L'une des failles de l'idée selon laquelle les robots vont envahir le monde est que le monde est plein de portes. Et les portes sont la kryptonite des robots, a déclaré Ou Ma, professeur d'ingénierie aérospatiale à l'université de Cincinnati (UC). Toutefois, les étudiants du laboratoire de robotique intelligente et de systèmes autonomes de l'UC ont résolu ce problème complexe. Ils ont pu créer un robot autonome qui peut ouvrir lui-même des portes.
« Les robots peuvent faire beaucoup de choses. Toutefois, un robot qui ouvre une porte tout seul et passe par le seuil, c'est un énorme défi. » C'est en tout cas ce qu'a déclaré le professeur Ma.
Les étudiants du laboratoire de robotique intelligente et de systèmes autonomes de l'UC ont résolu ce problème complexe par des simulations numériques tridimensionnelles. Ils construisent maintenant un robot autonome qui peut notamment ouvrir ses propres portes. Mais il est aussi capable de trouver la prise électrique murale la plus proche pour se recharger sans assistance humaine.
Cette simple avancée en matière d'autonomie représente un énorme bond en avant pour les robots auxiliaires. Ces robots s'occupent notamment d'aspirer et de désinfecter les immeubles de bureaux, les aéroports et les hôpitaux. Les robots d'assistance font partie d'une industrie robotique de 27 milliards de dollars, qui comprend la fabrication et l'automatisation.
Yufeng Sun, doctorant à l'UC College of Engineering and Applied Science et auteur principal de l'étude, a déclaré que certains chercheurs ont abordé le problème en scannant une pièce entière. Le but étant de créer un modèle numérique en 3D afin que le robot puisse localiser une porte. Mais il s'agit d'une solution personnalisée qui prend beaucoup de temps et ne fonctionne que pour la pièce scannée.
Selon M. Sun, la mise au point d'un robot autonome capable d'ouvrir une porte par lui-même pose plusieurs problèmes.
Les portes existent en différentes couleurs et tailles, avec des poignées différentes qui peuvent être légèrement plus hautes ou plus basses. Les robots doivent savoir quelle force utiliser pour ouvrir les portes afin de surmonter la résistance. La plupart des portes publiques se ferment automatiquement. Ce qui signifie que si le robot perd sa prise, il doit recommencer.
Robot qui ouvre des portes, la nécessité du machine learning
Comme les étudiants de l'université de Californie utilisent le machine learning, le robot doit “apprendre” à ouvrir une porte, essentiellement par essais et erreurs. Cela peut prendre beaucoup de temps au début, mais le robot corrige ses erreurs au fur et à mesure. Les simulations aident le robot à se préparer à la tâche réelle, a expliqué M. Sun.
Le robot a besoin d'un nombre suffisant de données ou d'expériences pour s'entraîner, a-t-il ajouté. « C'est un grand défi pour d'autres applications robotiques utilisant des approches basées sur l'IA pour accomplir des tâches du monde réel. »
Aujourd'hui, Sun et Sam King, étudiant en maîtrise à l'UC, transforment l'étude de simulation réussie de Sun en un véritable robot.
« Le défi consiste à transférer cette politique de contrôle apprise de la simulation à la réalité. Ce que l'on appelle souvent le problème “Sim2Real” », a déclaré M. Sun.
Selon M. Sun, les simulations numériques ne réussissent généralement qu'à 60 % ou 70 % dans les premières applications dans le monde réel. Il prévoit de passer un an ou plus à combler ce fossé pour perfectionner son nouveau système robotique autonome.
Il reste donc beaucoup de temps pour investir dans des serrures de porte à l'épreuve des robots.
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