Une nouvelle vidéo de robosimian.

Le mythique Jet Propulsion Laboratory (JPL) vient tout juste de dévoiler une nouvelle vidéo de son dernier robot, nommé robosimian, ou plus affectueusement « Clyde » par ses créateurs. Pour rappel, le JPL est le laboratoire de référence pour tout ce qui concerne l’exploration robotique du système solaire. La grande majorité des sondes américaines ont été conçues par ce labo, y compris le rover Curiosity, actuellement en plein travail sur Mars. Bien que la plupart de leurs robots soient dotés de roues, ils ont quand même développés d’autres configurations et notamment des machines se mouvant grâce à des « pattes » mécaniques. On peut par exemple citer le robot LEMUR, développé pour être capable d’effectuer des opérations de maintenance sur des structures spatiales (vidéo ici). C’est donc à partir de ce savoir-faire que Brett Kennedy (l’homme responsable de la conception du bras robotique de Curiosity) a décidé de mettre sur pied une équipe au JPL pour concourir au Darpa Robotics Challenge. Robosimian est le résultat de plus d’un an d’efforts intensifs et grâce à leur belle cinquième place acquise à Miami, en décembre dernier, l’équipe va pouvoir recevoir 1 million de dollars supplémentaire de la part de la DARPA pour poursuivre le développement de son robot en vue de remporter l’épreuve finale, fin 2014, avec 2 millions de dollars à la clé. La vidéo ci-dessus présente les performances de Clyde lors de l’épreuve en Floride. Le robot n’a pas tenter toute les tâches car l’équipe n’était pas encore prête (grimper une échelle, conduire une voiture) mais ils travaillent pour remédier à ces lacunes ainsi que pour améliorer l’autonomie et la vitesse de leur machine.

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Robosimian du JPL.
Le Robosimian du JPL.

Sélection de vidéos.

Avant la publication de la 3ème partie du dossier sur l’avenir du spatial, j’aimerai partager avec vous quelques vidéos relativement récentes et intéressantes. D’abord, comme promis, des vidéos du Darpa Robotics Challenge. La vidéo ci-dessus montre la démonstration complète de Boston Dynamics lors du DRC avec en vedettes les robots LS3 (le premier) et Wildcat (le tout dernier robot de la nouvelle filiale de Google). Ci-dessous, vous pourrez voir un autre robot appartenant maintenant à Google: S-One de la startup japonaise Schaft Inc. C’est ce dernier robot qui a remporté haut la main l’épreuve de décembre dernier à Miami. Dans la première vidéo c’est l’épreuve de l’escalier qui a seulement été réussie par deux équipes. Dans la deuxième vidéo vous pourrez voir un petit reportage sur differrentes équipes mais la partie la plus intéressante commence à 1 minute, où l’on peut voir S-One se déplacer avec relativement d’aisance sur des parpaings désordonnés. Comme vous pouvez vous en apercevoir, le robot est encore très lent pour prendre ses décisions (en sachant qu’il a été le meilleur) et de grands progrès sont attendus en décembre prochaine.

J’aimerai ensuite vous montrer deux vidéos d’autres robots du DRC avec d’abord celui du JPL, robosimian. Ce dernier est un mixte inspiré des crabes et des singes. Il possèdes quatre membres qui lui font office aussi bien de « jambes » que de « bras », avec des pinces à chaque extrémités. C’est le seul robot de la compétition à se déplacer de cette manière et il semble, qu’avec une belle 5ème place, le concept soit efficace. La deuxième vidéo nous présente le magnifique Valkyrie du centre Jonhson de la NASA. Le moins que l’on puisse dire c’est qu’il prend son temps et cela permet de mieux comprendre pourquoi il est arrivé dernier à la compétition avec 0 points: ce robot vient tout juste d’être terminé et l’équipe n’a quasiment pas eu le temps de le programmer et de le tester. Ils promettent que pour l’épreuve finale, en décembre 2014, les choses seront bien différentes.

Enfin, pour terminer, je vous transmet une vidéo de la prochaine amélioration dont va bénéficier Robonaut 2 (R2) qui est actuellement dans la station spatiale internationale (vidéo de son arrivée). Le robot collaboratif destiné à aider les astronautes dans les tâches dangereuses ou répétitives sera en effet doté prochainement de « jambes » géantes quelque peu étranges qui lui permettront de se déplacer dans la station grâce à un pilote resté sur Terre (bien que des plans ultérieurs prévoient son utilisation en dehors de la station voir même sur le sol lunaire ou martien). Les améliorations de R2 devraient être envoyées vers l’ISS à bord de la capsule Dragon de SpaceX lors de la mission cargo CRS 3, en février prochain.

