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 2)

Pour continuer le petit récapitulatif sur l’actualité robotique commencé dans l’article précédent, nous allons aborder quelques nouveautés importantes qui risquent de changer énormément de choses pour le futur de la discipline. Mais avant, j’aimerai finir sur le Darpa Robotics Challenge et discuter rapidement des points négatifs et des échecs. Car oui, bien que l’on puisse considérer que l’épreuve de Miami fût un grand succès il faut néanmoins noter qu’elle nous a permis de voir l’état réel de la robotique en 2013. Et le moins que l’on puisse dire c’est que nous sommes encore loin des robots du film Terminator ou encore d’I, Robot. En effet, quasiment tout les robots (bien que S-One s’en sorte mieux) sont encore très lents et ne possèdent que très peu d’autonomie (les machines étaient contrôlées en partie par des opérateurs à distance, avec une communication perturbée volontairement par les organisateurs de la DARPA comme ce pourrait être le cas en mission de secours). Il fallait quasiment 30 min pour que chaque robot puisse terminer une épreuve et pour certains ce temps était encore loin d’être suffisant. Un des objectifs principaux pour l’épreuve de décembre prochain concernera donc l’autonomie et la rapidité des robots, sachant que cette fois-ci, les 8 tâches seront réunies en un seul et même parcours. Il y a donc encore énormément de travail à réaliser pour les équipes du DRC. Pour finir et pour illustrer les difficultés de ce concours, on peut évoquer le cas du robot Valkyrie (photo ci-dessous et vidéo ici) du centre spatial Johnson de la NASA. C’est certainement le plus soigné d’un point de vue esthétique et design et ses concepteurs n’ont rien de débutants (ils sont à l’origine des célèbres robonaut dont une version est actuellement à bord de l’ISS) mais cela n’a pas empêché l’équipe d’obtenir le score catastrophique de 0 points. C’est la grosse déception de l’étape en Floride. Néanmoins, l’année prochaine devrait être une toute autre histoire et Valkyrie pourrait très bien prendre sa revanche, les ingénieurs de la NASA n’ayant eu que très peu de temps pour le programmer.

Le robot Valkyrie de la NASA.
Le robot Valkyrie de la NASA.

En dehors du DRC, je suis obligé de mentionner trois autres nouvelles importantes. D’abord, comme vous pouvez le voir dans la vidéo au début de l’article, Amazon a récemment annoncée qu’elle comptait utiliser des drones de petite taille pour délivrer des colis directement chez les particuliers. Le projet se nomme Amazon Prime Air et pourrait être lancé d’ici à 2015 bien qu’une nouvelle législation concernant les drones soit nécessaire (un pas important vient tout juste d’être franchi avec l’autorisation par la Federal Aviation Administration d’expérimenter librement des aéronefs autonomes ou non dans 6 sites répartis aux USA, avec l’ambition d’établir un règlement en 2015). Bien que ce service ne sera pas accessible à n’importe qui (la portée des drones limitera leur usage autour des villes et des centres de stockage d’Amazon) et qu’il ne permettra pas de livrer n’importe quoi, il sera intéressant de voir si ce nouveau service réussira à s’imposer, sachant qu’UPS et FedEx ont annoncées qu’elles travaillaient aussi sur cette technologie. En plus d’Amazon, il convient aussi de mentionner l’investissement massif d’Apple, à hauteur de 10 milliards de dollars, dans la robotisation de ses chaines de production, notamment aux USA. En plus de Foxconn qui a aussi engagé récemment l’installation d’un million de robots dans ses usines, il semble que le champ de la robotique industrielle soit en pleine explosion.

