre. Pour les biologistes, ce projet est très intéressant, car il pourrait aider à comprendre le fonctionnement du cerveau du rat.
Si mon dernier article sur les sous-actionneurs vous avait laissé sur votre faim, j’espère que celui-ci vous rassasiera. Ici, je vous présenterai non seulement quelques types de sous-actionneurs, mais aussi les principaux avantages et désavantages de les utiliser.
a)Mécanisme à barres Le mécanisme à barres est celui qui a été utilisé afin d’expliquer le principe de sous-actionnement lors de la première publication faite à ce sujet. Il s’agit probablement du sous-actionneur le plus pratique puisque les pièces ne subissent pratiquement aucune usure et il peut fournir un effort important. De plus, la petite quantité de pièces permet un nettoyage plus facile. Il peut aussi être miniaturisé, mais plus la grandeur de la rotation à effectuer sera grande, plus la longueur de l’articulation le sera.
b)Mécanisme à poulie mobile (ou à tendons) Le mécanisme à poulie est très répandu puisqu’il est très similaire à la main humaine. Les principaux avantages sont que l’actionneur peut être très loin des effecteurs et que le tout est léger et compact. Par contre, les tendons sont unidirectionnels et si on veut contrôler l’ouverture et la fermeture, il faudra deux actionneurs. Ce mécanisme est de forces isotropiques, ce qui signifie que les deux forces sortantes auront le même module et par un cheminement mathématique, on trouve que Fa1 = Fa2 = Fa / (sin α1 + sin α2).
c)Mécanisme « T-Pipe » à fluide Voici un mécanisme qui utilise l’avantage de la déformation des fluides. Le concept est d’une simplicité déconcertante : en poussant sur un fluide dans un tuyau qui se sépare en deux, on sépare aussi la force en deux. Ce mécanisme peut être de forces isotropiques si l’aire de l’intérieur des tuyaux est la même. Cependant, les forces entrantes aux ressorts est normalement incontrôlable. La seule force qu’il est possible de contrôler est la force entrante dans le systême (Fa).
Il y a aussi d’autres types de sous-actionneurs comme le « planetary gear differential » utilisé pour la main SARAH construite par le laboratoire de robotique de l’université Laval en collaboration avec l'Agence Spatiale Canadienne, ou le mécanisme à engrenages. Cependant, faire une liste complète de tous ces types serait trop long pour ce petit blogue. Je vous invite cependant à faire des recherches plus approfondies en utilisant le terme « underactuation » si le concept vous intéresse.
Cet article sera consacré au sport méconnu mais extrêmement passionnant qu’est le soccer robotique. Il vise donc à offrir un intermède à la fois ludique et informatif à tous ceux et celles qui sont exaspérés de se faire entretenir des degrés de liberté et d'autres trucs du genre.
On peut tout d’abord dire que le soccer robotique est intimement lié à l’organisation qui réunit les différentes ligues et organise un grand tournoi à chaque année, pour toutes ces ligues : il s’agit de RoboCup (abréviation de Robot Soccer World Cup).Le premier tournoi Robocup officiel eut lieu en 1997 à Nagoya, au Japon; l’édition 2011 aura lieu du 5 au 11 juillet à Istanbul, enTurquie. L’organisation utilise les compétitions de soccer pour simuler la recherche enrobotique et s’est fixée comme objectif de développer, d’ici 2050, une équipe de robots autonomes humanoïdes capables de vaincre l’équipe championne humaine de la FIFA (il fallait quand même qu'ils se donnent de l'ambition).
Les ligues sont divisées selon le type des robots qui y participent, et s’intéressent donc chacune à un groupe d’aspects particuliers de la robotique. En effet, on peut d’abord compter la ligue « Small Size », qui voit s’affronter des équipes de 5 petits robots à roues. Habituellement, le contrôle des robots est assuré par un système où une caméra offrant une vue du dessus du terrain envoie l’information visuelle à un ordinateur; il appartient à chaque équipe de créer un programme capable d’interpréter cette information et de transmettre des commandes à ses robots de manière coordonnées, en vue d’assurer la victoire.
Image de robots de la ligue "Small Size" prise sur http://www.robocup2011.org/en/content.asp?PID=%7B041C066A-6837-4E4A-94EF-759E90143EF6%7D
La ligue « Middle Size » regroupe quant à elle des équipes de 6 robots roulants, qui sont toutefois de plus grande taille que les robots de la ligue « Small Size ». En outre, chaque robot possède des senseurs et un système de commande qui lui permet d’agir « par lui-même » (c’est-à-dire sans l’intermédiaire d’un ordinateur externe, comme dans le cas de la ligue « Small Size »); il peut interagir avec ses coéquipiers par un système sans-fil, ce qui permet aux équipes d’établir des stratégies coopératives.
La ligue la plus importante est probablement la ligue humanoïde, où ce sont des robots de forme humaine qui s’affrontent. Les robots doivent être capables de se localiser sur le terrain, de repérer la balle, de se mouvoir en marchant, d’effectuer des bottés, de travailler en équipe (le plus possible), de tomber volontairement (ce qui constitue la principale stratégie pour les gardiens de but) et même de se relever (la chute ayant été volontaire ou non). La ligue humanoïde est d’ailleurs divisée en trois catégories de taille.
Finalement, la dernière ligue dont on pourrait faire mention ici est la ligue à plate-forme standard : alors que dans toutes les autres ligues, les équipes doivent construire leurs propres robots, cette ligue fournit un modèle obligatoire, ce qui concentre le défi vers la programmation des robots. Jusqu’en 2007, le robot fourni était le modèle Aibo, de Sony (qui avait la forme d’un chien). Présentement, le modèle standard est le Nao, d’Aldebaran Robotics (dont il a déjà été fait mention sur ce blogue).
Les équipes participantes proviennent très souvent d’universités et d’écoles supérieures de technologie à travers le monde; l’événement Robocup est une occasion pour eux de faire avancer la recherche en robotique, en allant de l’intelligence artificielle aux systèmes de mobilité, en passant par la synchronisation et les algorithmes complexes de localisation dans l’espace.
Voici des liens Youtube, pour les intéressés :
La finale 2010 de la catégorie « KidSize » de la ligue humanoïde (entre deux équipes allemandes, figurez-vous) : ici.
Une vidéo montrant le système de localisation spatiale utilisé par l’équipe ayant remporté cette finale (celui de la deuxième équipe devait être bon quand même) : là.
