Les robots à pattes sont-ils sûrs sur le lieu de travail ?

Une nouvelle étude suggère qu’il pourrait encore s’écouler beaucoup de temps avant que nous puissions interagir en toute sécurité avec des robots à pattes dans le monde réel.

Une récente étude étude publiée dans la conférence IEEE/RSJ Internationale 2022 sur les systèmes de robots intelligents (IROS) a jeté un éclairage sur la question de la mise à l’essai et de la caractérisation de la sécurité des robots à pattes. Menée par une équipe de chercheurs de l’Université d’État de l’Ohio, l’étude se concentre sur ces types de machines, qui utilisent des membres mécaniques au lieu de roues pour se déplacer. Les résultats de l’étude révèlent que les modèles actuels de robots à pattes ne se comportent pas toujours de manière prévisible dans les scénarios du monde réel, ce qui rend difficile la prévision de leur réussite ou de leur échec dans les tâches qui impliquent le mouvement.

Systèmes complexes et anti-intuitifs

Bowen Weng est un étudiant en doctorat en génie électrique et informatique à l’Ohio State.

“Notre travail révèle que ces systèmes robotiques sont complexes et, plus important encore, anti-intuitifs”, a déclaré Bowen. “Cela signifie que vous ne pouvez pas vous fier à la capacité du robot à savoir comment réagir dans certaines situations, donc l’exhaustivité de la mise à l’essai devient encore plus importante.”

La communauté scientifique réclame des réglementations universelles de mise à l’essai de la sécurité pour les robots mobiles dans la mesure où ils effectuent des tâches de plus en plus avancées. L’intégration des robots et de l’intelligence artificielle dans notre vie quotidienne met en évidence la nécessité de mesures de sécurité normalisées. Les robots à pattes, en particulier, posent un risque de sécurité important, car ils sont souvent faits de métal et peuvent atteindre des vitesses de jusqu’à 20 mph. Lorsqu’ils fonctionnent dans des environnements du monde réel aux côtés des humains, l’imprévisibilité de ces environnements souligne encore davantage la nécessité de réglementations de sécurité strictes.

“La mise à l’essai est vraiment une question d’évaluation des risques, et notre objectif est d’examiner quel risque la robotique présente actuellement aux utilisateurs ou aux clients lorsqu’elle est en état de fonctionnement”, déclare Weng.

Weng note qu’il existe actuellement certaines spécifications de sécurité pour le déploiement de robots à pattes, mais qu’il n’y a toujours pas d’accord commun sur leur mise à l’essai sur le terrain.

Élaboration d’un nouveau cadre pour la mise à l’essai des robots à pattes

L’étude est la première à élaborer un cadre de mise à l’essai de la sécurité basé sur les données et les scénarios pour les robots à pattes.

“À l’avenir, ces robots pourraient avoir l’occasion de vivre aux côtés des êtres humains, et seront probablement produits de manière collaborative par plusieurs parties internationales”, déclare Weng. “Avoir des réglementations de sécurité et de mise à l’essai en place est extrêmement important pour le succès de ce type de produit.”

L’étude utilise des algorithmes d’apprentissage automatique basés sur des échantillons pour déterminer comment des robots simulés pourraient dysfonctionner lors de mises à l’essai dans le monde réel. Elle a été influencée en partie par l’expérience de Weng en tant que chercheur en sécurité des véhicules au Transportation Research Center, partenaire de la National Highway Traffic Safety Administration.

L’équipe a évalué un ensemble de conditions qui assurent la stabilité d’un robot lors de la navigation dans un nouvel environnement, considéré comme l’un des facteurs clés pour déterminer ses performances de sécurité globales. En utilisant des algorithmes dérivés d’expériences de robotique précédentes, l’équipe a conçu plusieurs scénarios pour les simulations des robots.

Un essai a porté sur l’examen de la capacité du robot à se déplacer tout en effectuant des tâches à différents pas, tels que marcher à reculons ou faire des pas sur place. Dans un autre essai, les chercheurs ont testé la stabilité du robot lorsqu’il était poussé avec suffisamment de force pour modifier sa direction.

Les résultats ont montré qu’un robot n’a pas réussi à maintenir son équilibre dans 3 essais sur 10 lorsqu’on lui a demandé d’augmenter sa vitesse de pas. Cependant, un autre robot a réussi à rester debout dans 100 essais lorsqu’il a été poussé de son côté gauche, mais est tombé dans 5 essais sur 10 lorsqu’une force similaire a été appliquée à son côté droit.

Bien qu’il puisse s’écouler un certain temps, le cadre des chercheurs a le potentiel de soutenir le déploiement commercial de robots à pattes et de fournir une référence de sécurité pour les robots avec différentes structures et propriétés. Weng a mentionné qu’il faudra un certain temps avant que le cadre puisse être mis en œuvre.

“Nous croyons que cette approche basée sur les données aidera à créer une méthode plus objective et plus efficace pour observer les robots dans les conditions d’un environnement de test”, déclare Weng. “Ce à quoi nous travaillons n’est pas immédiat, mais pour les chercheurs de l’avenir.”