Enfin, et j’ai gardé le meilleur pour la fin, Google s’est décidé à envahir la robotique de manière inédite. En effet, en quelques mois, l’entreprise californienne a fait l’acquisition de 8 sociétés impliquées dans la robotique et parmi lesquelles Boston Dynamics et Schaft Inc (la startup à l’origine du robot vainqueur de l’épreuve récente du DRC). En plus de ces deux entreprises, Google a acquis Industrial Perception, Meka et Redwood Robotics, Bot & Dolly, Autofuss et Holomni. L’investissement total n’a pas été dévoilé mais il se chiffre probablement en plusieurs centaines de millions de dollars, autant dire que c’est du jamais vu. Cette nouvelle branche du célèbre moteur de recherche n’a pas encore de nom mais est dirigée par Andy Rubin, l’homme à l’origine du système pour mobiles Android et roboticien de formation. Pour l’instant Google n’a pas annoncée ses plans pour le futur mais un employé de Boston Dynamics présent à Miami en décembre dernier pour le DRC a indiqué que la robotique humanoïde faisait très probablement partie des plans du géant californien. Avec les fonds quasiment illimités de Google et les compétences des ingénieurs des sociétés acquises attendez vous à de grandes avancées dans les prochaines années. Pour conclure, une petite vidéo en bonus, enregistrée lors du DRC.

LS3 de Boston Dynamics
LS3 de Boston Dynamics

Des nouvelles du DARPA Robotic Challenge.

Nous reparlons aujourd’hui du DARPA Robotic Challenge (DRC, voir les précédents articles ici, ici et ici) car la première étape de ce grand concours de robotique vient de se terminer et des résultats sont tombés. Plus précisément il s’agît de l’épreuve appelée « Virtual Robotics Challenge » (VRC) qui consistait pour les compétiteurs à contrôler un robot virtuel, semblable au robot ATLAS de Boston Dynamics, dans un environnement conçu de manière à reproduire au mieux la réalité. Durant l’épreuve qui s’est déroulée du 17 au 21 juin 2013, les équipes devaient diriger leur robot (avec plus ou moins d’autonomie et plus ou moins de latence) pour diverses tâches qu’ils auront à reproduire dans le monde réel: conduire un véhicule, traverser des terrains difficiles où encore fermer une arrivée de gaz. L’objectif initial était de sélectionner grâce au VRC 6 équipes au sein des catégories B et C  pour leur attribuer chacune un robot ATLAS et 750 000 dollars (pour rappel il existe 4 catégories dans le DRC, les B et C concernent les équipes ne développant que du software avec la différence que ceux de la première ont reçus des fonds dès le début du concours). Voici les vainqueurs:

  • 1. Team IHMC, Institute for Human and Machine Cognition, Pensacola, Fla. (52 points)
  • 2. WPI Robotics Engineering C Squad (WRECS), Worcester Polytechnic Institute, Worcester, Mass. (39 points)
  • 3. MIT, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Mass. (34 points)
  • 4. Team TRACLabs, TRACLabs, Inc., Webster, Texas (30 points)
  • 5. JPL / UCSB / Caltech, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. (29 points)
  • 6. TORC, TORC / TU Darmstadt / Virginia Tech, Blacksburg, Va. (27 points)
  • 7. Team K, Japan (25 points)
  • 8. TROOPER, Lockheed Martin / University of Pennsylvania / Rensselaer Polytechnic Institute, Cherry Hill, N.J. (24 points)
  • 9. Case Western University, Cleveland, Ohio (23 points)

Comme vous pouvez le voir, il y a en fait 9 équipes et c’est grâce à la générosité de l’équipe numéro 5 (JPL / UCSB / Caltech) et de l’université de Hong Kong que les team K, TROOPER et CASE Western University pourront finalement continuer l’aventure. En effet, le JPL a engagé deux équipes dans le DRC (une dans la catégorie A et celle-ci de la catégorie B) et dans un geste de fair-play il a été décidé de fusionner les deux équipes en une seule concourant au sein de la catégorie A avec leur robot RoboSimian. Ainsi le robot ATLAS qui devait leur revenir est finalement  offert à l’équipe TROOPER ainsi qu’une partie des 750 000 dollars. Quand aux équipes 7 et 9 elle ont finalement pris la décision de fusionner et la nouvelle équipe, nommée HKU, récupérera le reste de l’argent gagné par le JPL ainsi qu’un ATLAS, offert généreusement par l’unversité de Hong Kong. Au final il y aura donc 7 équipes avec 7 robots ATLAS qui tenteront de passer la deuxième épreuve en décembre, cette fois-ci dans le monde réel et contre les équipes de la catégorie A et leurs robots personnels. Attendez vous à voir d’ici une à deux semaines des vidéos surement impressionnantes de ces robots ainsi que d’ATLAS, dont la présentation aux médias est imminente.