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Quoi de nouveau en robotique ? (Partie 1)

Robosimian, le robot du JPL.
Robosimian, le robot du JPL.

Après une longue période d’inactivité par manque de temps, nous revenons aux affaires et le moins que l’on puisse dire c’est que l’actualité robotique en ce moment est riche, très riche. Nous allons dans ce post, ainsi que dans d’autres, effectuer un petit récapitulatif des événements marquants de ces derniers mois. D’abord, comme nous nous en parlions déjà dans plusieurs articles, le Darpa Robotics Challenge (DRC) organisé par la DARPA a bien eu lieu les 20 et 21 décembre derniers. C’est donc un peu plus d’un an après le lancement de ce concours de robotique que 16 équipes se sont réunies à Miami pour essayer de réaliser 8 tâches plus ou moins complexes (ouverture de valves, déplacement en terrain difficile, conduite d’un petit véhicule …). Les résultats sont accessibles sur le site du DRC et nous nous contenterons ici d’un simple résumé (dans un prochain article nous posterons les meilleures vidéos des épreuves). Donc pour en revenir au concours, chaque équipe devait tenter de récolter le plus de points possible sur les 32 réalisables (chaque épreuve pouvait rapporter jusqu’à 4 points) avec l’objectif d’arriver dans les 8 premières pour pouvoir obtenir un soutien financier de 1 million de dollars de la part de la DARPA et qui leur permettrait de continuer sereinement les préparatifs en vue de l’épreuve finale, en décembre 2014. L’équipe qui remportera ce concours gagnera la somme de 2 millions de dollars.

S-One, le robot de Schaft Inc.
S-One, le robot de Schaft Inc.

L’étape de Miami consistait donc en quelque sorte à une pré-sélection et à un entrainement grandeur nature. Il convient néanmoins de noter les équipes n’étant pas arrivée dans les 8 premières ont quand même le droit de continuer le DRC et de se présenter l’année prochaine. Il faut aussi se rappeler qu’il y a trois catégories d’équipes présentes dans ce concours: d’abord celles devant concevoir à la fois le robot et sa programmation (avec des fonds de la DARPA), celles devant coder un robot fourni par la DARPA (ATLAS) et enfin celles devant construire le robot et son software sans soutien financier de la DARPA. Les résultats maintenant: le grand vainqueur de cette étape est la startup japonaise Schaft Inc. avec son robot S-One (photo ci-dessus), en effet, sur les 32 points possibles, l’équipe nippone en a remporté 27. Ce score est assez incroyable et pour avoir regardé le live des épreuves sur le web, je peux vous assurer que cette équipe est largement en avance sur toute les autres. On comprend donc mieux pourquoi Google en a fait l’acquisition juste avant le concours (on reparlera de ce formidable événement qu’est l’arrivée de Google dans la robotique). Les ingénieurs de Schaft sont quasiment tous issus du même laboratoire de robotique de la très réputée université de Tokyo et cela explique leur avance, ce dernier laboratoire étant parmi les plus à la pointe dans le monde (les robots HRP, Kenshiro et bien d’autres). Pour voir une magnifique vidéo de leur robot c’est ici. Nous fournirons des vidéos de leur performance au DRC prochainement.

Atlas, le robot fourni par Boston Dynamics
Atlas, le robot fourni par Boston Dynamics

Ensuite, en deuxième place nous retrouvons le robot ATLAS (photo ci-dessus), construit par Boston Dynamics et fourni par la DARPA à 7 équipes. C’est IHMC Robotics, une équipe issue d’un centre de recherche en Floride, qui prend cette place avec 20 points. Sachant de qui est capable ce robot il n’est pas étonnant de le retrouver en très bonne place. En fait, parmi les 8 premières équipes, 5 sont équipées du robot ATLAS (aux 2, 4, 6, 7 et 8 ème place). Sachant que Boston Dynamics fait aussi partie des sociétés rachetées par Google avant le DRC, on commence à voir à quel point l’entreprise californienne à l’origine du célèbre moteur de recherche investit lourdement dans le secteur de la robotique. Comme avec le DARPA Grand Challenge à l’origine du projet de voiture autonome de Google, cette dernière profite de l’opportunité donnée par la DARPA dans le domaine de la robotique.

CHIMP, le robot de Carnegie Mellon.
CHIMP, le robot de Carnegie Mellon.

