Introduction
Sommaire
Pendant longtemps, l'utilisation d'un robot se faisait à l'aide d'un clavier ou d'un joystick, ces derniers contrôlant les gestes de la machine pour accomplir une tache. Ainsi, pour prendre un verre posé sur une table, les chercheurs se servaient d'un joystick et manipulaient le bras du robot avec la manette pour saisir l'objet. Des gants munis de capteurs ont même été construits pour que le bras du robot reproduise exactement le mouvement du bras du manipulateur. La question est : à quoi sert le robot si le manipulateur est absent ?
C'est dans cette question que s'introduit la technologie de la robotique autonome. Le robot autonome s'utilise beaucoup plus simplement que dans l'exemple cité ci-dessus. En effet, le manipulateur va communiquer un ordre à la machine (souvent vocal) et ce dernier va effectuer la tache qui lui est demandée en développant sa propre stratégie pour la réussir. Dans l'exemple précédent donc, le robot va utiliser ses capacités perceptives pour détecter l'objet, va ensuite se positionner devant ce dernier, et le saisir avec une force suffisante pour le porter mais pas trop forte pour le casser. Le robot va donc gérer ses propres mouvements, sans intervention humaine, pour que la tache soit accomplie.
La question qui se pose alors est de savoir quelle technologie est capable de rendre un robot autonome. Comment la machine perçoit-elle son environnement (parce que c'est bien de cela dont il est question) et comment interagit-elle avec ?
Avant de répondre à cette question, un bref état des lieux va être fait sur la robotique autonome en général.
Robots humanoïdes
Utiliser des robots humanoïdes, c'est confronter la machine à notre environnement, la soumettre à nos lois de gravité et la contraindre sur la liberté de ses mouvements. Puisque les robots sont dits humanoïdes, ils se doivent au moins d'être bipèdes. L'intérêt de concevoir des robots à forme humaine est également pour nous même d'être en interaction avec eux. Etre en interaction avec la machine, c'est aussi communiquer avec (une des caractéristiques de l'homme). Autant de détails se combinent autour d'une technologie de pointe qui commence à peser dans le domaine de la robotique moderne. Déjà, des industriels et laboratoires se sont lancés sur des projets à grande échelle.Honda a ainsi conçu Asimo, un robot capable de courir à 3Km/h, capable de communiquer par la parole avec un interlocuteur et doté d'une interaction très élaborée avec l'environnement humain.
Fujitsu a également crée un robot capable de faire l'équilibre sur la tête, alors que Kawada a crée le seul robot humanoïde capable de chuter au sol et de se relever ensuite, de façon complètement autonome, HRP-2.
Les robots humanoïdes sont tous bipèdes. Certains dansent, d'autres sautent. D'autres encore miment les mouvements de la personne qui est en face.
C'est précisément sur la technologie de HRP-2 que va se focaliser cet exposé.
La photo suivante a été prise lors d'une exposition et présente quelques-uns des plus gros projets menés de nos jours en robotique autonome.
L'approche animat
L'approche animat vient de l'intelligence artificielle située. Elle part du principe que les modèles les plus faciles à reproduire sont les plus simples et que avant de se lancer dans l'imitation de l'intelligence humaine, il vaut mieux commencer par savoir reproduire des mouvements basiques. Ces mouvements simples lorsque combinés mettent en évidence l'apparition de phénomènes émergents. L'approche animat s'inspire donc plutôt d'animaux simples que d'un joueur d'échecs et rejettent l'analogie communément admise entre le cerveau et les ordinateurs.Les premiers animats sont les véhicules de Braitenberg. Ceux-ci sont en effet des "robots" très simples chez lesquels on voit apparaître des comportements émergents. Cependant, ces robots n'effectuent aucune tâche précise.
Le schéma suivant résume les mécanismes, approches et principes dont s'inspire animat.
Robotique collective
Cette approche est née de l'observation des sociétés animales telles que les fourmilières ou les termitières. Elle est aussi le fruits d'une constatation : il vaut mieux une armée de robots très simples qu'un seul robot complexe. En effet, les robots plus simples sont plus faciles à réaliser. Surtout, la perte d'un individu n'entraîne pas nécessairement l'échec de la mission, ce qui est le cas avec un seul robot très complexe.Cette approche met donc en évidence, à partir de comportement de base très simples (comme pour une fourmi), l'émergence de comportements beaucoup plus complexes lorsque les éléments sont en interaction les uns avec les autres. Des robots, sans affectation d'un but particulier vont donc interagir les uns avec les autres et mettre en évidence l'émergence d'un but complexe, comme par exemple la stratégie qui consiste à contourner un obstacle par le plus court chemin. En l'occurrence, cette tache est réalisée de façon autonome car à aucun moment le manipulateur n'a ordonné au robot de passer par ce chemin la plutôt qu'un autre.
Liens multimédia