Version virtuelle du robot ATLAS de Boston Dynamics.
La Version virtuelle du robot ATLAS de Boston Dynamics.

Un robot-singe allemand par le DFKI.

Nous avions déjà parlé du DFKI ( le German Research Center for Artificial Intelligence) il y a quelque temps pour leur robots destinés à l’exploration spatiale. Aujourd’hui ils présentent leur nouveau projet, pas forcément destiné au milieu spatial. Il s’agît du projet nommé iStruct et l’objectif de celui-ci est de développer un système robotique ainsi que des composants structuraux d’inspiration biologique qui permettront d’améliorer effectivement la locomotion et les caractéristiques de sa mobilité. En l’occurrence l’inspiration biologique provient du singe (bien qu’on puisse aussi déceler une certaine ressemblance avec le chien). Dans le cadre de ce projet est ainsi développée une « colonne vertébrale artificielle » qui devrait permettre améliorer les caractéristiques de locomotion et de mobilité du robots (photo ici). De plus divers actionneurs et senseurs sont mis au point avec toujours l’optique de créer un système biomécanique capable de se déplacer sur des terrains difficiles. Il est aussi possible, bien que ce ne soit pas à l’heure actuelle une priorité, de permettre au robot de s’élever et de se tenir sur ses deux pattes arrières (tel un singe) et d’ainsi lui permettre d’utiliser ses deux membres avant comme moyen de préhension pour manipuler des objets.

A la vue des ces images on ne peut s’empêcher de penser au robot militaire « AMEE » du film Planète Rouge de Antony Hoffman. un tel robot doté d’une grande mobilité pourrait en effet s’avérer utile pour une mission d’exploration sur Mars ou sur tout autre corps présentant un terrain difficile. Néanmoins il reste encore quelques années de recherches et développement pour parvenir à un tel niveau de complexité mais ce genre de projets nous fait penser que cela ne restera pas de la science-fiction indéfiniment.

Le robot du projet iStruct du DFKI
Le robot du projet iStruct du DFKI

Nao un robot français à la pointe de la technologie

Nao_Aldebaran-Robotics

Nao est un robot développé par la société Aldebaran Robotics. Si vous n’avez jamais entendu le nom de cette entreprise retenez là désormais, c’est une des société les plus avancées dans le monde dans le domaine des robots humanoïdes et elle est française ! Outre Nao qui est une merveille de technologie, elle développe un robot plus grand appelé Romeo et qui aura plus de force que son petit prédécesseur. Nul doute qu’à l’avenir Aldebaran Robotics apportera énormément au monde de la robotique, affaire à suivre.

Nao est un petit robot humanoïde de 58 cm de haut autonome et programmable. Il reconnait la voix et les visages, il peut répondre en fonction de ce que vous dites dans de nombreuses langues. Il a 25 degrés de liberté et possède une batterie de capteurs et caméras qui lui permettent d’être très polyvalent. Il possède un design très amical qui le rend facilement acceptable par l’homme. En effet sa fonction prioritaire est de pouvoir interagir facilement avec les gens.

Selon moi le principale intérêt de Nao est qu’il a été conçu pour être en permanence amélioré par une communauté de programmeurs. Aldebaran Robotics permet en effet à des développeurs de créer des applications pour Nao, un peu à la manière des applications iPhone. Ils leur fournissent le robot, ainsi que tous les logiciels associés, ils leur fournissent même le code source de Nao. Ils peuvent ainsi développer leurs applications et même les commercialiser : si quelqu’un possède un Nao il devra parfois payer pour utiliser une application.
Il y a toute une communauté qui commence à ce créer autour de Nao et qui permettra selon moi de donner un vrai dynamisme au monde de la robotique. Bruno Maisonnier créateur d’Aldebaran Robotics explique bien sa vision dans cette conférence TEDxConcorde.

D’un point de vue historique le développement de Nao a commencé en 2005. Présenté pour la première fois en 2006 il gagne en renom lors de plusieurs événements. D’abord il devient en 2007 le robot standard des tournois de football de robotique lors de la coupe du monde de robotique. Ensuite en 2010 il est présenté sur le pavillon France de l’exposition universelle de Shangaï où il réalisera une chorégraphie très médiatisée.