En troisième place c’est le robot CHIMP construit par l’université Carnegie Mellon que l’on retrouve avec 18 points. Contrairement aux robots bipèdes précédents, celui-ci se déplace grâce à des chenilles, bien qu’il soit capable de se redresser pour manipuler des objets. La forme humanoïde n’est en effet pas obligatoire pour concourir au DRC même si la grande majorité des robots le sont (étant donné que l’objectif final est de se mouvoir dans un environnement construit par et pour l’Homme). L’autre robot original présent à Miami en décembre dernier est le Robosimian (première photo de l’article) du JPL, le célèbre centre de la NASA à l’origine de la grande majorité des sondes d’exploration spatiale. Celui-ci à réussi à obtenir une vénérable 5ème place avec 14 points. Derrière la simple concours de robotique il y a aussi un enjeu important d’un point de vue technique: la forme humanoïde est-elle vraiment la plus adaptée pour réaliser ce genre de tâches ? CHIMP et Robosimian seront les seuls à pouvoir contrecarrer l’armée d’humanoïdes qui sera présente en décembre prochain, pour l’épreuve finale. Car en plus de S-One et des nombreux robots ATLAS, on devrait retrouver  le robot de Virginia Tech, THOR , qui ne concourait pas à Miami (l’équipe concevant THOR utilisait un autre robot, THOR-OP, moins performant pour l’épreuve de Miami. Les deux sont en photo ci-dessous, THOR étant le plus grand). Le robot Hubo devrait aussi être présent bien que sa prestation est été plutôt décevante. Enfin, on pouvait s’attrister du fait qu’il n’y ait aucune équipe européenne dans ce concours mais il semblerait que l’année prochaine un humanoïde en provenance du vieux continent sera présent pour essayer de s’imposer face aux mastodontes américains et japonais. Nous reparlerons de ce robot prochainement.

THOR et THOR-OP, de Virginia Tech.
THOR et THOR-OP, de Virginia Tech.

Les robots du Darpa Robotics Challenge dévoilés.

Après une longue pause nous revenons avec des nouvelles en provenance de la DARPA et de son grand concours de la robotique, le Darpa Robotics Challenge (DRC). Pour rappel les équipes sélectionnés lors du « Virtual Robotics Challenge » (VRC) attendaient de voir le robot ATLAS développé par Boston Dynamics dans le cadre d’un contrat de près de 11 millions de dollars passé avec l’agence de recherche américaine. ATLAS  est un robot humanoïde de 150 kg et d’une taille de 1.88 m possédant une mobilité exceptionnel pour un robot de ce genre. Il est en effet le petit frère de PETMAN, le premier robot humanoïde développé par l’entreprise de Boston. Ce robot sera envoyé à chacune des 7 équipes sélectionnées et devra être programmé pour pouvoir réaliser les différentes épreuves prévues les 20 et 21 décembre 2013, lors du premier « tournoi » réel. Après des décennies de domination des japonais et surtout de Honda avec son robot ASIMO, il semble que désormais ATLAS soit le robot humanoïde le plus avancé au monde et avec plus d’une centaine de roboticiens travaillant en ce moment même sur cette machine, il ne fait aucun doute qu’en décembre prochain nous verrons des choses extraordinaires. 

Bien qu’ATLAS soit un robot d’un niveau technologique incroyable, il ne faudrait pas pour autant en oublier les concurrents de la catégorie A. En effet, ces équipes doivent construire leur propre robot et les solutions retenues sont parfois très différentes de la robotique humanoïde. Sur la vidéo ci-dessus on peut voir un premier aperçu de ces différents robots ( pour en savoir plus, voir les articles iciici et ici) et l’on peut déjà voir lesquels semblent les plus avancés. En tête il semble que l’équipe japonaise SCHAFT (des anciens chercheurs de l’université de Tokyo) soit clairement la plus avancée avec un robot qui effectue déjà un grand nombre des tâches demandées par la DARPA pour remporter de DRC. Ensuite le robot coréen Hubo, en association avec des universités américaines, semble lui aussi à un stade relativement avancé (il faut dire qu’il est développé depuis déjà de nombreuses années) bien que l’on ne puisse le voir sur cette vidéo (regardez plutôt ici, ici, ici et ici). Toujours dans les robots humanoïdes, THOR est un très beau projet menée par le laboratoire RoMeLa de VirginiaTech avec notamment une attention particulière accordée à la locomotion. En effet les « jambes » de ce robot s’inspirent de l’anatomie humaine et ses performances devraient être très intéressantes. Pour voir des vidéos de ce robot en particulier, regardez ici et ici. Enfin nous mentionnerons le projet le plus original du DRC: le RoboSimian du JPL (le laboratoire à l’origine de la plupart des sondes et rovers  de la NASA). Ce robot aura la particularité de se déplacer grâce à 4 « pattes » qui lui serviront aussi de bras avec des pinces au bout lui permettant de manipuler des objets et de s’agripper pour monter des échelles où des obstacles. RoboSimian semble plus avancé que le robot humanoïde Valkyrie construit par le centre Johnson de la NASA (par l’équipe à l’origine des robonauts). Il convient néanmoins de rester prudent sur les conclusions que nous pourrions tirer de ces vidéos car il ne faut pas oublier que le DRC reste un concours avec un prix de 2 millions de dollars à la clé et que les équipes peuvent préférer ne pas trop en dévoiler sur leurs machines pour éviter de donner des indications aux adversaires qui mettraient en danger leurs chances de victoire. 

