L’élite de la robotique mondiale en compétition pour le DARPA Robotic Challenge

Le DRC (DARPA Robotic Challenge) vient de couronner une équipe sud-coréenne qui triomphe de ses 23 concurrents et remporte la somme de 2 millions de dollar.

Initiée en Octobre 2012, cette compétition est financée et organisée par une agence du ministère de la défense américain. Elle a été imaginée à la suite de l’accident de Fukushima en espérant qu’elle favorise les progrès dans la robotique appliquée aux situations de catastrophe.

L’objectif était relativement simple : concevoir un robot capable d’exécuter des taches complexes dans un environnement dangereux.

Les phases finales se sont tenues le 05 et 06 Juin en Californie et ont regroupé sans contestation possible certains des plus brillants représentants de la discipline.

La nature de la compétition

Les robots en course ont une heure pour progresser à travers un parcours imposé et réaliser les 8 taches suivantes :

  • Le Johnny05 allemand / IEEE Spectrum

    Le Johnny05 allemand / IEEE Spectrum

    Conduire un véhicule (un véhicule tout terrain de marque Polaris)

  • Sortir du véhicule
  • Ouvrir une porte dotée d’une poignée
  • Actionner une valve
  • Découper une cible sur un mur après s’être saisi d’une perceuse
  • Débrancher et re-brancher un câble électrique (il s’agissait d’une épreuve surprise, les candidats ont du s’adapter sur le moment)
  • Progresser à travers un passage encombré de débris
  • Monter des escaliers

Les robots sont commandés a distance par un opérateur (qui est dans une pièce séparé et ne peux donc se reposer que sur les capteurs de son robot) mais les organisateurs brouillent régulièrement le signal ce qui oblige le robot à faire preuve d’autonomie.

Rien d’extraordinaire à priori, mais pour une machine seule c’est un Everest de difficulté. Pour réussir elles doivent pouvoir évoluer et interagir dans un environnement conçu par et pour des hommes. Le but ultime des chercheurs est de pouvoir à terme envoyer des machines réaliser des missions périlleuses ; on pense par exemple aux funestes nettoyeurs de Fukushima.

A quoi ressemblent les robots

Les journalistes du blog Automaton d’IEEE Spectrum ont réalisé une infographie sur les 24 robots candidats que vous invite à consulter si vous cherchez une liste exhaustive.

Les robots présentés sont majoritairement anthropomorphes (ie présentent une silhouette humaine avec 2 jambes)

Les équipes avaient le choix de construire leur propre robot ou d’adapter un robot Atlas de l’américain Boston Dynamics. 80% ont préféré la première option

Les équipes américaines étaient les plus nombreuses (50 %), suivies des japonaises (20%), des sud-coréennes, des allemandes, des chinoises et de l’italienne.

RobotSimian (US) extrait ses 125kg du véhicule / IEEE Spectrum

Les enseignements

Etant donné le nombre et l’origine diverse des équipes, on peut estimer que ce qui a été présenté ce week-end constitue ce qui se fait de mieux à l’heure actuelle en terme de robot secouriste.

De même, l’épreuve de conduite s’est avérée être un casse tête et les organisateurs ont autorisé quelques modifications sur le véhicule (rajouter des prises sur le volant ou les pédales par exemple). Certains robots ne pouvaient physiquement pas s’asseoir à la place du conducteur et ont conduit assis sur le siège passager, les jambes dans le vide.

Les opérateurs sont toujours indispensables, même si la limite de temps de l’épreuve imposait de laisser aux robots certaines marges d’autonomie. Pour progresser a travers des débris, c’est un œil humain qui déterminait à travers les senseurs où poser les pieds.

A ce propos, se déplacer grâce a des chenilles ou des roues semble toujours plus efficace si on se réfère au profil des robots gagnants. Les deux jours ont été émaillés de chute grotesque qui prouvent que les progrès a réaliser en terme de coordination et de motricité pour marcher sur deux jambes sont encore énormes (voir la video 3 de la playlist).

Robot HUBO de l'équipe gagnante KAIST / DARPA

Robot HUBO de l’équipe gagnante KAIST / DARPA

Etant donne leur prix (jusqu’à plusieurs millions de dollar), les robots avaient toujours été harnachés jusqu’aux épreuves (qui interdisaient les harnais). Les équipes avaient le droit de venir redresser leur robot à terre sous peine d’un malus de temps, ce qu’elles ont fait quasi systématiquement.

Un seul robot a réussi à se relever par ses propres moyens, un exploit que vous pouvez visionner dans la playlist Youtube un peu plus bas (vidéo 2)

C’est au final un robot coréen qui a triomphé en remplissant les 8 taches en un minimum de temps.

L’article suivant revient en détail sur les raisons de sa victoire qui repose pour résumer sur une conception très flexible.

Le DRC-HUBO peut marcher sur 2 jambes mais également se mettre à genoux et basculer vers une propulsion sur roue (le rendant plus stable si besoin), son torse peut également pivoter à 180 degrés. Il dispose enfin de long bras similaires à ceux d’un primate.

Vous pouvez visionner la tentative gagnante ci-dessous (accélérée 20 fois). C’est absolument captivant.000

Quelles sont les alternatives aujourd’hui ?

Des robots sont déjà utilisés dans les opérations de sauvetage, mais ce ne sont pas des bipèdes (la technologie n’est pas mature actuellement comme on vient de le voir).

Le Packbot 510 / Wikipedia

Le Packbot 510 / Wikipedia

Dans un certains nombre de situation, la taille est un désavantage comme l’a tristement montré la catastrophe de la mine de Pike River en Nouvelle-Zélande en 2010. Les 4 robots engagés pour secourir les 29 mineurs prisonniers ont tous échoué, bloqués par l’environnement ou endommagés par les eaux.

Le fabriquant du fameux Roomba, distribuent également le Packbot 510 utilisé par exemple pour l’armée américaine pour désamorcer des bombes ou par Tepco sur le site de Fukushima.

Cependant dans le scénario d’un accident dans une centrale nucléaire ou une usine chimique, celui-ci serait bien incapable de monter des escaliers et aller fermer une vanne située derrière une porte fermée. Précisément le but du DRC.

Et demain ?

Ce qui est le plus impressionnant ici c’est le chemin parcouru. Dans la vidéo n°5 de la playlist ci-dessus vous pouvez apercevoir l’ancêtre du robot gagnant en 2010. Les progrès en 5 ans sont tout bonnement phénoménaux ! Et si l’on pense comme Andrew McAfee que le rythme d’innovation va aller en s’accélérant alors nous ne sommes plus très loin de la science-fiction.

Il y a 10 ans, la DARPA avait d’ailleurs organisé une autre compétition sur le thème des véhicules autonomes. On sait où cela nous a mené aujourd’hui…

Si ce sujet vous intéresse, je ne peux que vous conseiller de visiter le blog Automaton à cette adresse.

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