Un robot comme Nao coûte tout de même à l’heure actuelle environ 12000 euros, ce qui le rend pour l’instant peu abordable. Il est donc surtout vendu à des laboratoires de recherche pour des études sur la robotique, il est également utilisé dans le domaine de l’éducation afin d’ enseigner certaines matières de manières plus ludiques.
Si vous souhaitez avoir plus d’informations sur Nao, ou si vous souhaitez entrer dans la communauté de développeurs d’applications Nao, vous pouvez aller sur le site d’Aldebaran Robotics.

Le projet Robobees d’Harvard est une réussite.

Après 12 années de recherches, le robot insecte du projet Robobees de l’université d’Harvard est enfin capable de réaliser des vols contrôlés. D’un longueur de 2 centimètres et d’un poids de 80 mg, c’est le robot volant le plus petit et le plus léger au monde. Jusqu’à l’année dernière le robot n’était capable que de voler quelques secondes de manière non contrôlé. Si il a fallu tant de temps pour arriver à ce résultat final c’est qu’à ces dimensions tout est plus compliqué en terme d’aérodynamique, de matériaux, de moteurs et d’énergie. En effet, la moindre variation des conditions de vent met en péril la stabilité du robot, les matériaux doivent être suffisamment légers pour qu’il puisse s’élever (sachant que plus le robot est léger plus il est sensible aux pressions extérieures) et enfin les moteurs et leur alimentation doivent être adaptés à sa taille. Ce casse tête a finalement été en partie résolu grâce à de très récentes innovations, notamment dans le procédé de fabrication des pièces du robot et dans le choix d’actionneurs piézoélectriques (la piézoélectricité est la capacité d’un matériau à se polariser sous l’effet d’une action mécanique) permettant aux ailes de battre 120 fois par secondes. Quand je dis que les problèmes ont été « en partie » résolus, je fais référence au problème restant de la fourniture et du stockage de l’énergie (comme souvent dans la technologie moderne). En effet, pour le moment les robots-insectes sont alimentés en énergie et contrôlés grâce à un petit câble ce qui rend leur autonomie et leur portée nettement amoindrie. L’objectif à terme (puisque le projet Robobees continu) est d’apporter des solutions à ces problèmes pour qu’un jour ces machines puissent travailler ensemble dans des colonies artificielles pour surveiller l’environnement, pour réaliser la pollinisation et effectuer des missions de recherche et sauvetage ou d’espionnage. Et, comme on le voit avec le processus de fabrication, les innovations technologiques développées le long du chemin sont précieux en eux-mêmes. Comme on peut le voir, ce genre de technologie semble très prometteuse et il y a fort à parier que ce n’est que le début et que des choses impressionnantes sortiront de ces travaux comme le dit Kevin Y. Ma, un des chercheurs du projet: « Je veux créer quelque chose que le monde n’a jamais vu auparavant ».

Le robot-insecte d'Harvard.
Le robot-insecte d’Harvard.

Le robot Petman prêt à servir l’armée américaine.

On commence à être habitué sur ce blog de voir les performances toujours plus impressionnantes des robots de Boston Dynamics, la société crée par un ancien du MIT, à Boston. Le projet Petman, mené pour le compte de l’US Army, consiste en la construction d’un robot anthropomorphe conçu pour tester les vêtements de protection chimique. Des mouvement naturels sont essentiels pour que Petman puisse simuler le comportement d’un soldat soumis à diverses contraintes. De plus Petman simule également la physiologie humaine au sein de la tenue de protection en contrôlant la température, l’humidité et la transpiration pour offrir des conditions de test réalistes. La vidéo ci-dessus présente l’étape finale de développement du projet, c’est-à-dire celle où une combinaison de protection est montée sur le robot et testée dans différentes situations. La machine a été livrée au client et subit actuellement diverses expérimentations visant à la qualifier. Les technologies développées pour ce projet serviront à mettre au point Atlas, le robot qui participera au Darpa Robotics Challenge.

petman
Le robot petman muni de sa combinaison.