Boston Dynamics a appris le parkour à ses robots : à quoi bon et comment Atlas a évolué
Les ingénieurs de Boston Dynamics ont entraîné le robot Atlas à manœuvrer sur des parcours de parkour complexes, en développant de nouveaux mouvements inspirés du comportement humain et en poussant le robot humanoïde aux limites de ses capacités. Au final, les deux robots Atlas ont franchi tout un parcours d'obstacles presque sans faute.
Parmi les mouvements complexes des robots figure un salto arrière. Tous les éléments ont pu être filmés, si bien que les efforts des ingénieurs ont fait le tour du monde. Mais la perfection n'a pas de limites, estiment les scientifiques. Après le salto final, l'un des robots devait agiter le bras comme un lanceur de la ligue majeure après un retrait à la fin d'un match. Mais pendant ce mouvement, Atlas a un peu trébuché.
Scott Kuindersma, responsable de l'équipe Atlas chez Boston Dynamics, a déclaré : « Nous n'avions jamais eu ce comportement après un salto jusqu'à aujourd'hui, c'était donc une véritable expérience. Si vous regardez attentivement la vidéo, cela paraît un peu maladroit. Nous allons modifier le comportement que nous avons déjà testé auparavant, afin d'avoir une certaine assurance qu'il fonctionnera ».
Après avoir regardé la vidéo, une question se pose : « Pourquoi le parkour ? ». En effet, à quoi bon faire courir des robots sur un parcours d'obstacles ?
Poser les fondations
La capacité à réaliser un salto arrière ne sera peut-être jamais utile dans un cadre commercial. Toutefois, si les robots parviennent un jour à réagir à leur environnement avec le même niveau de dextérité qu'un adulte moyen, l'éventail des applications potentielles sera pratiquement illimité.
« Les humanoïdes sont intéressants sous plusieurs angles. D'abord, ils reflètent notre vision du robot du futur, capable de travailler n'importe où et de faire n'importe quoi. <…> Sur le plan technique, les humanoïdes présentent plusieurs défis que nous accueillons volontiers en tant que groupe de recherche. Leur combinaison de taille et de complexité impose des compromis dans la conception du matériel, liés au rapport résistance/poids, à l'autonomie, à l'amplitude des mouvements et à la robustesse physique. <…> En fin de compte, élargir les capacités d'un robot humanoïde comme Atlas conduit à des innovations matérielles et logicielles qui s'appliquent à tous nos robots chez Boston Dynamics »
Aussi spécifique et étroit que le parkour puisse paraître comme domaine, il offre à l'équipe Atlas un « bac à sable idéal » pour expérimenter de nouveaux comportements. C'est une activité qui mobilise tout le corps, exigeant du robot qu'il garde son équilibre dans diverses situations et passe en douceur d'un mouvement à l'autre.
L'évolution d'Atlas
En regardant les anciennes vidéos du robot Atlas, on peut facilement perdre de vue les progrès accomplis par l'équipe depuis. Certaines améliorations sont invisibles pour le spectateur ordinaire, mais représentent un bond gigantesque en matière de technologie.
Par exemple, l'entreprise a tourné des vidéos de danse avec les robots pour montrer sa capacité à créer des mouvements dynamiques variés et à les enchaîner en une séquence précise pouvant être répétée. Cependant, dans ces cas-là, le robot ne percevait pas son environnement et ne réagissait pas à celui-ci.
Avec le parkour, le robot adapte son comportement en fonction de ce qu'il voit. Cela signifie que les ingénieurs n'ont pas besoin de programmer à l'avance les mouvements de saut pour toutes les plateformes et tous les écarts que le robot pourrait rencontrer. À la place, l'équipe crée un plus petit nombre de modèles de comportement qui peuvent être associés à l'environnement.
La simulation est un outil de développement important pour l'équipe Atlas, tant pour évaluer de nouveaux comportements avant de tester les robots que pour s'assurer que les nouvelles modifications logicielles n'affectent pas négativement les capacités existantes.
Kuindersma souligne : « Si vous et moi sautions par-dessus une barrière, nous utiliserions certaines propriétés de notre corps qui ne peuvent pas être transmises à un robot. Par exemple, le robot n'a ni colonne vertébrale ni omoplates, son amplitude de mouvement est donc différente de la nôtre. Le robot a aussi un torse lourd et des articulations de bras relativement faibles. Élargir nos outils pour trouver des solutions qui fonctionnent dans ces limites, c'est ce qui a fait des sauts un défi intéressant ».
Joies et déceptions
Pendant le tournage de la vidéo, Atlas parvenait au moment du saut environ une fois sur deux. Dans les autres cas, le robot franchissait la barrière, mais perdait l'équilibre et tombait en arrière. Selon les chercheurs, tout nouveau comportement a une petite chance d'échouer. Le parkour de Boston Dynamics, c'est près de 60 secondes de sauts, de petites foulées et de virages sans interruption, les échecs peuvent donc arriver.
Boston Dynamics a filmé pour la première fois deux robots exécutant ensemble un parcours de parkour. L'équipe de tournage a pris plaisir à la prestation d'Atlas. Lorsque les robots sont arrivés aux derniers mouvements, les ingénieurs ont eu du mal à retenir leurs applaudissements jusqu'à ce que les caméras soient éteintes.
Selon Scott Kuindersma, l'une des joies de la robotique est la possibilité de résoudre des problèmes vraiment importants, mais cela s'accompagne aussi de déceptions inévitables.
« J'ai du mal à imaginer un monde dans 20 ans sans robots mobiles performants, qui se déplaceraient avec grâce et fiabilité et travailleraient avec les humains pour enrichir nos vies. Mais nous n'en sommes encore qu'au stade initial de la construction de cet avenir. J'espère que de telles démonstrations donneront un petit aperçu de ce qui est possible », a déclaré l'ingénieur.
