Un robot humanoïde apprend à marcher comme un humain

Apprendre à marcher semble naturel et assez facile pour tout humain, mais ce serait assez vite oublier la période d’apprentissage qu’on a tous vécue dès le plus jeune âge. D’autant que l’activité est malgré tout complexe, nécessitant l’utilisation de différents muscles, une certaine coordination des membres et surtout un équilibre essentiel. Autant de caractéristiques que les robots ne peuvent apprendre tout seuls.

C’est ainsi que des ingénieurs du laboratoire de biorobotique de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) se sont penchés sur la question en développant un robot sans tête de 95 cm de haut nommé COMAN, pour COmpilant HuMANoid. L’idée : tester et étudier la démarche de l’appareil afin de l’améliorer pour arriver à un résultat stable et naturel. Après R2-D2 Year One, voici donc C3-PO Year One.

Une meilleure connaissance de son propre corps robotique

Améliorer la manière de marcher de COMAN a nécessité deux innovations essentielles. La première, hardware, consiste à avoir intégré les jointures du robot à des éléments élastiques qui permettent une plus grande flexibilité dans les mouvements et l’exécution des tâches. La seconde, software, est la mise au point d’un nouvel algorithme de commande basé sur les symétries de la structure robotique ainsi que différentes équations mathématiques représentant les dynamiques du robot.

Le mélange de ces deux avancées permet à COMAN d’être beaucoup plus conscient de son propre corps que ses confrères et de pouvoir analyser un ensemble de data — position, vélocité, angles de jointure — afin de conserver l’équilibre pendant qu’il déambule. Hamed Razavi, scientifique du labo de biorobotique de la grande école suisse ayant participé au projet, donne un exemple concret de son fonctionnement : « Si quelqu’un pousse COMAN, notre algorithme calculera exactement où le pied doit se positionner pour contre-balancer cette perturbation. »

Trois (futures) applications majeures

Développées dans le cadre du projet européen AMARSi, visant spécifiquement « un saut qualitatif de la motricité robotique vers la richesse biologique », les avancées sur COMAN peuvent avoir trois applications très concrètes : d’abord, servir pour des missions de secours dans des zones ravagées et aux conditions difficilement soutenables par les humains — comme les régions irradiées après une catastrophe nucléaire, par exemple.

Ensuite, de manière beaucoup plus quotidienne, ces robots pourraient servir à déplacer des objets, pouvant ainsi donner un coup de main pour un déménagement — l’équipe de Lausanne explore d’ailleurs la possibilité de coordination de deux appareils dans le but de déplacer une table ou des meubles. Enfin, la dernière application concerne le développement d’exosquelettes, afin de soutenir et d’assister les personnes à mobilité réduite.

Des futurs projets que le travail de COMAN et ses ingénieurs suisses permet d’imaginer. Ces derniers continuent leurs tests afin de passer à la prochaine étape : permettre plus de mouvements aux humanoïdes afin de pouvoir contourner des obstacles ou encore marcher sur des surfaces irrégulières. Encore quelques années donc avant que les robots puissent sereinement déambuler de manière aussi naturel que l’Homme.