Robot bipède apprend à courir, parcourt 5 kilomètres

Un robot bipède développé à l’Université d’État de l’Oregon et produit par la société spinout d’OSU, Agility Robotics, est devenu le premier à parcourir 5 kilomètres. Nommé Cassie le robot, il a parcouru l’itinéraire en un peu plus de 53 minutes.

Cassie a été développé par le professeur de robotique Jonathan Hurst et ses collègues suite à une subvention de 16 mois et de 1 million de dollars de l’Advanced Research Projects Agency du ministère de la Défense des États-Unis.

Développement de Cassie

Présenté pour la première fois en 2017, Cassie est en développement depuis que les étudiants d’OSU, financés par la National Science Foundation, ont exploré de nouvelles options d’apprentissage automatique. Il s’agit du premier robot bipède à utiliser l’apprentissage automatique pour contrôler une démarche de course sur un terrain extérieur, et il peut fonctionner sans être connecté et avec une seule charge de batterie.

Hurst a co-fondé Agility en 2017.

 « Les étudiants du Dynamic Robotics Laboratory de la faculté d’ingénierie d’OSU ont combiné des expertises en biomécanique et en approches de contrôle de robot existantes avec de nouveaux outils d’apprentissage automatique », a déclaré Hurst. « Ce type d’approche holistique permettra des niveaux de performance similaires à ceux des animaux. C’est incroyablement excitant. »

Capacités du robot

Les genoux de Cassie peuvent se plier, et le robot s’est appris à courir grâce à un algorithme d’apprentissage par renforcement profond. L’un des développements les plus impressionnants est que Cassie a pu maintenir son équilibre en changeant de position ou en mouvement, démontrant sa capacité à avoir un équilibre dynamique. Le robot a également appris à faire des ajustements infiniment subtils pour qu’il puisse maintenir une position verticale en mouvement.

Jeremy Dao est un étudiant en doctorat au Dynamics Robotics Laboratory. 

« Cassie est un robot très efficace en raison de sa conception et de sa construction, et nous avons vraiment pu atteindre les limites du matériel et montrer ce qu’il peut faire », a déclaré Dao.

Yesh Godse, un étudiant en licence dans le laboratoire, a également participé aux travaux.

« L’apprentissage par renforcement profond est une méthode puissante en IA qui ouvre des compétences comme la course, le saut et la marche en montée et en descente d’escaliers », a déclaré Godse.

Selon Hurst, les robots marcheurs deviendront bientôt beaucoup plus courants, similaires à une automobile. Ils auront également un impact important sur la société, mais leur avancement a été retardé par un manque de compréhension dans la science de la locomotion sur pattes. Cependant, de nouvelles recherches comme celle-ci font progresser le domaine.

Utilisations dans le monde réel

Le premier robot à reproduire la dynamique de la marche humaine était ATRIAS, développé au Dynamic Robotics Laboratory. ATRIAS a été suivi de Cassie et du robot humanoïde d’Agility nommé Digit. 

« Dans un avenir pas très lointain, tout le monde verra et interagira avec des robots dans de nombreux endroits de leur vie quotidienne, des robots qui travaillent à nos côtés et améliorent notre qualité de vie », a déclaré Hurst. 

Hurst ajoute que ces robots bipèdes auront éventuellement l’intelligence et les capacités de sécurité pour aider les individus dans leur propre maison.

La course de 53 minutes et de 5 km de Cassie a été suivie de deux chutes. La première était due à un ordinateur surchauffé, et la seconde était due au fait que le robot devait exécuter un virage à une vitesse trop élevée. 

D’autres avancées avec Cassie incluent la capacité de monter et de descendre les escaliers. 

Le document a été présenté à la conférence Robotics : Science and Systems qui a eu lieu entre le 12 et le 16 juillet.