Le robot Atlas de Boston Dynamics
Le robot Atlas de Boston Dynamics

Le Darpa Robotics Challenge: le grand concours de la robotique. Partie 3.

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Pour finir ce dossier sur le Darpa Robotics Challenge (DRC), il me reste à vous présenter quatre robots de la catégorie A. D’abord, celui de la société japonaise SCHAFT Inc (image ci-dessus). Cette équipe est composée de chercheurs issus de l’université de Tokyo à qui l’on doit déjà de nombreuses machines dont Kenshiro, le robot reproduisant l’anatomie humaine. SHAFT construira une sorte d’humanoïde bien que le haut du corps ressemblera plutôt à une plate-forme permettant de transporter du matériel utile pour les missions du robot. Afin de doter ce dernier de toutes les capacités nécessaires, l’équipe à été divisée en trois partie: une s’occupera du hardware, une autre de toute la partie software (intelligence du robot) et enfin la dernière aura la charge de tester en condition réelle les différents scénarios auxquels le robot sera confronté. En ce qui concerne la marche, les chercheurs japonais ne sont pas des novices en la matière puisqu’ils sont déjà à l’origine du robot HRP-3 ainsi que du HRP3L-JSK (vidéo ci-dessous). SHAFT Inc est la seule équipe du DRC non américaine.

Hubo (vidéo ci-dessous) est le seul robot de la compétition déjà construit bien que de nombreuses améliorations doivent encore être apportées. Bien qu’Hubo soit de conception sud-coréenne, l’équipe est dirigée par l’université Drexel en Pennsylvanie et compte en tout 10 institutions qui recevront chacune un exemplaire du robot pour pouvoir développer toutes les technologies nécessaires. Des tests sont dors et déjà réalisés notamment sur la manipulation de valve (qui fait l’objet d’une épreuve du DRC) ou encore l’endurance du robot.

Enfin je vais finir avec les deux équipes de la NASA engagées dans le DRC via la catégorie A. Au total, si on compte aussi la catégorie B, l’agence spatiale américaine possède trois équipes dans cette compétition. Donc le premier, pour changer, est un robot humanoïde et son nom vous est probablement familier puisqu’il s’agît de R2 (Robonaut 2), le premier robot humanoïde envoyé dans l’espace (dans l’ISS). En fait c’est une version terrestre et possédant des jambes qui sera construite par le NASA Johnson Space Center de Houston. Celui-ci héritera de la formidable dextérité de son cousin astronaute grâce à ses mains à cinq doigts, développées en collaboration avec General Motors. Manipuler des outils avec une extrême précision ne devrait pas être un problème pour ce robot dont une vue d’artiste est présentée ci-dessous.

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Et j’en viens donc au dernier robot, construit par le Jet Propulsion Laboratory (JPL), déjà à l’origine d’un grand nombre de robots envoyés un peu partout dans l’espace comme le rover Curiosity qui arpente la surface martienne depuis août dernier. Le concept choisi par l’équipe du JPL est sans aucun doute le plus original de la compétition puisqu’il s’agît d’un robot-singe à quatre pattes (d’ailleurs il ressemble plutôt à une sorte de crabe), bien loin des autres robots plus ou moins humanoïdes du DRC. Ce robot se nomme RoboSimian et sa morphologie lui permettra des mouvements que les adversaires pourront avoir du mal à effectuer. Par exemple un simple retournement pour un robot humanoïde représente une manœuvre délicate surtout si elle a lieu sur un terrain accidenté. Pour RoboSimian cela ne représentera aucun problème puisqu’il pourra se déplacer dans toutes les directions en se déplaçant latéralement par exemple, tel un crabe. Pour la manipulation d’objets, le robot possédera des « pinces » au bout de ses pattes qui lui permettront de saisir les outils, d’ouvrir les portes… Il reste que pour l’épreuve de conduite, par exemple, cette forme risque de ne pas être la plus appropriée et de même, dans un monde construit de manière à favoriser l’anatomie humaine, certaines tâches risques de s’avérer délicates à réaliser. On peut néanmoins faire confiance à l’expertise du JPL pour contrôler de manière efficace son robot lorsque l’on sait que pour les rovers martiens, cette dernière a développée des algorithmes permettant d’augmenter leur autonomie dans un environnement hautement hostile. Il est clair que ce concours va apporter de formidables avancées dans le domaine de la robotique et nous serons présents pour vous les montrer.

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