ROBOTIQUE : Développer des robots interactifs assistants ou équipiers de l’homme

Le robot interactif assistant ou équipier de l’homme : pour le mettre au point, les équipes du LAAS-CNRS développent des algorithmes et des systèmes. Comparé aux autres centres de recherche, Toulouse se démarque sur la planification des mouvements, l’autonomie de la décision, les robots cognitifs, la robotique humanoïde.

Ce pôle d’excellence en robotique et intelligence artificielle est impliqué dans de nombreux projets collaboratifs européens. Coordinateur de ce thème au sein du LAAS, Rachid Alami évoque les programmes majeurs en cours.

Des FP7 démarrent sur des robots interactifs assistants et des robots en milieu urbain. ALDEBARAN vise à concevoir un robot humanoïde assistant de l’homme, appelé ROMEO et mesurant 1,30 m.

Dans SAPHARI (1) qui est la suite du FP6 PHRIENDS (2) traitant du contact physique homme-robot, il s’agit de réaliser un robot équipier apte à œuvrer par exemple dans un atelier de production. Il devra être autonome, comprendre son rôle et l’intention de l’homme, être pro-actif et effectuer la tâche au moment opportun. Ce qui suppose toute une recherche sur les postures, les gestes, les mouvements naturels, la perception de l’homme…Le robot devra reconnaître son partenaire humain, comprendre ce qu’il fait et ses focus d’attention. Une approche qui englobe : qui fait quoi, quoi faire, quand, comment, où ? Pour maîtriser tous ces paramètres, on procède par applications prototypes, lesquels débouchent souvent sur de nouvelles questions et défis à relever. Ce projet mobilise de nombreux acteurs dont EADS.

L’objectif à terme est de produire des robots supplétifs, apportant une aide, se positionnant en partenaires de l’homme. Si on prend le secteur de la santé, de tels compagnons peuvent faciliter la vie et l’autonomie d’une personne âgée. Pour parvenir à ce stade, il faut un robot doté d’une intelligence d’interaction, de manipulation des objets. L’aptitude à interagir induit une faculté d’apprentissage, d’adaptation permanente. Des qualités cognitives pour détecter une situation anormale et prendre la décision qui s’impose.

En fait, plusieurs projets intègrent cette thématique à l’instar de SAPHARI axé sur le robot mobile autonome, à la fois assistant et équipier.

Le pôle robotique et intelligence artificielle du LAAS explore aussi la voie des multi-robots. Plusieurs robots sont déployés autour d’une même tâche à accomplir, ce qui les oblige à se coordonner, à collaborer, à unir leurs ressources pour réussir la mission (se mettre à plusieurs pour transporter un objet encombrant…). La connexion des robots volants et robots au sol fait aussi partie des sujets abordés.

En décembre prochain, débutera le projet européen ARCAS (3) sur l’utilisation de drones interactifs pour des applications d’assemblage en l’air. Ils pourront intervenir sur des antennes, des pylônes, assurer leur réparation et maintenance.

La mobilisation de robots au service de la sécurité civile est aussi d’actualité. La catastrophe de Fukushima a révélé combien il aurait été pertinent d’utiliser des robots volants pour ramener de l’information sur les lieux critiques.

Dans cette optique,  la fondation  STAE (4) finance le projet ROSACE. Des chercheurs de différents domaines auront à réfléchir sur l’usage d’un ensemble de robots dédiés au sauvetage de personnes, à la protection civile. Ils devront être autonomes, aptes à interagir entre eux, se déployer et redéployer selon les circonstances. Ils fonctionneront en réseau, si un robot est détruit, le relais est pris par les autres avec une redistribution  des tâches, une réorganisation de l’escadrille.  Le système sera suffisamment souple pour supporter la destruction d’un membre de la chaîne. Des robots « consommables », expédiés sur le feu pour exécuter une action, sont envisageables.

Autre volet qui intéresse les chercheurs, la planification des tâches, leur partage entre l’homme et le robot et l’imbrication des deux acteurs. Le robot devra synthétiser la manière d’opérer, cela se fera sur la base d’un savoir-faire soit injecté au préalable soit acquis par apprentissage et adaptation.

Le robot guide constitue également une piste en terme d’usages. C’est un concept tourné vers le maintien d’un but « actif ». Par la perception, la communication verbale, le robot décèle une baisse d’intérêt par exemple sur un parcours touristique. Il signale ce fait au visiteur en question, le ranime, le stimule, lui ouvre une autre alternative.

La dimension psychologique est aussi omniprésente. Les niveaux d’acceptabilité par l’homme du robot assistant ou équipier sont finement analysés pour que le binôme fonctionne de manière harmonieuse et cohérente.


Emma Bao

diffusé le 25-10-2011

(1)          SAPHARI : « Safe and Autonomous Physical Human-Aware Robot Interaction" (Projet européen du FP7)

(2)          PHRIENDS : Physical Human-Robot Interaction: Dependability and Safety (Projet européen du FP6)

(3)          ARCAS : Aerial Robotics Cooperative Assembly System (Projet européen du FP7)

(4)          STAE : science et technologies pour l’aéronautique et l’espace

Encadré

Thème « Robotique »

 

C’est la nouvelle appellation de cette discipline au sein du Laas-Cnrs. Trois groupes de recherche travaillent sur ce thème : Robotique Action et Perception (spécialité : les commandes, la perception…), GEPETO qui s’intéresse aux mouvements anthropomorphiques humains et Robotique & Interactions sur les aspects liés à l’autonomie décisionnelles et son intégration dans des robots-systèmes.

L’ensemble des équipes s’intéresse à l’autonomie ainsi qu’au robot système complet.

Ce pôle robotique emploie 85 personnes d