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Nvidia ouvre un laboratoire de recherche en robotique

Séverine Fontaine
Nvidia ouvre un laboratoire de recherche en robotique

© DEBS-ARAJS / Nvidia

Nvidia vient d'ouvrir un laboratoire de robotique à Seattle pour développer les capacités cognitives des robots collaboratifs. Au programme : manipulation d'objet, détection de leur position et interaction avec l'homme.

Nvidia a ouvert un laboratoire de robotique à Seattle pour mettre au point des robots collaboratifs de nouvelle génération fonctionnant de manière robuste et sécurisée. D’une superficie de 4000 m2 (13 000 pieds carrés), ce laboratoire accueillera 50 roboticiens, dont 20 chercheurs de Nvidia, ainsi que des professeurs du monde entier. Nvidia souhaite que les robots puissent effectuer des tâches naturelles aux côtés de personnes dans des environnements non structurés. Les robots doivent ainsi être en mesure de comprendre l’intention des personnes et déterminer comment aider à réaliser une tâche. « En rassemblant les avancées récentes en matière de perception, de contrôle, d’apprentissage et de simulation, nous pouvons aider la communauté de chercheurs à résoudre certains des plus grands défis de la robotique » estime Dieter Fox, directeur du laboratoire, au Robot Report.

Une douzaine de projets est en cours. Le résultat des recherches seront mises à disposition - comme les développements logiciels - de la communauté robotique en open source. La société espère que leurs avancées permettra aux secteurs de la santé, de la fabrication, du transport et de la logistique de faire des progrès.

Manipulation d’objets

Dans le laboratoire, une cuisine Ikea a été installée pour les expérimentations. Un manipulateur mobile, composé d’un bras robot Franka Emika Panda va réaliser différentes tâches, de plus en plus difficiles : attraper l’objet dans un placard, nettoyer la table, préparer un repas… Le robot utilise alors l’apprentissage en profondeur (deep learning) pour détecter des objets spécifiques sans nécessiter un étiquetage manuel des données au préalable. Le robot utilise la plateforme Nvidia Jetson d’intelligence artificielle embarquée pour la navigation, la vision et la manipulation. Son système de perception a été formé avec Nvidia CUDA (CuDNN), une librairie de primitives accélérée par le GPU (processeur graphique) - ici le Nvidia Titan - pour les réseaux neuronaux renforcés. Il utilise le framework PyTorch qui permet d’effectuer des calculs tensoriels pour le deep learning.

Estimation de la pose des objets

Nvidia a développé en 2018 un système permettant l’estimation de la pose en 6D (6 Dof, pour 6 degree of freedom) d’un objet à partir d’une image couleur 2D pour savoir comment le robot va le saisir et le manipuler. Ce système a été réalisé avec des données synthétiques uniquement. Il faut 12 000 exemples pour entrainer le robot sur un seul objet. Une fois entraîné, le réseau neuronal apprend de façon autonome à identifier la pose d’un objet à partir de l’image 2D. En cas d’erreur, le réseau génère une transformation de pose relative pouvant être appliquée à la position initiale, ce qui améliore l’estimation.

Interaction homme machine

Nvidia a également fait la démonstration du « Robot Whisperer » de la docteure Madeline Gannon. En utilisant un ABB YuMi à deux bras et une Microsoft Kinect sur la base du robot, le système peut imiter les mouvements que l’homme réalise face à lui. Ainsi, avec l’utilisation des algorithmes générés par le mouvement de Nvidia, pas besoin de savoir programmer un robot !

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