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UN COBAYE POUR LA RECHERCHE

Nadège Aumond
Le CNRS se dote d'un outil performant pour mener une recherche de pointe dans les domaines de la robotique.

Le 30 juin, le CNRS a présenté officiellement sa dernière recrue nippone. Il s'agit du robot humanoïde, HRP-2 Promet, qui a intégré l'équipe française du Joint Robotics Laboratory (JRL). Ce laboratoire franco-japonais est organisé autour de deux équipes mixtes. L'une localisée sur l'archipel nippon au sein de l'Institut national de la science et des technologies industrielles avancées (AIST), l'autre sur le site du Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (Laas) à Toulouse (Haute-Garonne). Elles ont pour vocation de renforcer la collaboration entre les deux nations autour de la recherche en robotique humanoïde.

Les robots humanoïdes représentent en effet un véritable défi du fait même de leur complexité morphologique et des tâches qu'ils peuvent effectuer. « Il n'y a pas de plate-forme mécanique plus complexe, notamment en nombre de degrés de liberté et, par conséquent, en nombre de moteurs à contrôler. L'HRP-2 compte 30 degrés de liberté ! », raconte Jean-Paul Laumond, codirecteur du JRL.

Le robot intègre des modèles de raisonnement

L'HRP-2 est le plus avancé des robots humanoïdes de sa génération en matière de maîtrise de la locomotion bipède et du sens de l'équilibre. Issu du projet de recherche Humanoid Robotics Project, initié par le ministère japonais de l'Économie, du Commerce et de l'Industrie (Meti), le premier exemplaire est sorti de l'atelier de fabrication de la société japonaise Kawada Industries en 2003. Il en existe actuellement quatorze dont treize sont en place dans des laboratoires au Japon, celui-ci étant le tout premier à sortir de l'île.

Le quatorzième exemplaire est donc désormais à la disposition de l'ensemble de la communauté scientifique française qui l'utilisera avec l'objectif de tester des développements logiciels visant à rendre les robots les plus autonomes possible.

Les robots humanoïdes n'ont pas vocation à être utilisés par des opérateurs spécialisés, comme cela peut être le cas dans l'industrie manufacturière, mais par tout un chacun. Cela suppose que la machine intègre des modèles de raisonnement qui lui permettent de cohabiter. Ces modèles de raisonnement repose sur des boucles cognitives qui engendrent des prises de décision afin de résoudre des situations simples comme « je dois sortir, la porte est fermée, je dois donc d'abord l'ouvrir avant de pouvoir sortir » ; ou aussi complexes que « la personne me fait un geste, c'est un geste de salut, je lui réponds ou c'est un geste qui m'indique que je dois lui apporter l'objet désigné, en conséquence de quoi je dois etc. » Autrement dit, « il s'agit de mettre en place des algorithmes de traitement de l'information entre des fonctions de perception et des fonctions motrices ou, plus grossièrement, de lier intelligemment des capteurs et des actionneurs », explique le codirecteur.

L'accès aux ressources est gratuit pour les équipes impliquées qui seront également formées aux outils logiciels dédiés dont le simulateur dynamique du robot, OpenHRP, développé par la start-up japonaise General Robotix et le planificateur de mouvement sans collision, Kineo Works , édité par la jeune pousse française Kineo Cam, issue du Laas. La recherche fournira les logiciels manquants, notamment ceux en lien avec la vision.

Une plate-forme de recherche fondamentale

Une dizaine d'équipes réparties dans l'Hexagone profiteront de cette formidable plate-forme de recherche et de test, au travers de quatorze projets articulés autour de quatre axes thématiques : l'étude de la locomotion bipède, la planification et le contrôle de mouvement pour systèmes anthropomorphes, l'interaction physique et la manipulation, la prise de décision et l'interaction avec l'homme. Ces projets comportent tous des objectifs concrets à échéance d'environ dix-huit mois. "La chasse au trésor", est un exemple typique. Il s'agit d'un projet scénarisé : le robot prendra connaissance d'un objet, tel qu'une tasse à café, qui sera caché dans un environnement non connu du robot. À charge pour celui-ci de retrouver l'objet et de le rapporter. Concrètement, la machine devra mettre en oeuvre des fonctions qui devront lui permettre de percevoir l'environnement, de retrouver l'objet après avoir élaboré une stratégie de recherche.

« Ces objectifs précis ne sont pas une fin en soi. Il s'agit avant tout d'une plate-forme de recherche fondamentale. En filigrane, ces projets permettent d'élaborer des théories qui déboucheront à plus long terme », souligne Jean Paul Laumond.

À l'arrivée, on trouve bien sûr les applications directes de la robotique humanoïde comme les robots compagnons destinés à l'assistance aux personnes. Cette application, chère aux Japonais, ne devrait pas voir le jour avant une quinzaine d'années, estiment les experts. D'autres retombées, a priori plus inattendues mais inhérentes à la robotique humanoïde, devraient émerger dans le domaine de la santé avec, par exemple, de nouvelles solutions mécaniques pour les prothèses orthopédiques ou encore dans l'industrie au travers d'outils de maquettes numériques voire de réalité virtuelle dans lesquelles on cherche à introduire une modélisation de l'homme.

l'impact

Cette plate-forme devrait booster les recherches en robotique cognitive et interactive et faire de la France le point focale de cette thématique en Europe. La plate-forme sera en effet, dans un deuxième temps, accessible à nos voisins par l'intermédiaire de projets liés au 7e PCRD. Côté industriels, ces recherches profiteront probablement à plus ou moins longues échéances à ceux qui ont parrainé cet achat et soutiennent les différentes équipes impliquées par le biais du financement de thèses.

Je m'appelle HRP-2 Promet

Je pèse 58 kg pour 1,54 m.

Je suis né au Japon en 2003, dans le cadre du projet de recherche Humanoid Robotics Project, duquel je tiens mon nom, initié par le ministère japonais de l'Économie, du Commerce et de l'Industrie (Meti).

Je suis le benjamin d'une fratrie de quatorze et l'unique expatrié.

Je suis fabriqué par la société nippone Kawada Industries et commercialisé pour la somme de 400 000 euros. Cette somme a été couverte à hauteur de 10 % par Airbus France ; Alcatel Alenia Space France, Giat Industries, Freescale Semiconducteurs France et Silogic.

Je suis le robot humanoïde le plus complexe de ma génération et en ai impressionné plus d'un par ma maîtrise de la locomotion et mon sens de l'équilibre !

Depuis le 30 juin, je suis à la disposition de l'ensemble de la communauté française comme plate-forme de test pour le développement de logiciels destinés à rendre autonomes les machines de demain.

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