Quelle que soit la nature du sol, ce robot quadrupède adapte sa démarche tout seul pour ne pas tomber et c’est une véritable prouesse. Il peut même courir à 11 km/h sur du sable.

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    Les prouesses et capacités de gymnaste du robot Atlas de Boston Dynamics impressionnent et ses vidéos font systématiquement le buzz. Le robot sait sauter, effectuer des sauts périlleux et autres cascades, avec souplesse, mais il est très loin d'être certain qu'Atlas puisse marcher dans le sable sans tomber. Évoluer sur des terrains accidentés, et notamment sablonneux, reste une prouesse pour un robot. C'est sur ce sujet qu'a planché une équipe de chercheurs du département du génie mécanique de l'Institut supérieur coréen des sciences et technologies Kaist en Corée du sud.

    Le robot filmé en train de pivoter sur lui-même sur un matelas pneumatique. Le quadrupède a dû compter sur son réseau de neurones artificiels pour interpréter la nature de la surface et adapter le pas en prenant des décisions en temps réel. © Kaist

    Les scientifiques ont commencé par modéliser les contraintes exercées par la marche dans le sablesable, avant d'expérimenter celle-ci avec un robot quadrupède appelé RaiBo. Ce qui nous est naturel requiert de collecter de nombreuses données et de disposer de contrôleurs qui vont permettre d'ajuster immédiatement la démarche aux contraintes détectées. Ainsi, pour le robot, lorsque sa patte se pose sur une surface sablonneuse, l'Intelligence artificielle (IA) doit prédire la profondeur et la vitessevitesse auxquelles elle s'enfonce pour pouvoir compenser immédiatement le mouvementmouvement. Pour y parvenir, la modélisationmodélisation initiale devait être très proche du véritable terrain. Cet équivalent de notre « proprioception » lui a également permis de rester debout et de tourner sur lui-même sur un matelas pneumatiquepneumatique.

    RaiBo, le robot quadrupède dynamique et polyvalent, en action. © RaiLab Kaist

    Une course à 11 km/h dans le sable

    En pratique, c'est l’apprentissage automatique qui a ensuite permis de renforcer les capacités d'analyse et de réaction du robot sur les différentes surfaces de terrain qu'il a pratiquées. En fin de compte, il pouvait évoluer de façon stable en s'adaptant aux caractéristiques du sol sans nécessiter de réviser son algorithme de contrôle. Autrement dit, l'IA a renforcé d'elle-même son apprentissage en s'entrainant à improviser pour pouvoir marcher de façon stable, quelle que soit la nature du sol. Mieux encore, le robot a pu se déplacer à une vitesse de 11 km/h sur une plage de sable. Les résultats de ces expérimentations ont été publiés dans le magazine Science Robotics.