Les chercheurs créent un robot à pattes qui peut marcher sur des terrains difficiles

Une équipe de chercheurs de l’ETH Zurich a développé une nouvelle approche qui permet à un robot à pattes de se déplacer rapidement sur des terrains complexes. Le robot, nommé ANYmal, repose sur l’apprentissage automatique pour combiner la perception visuelle de l’environnement et le sens du toucher.

Le robot quadrupède a pu gravir 120 mètres verticaux en 31 minutes, ce qui est quatre minutes plus rapide que la durée estimée pour les randonneurs humains sans faux pas.

Nouvelle technologie

La technologie qui permet à ANYmal de combiner la perception visuelle et le sens du toucher est entièrement nouvelle.

L’équipe était dirigée par Marco Hutter, et la recherche a été publiée dans la revue Science Robotics.

“Le robot a appris à combiner la perception visuelle de son environnement avec la proprioception – son sens du toucher – basé sur le contact direct des pattes. Cela lui permet de traiter les terrains difficiles plus rapidement, plus efficacement et, avant tout, de manière plus robuste”, déclare Hutter.

L’équipe affirme que le robot sera finalement capable d’être déployé partout où il est trop dangereux pour les humains ou où il est impossible pour les différents types de robots de manœuvrer.

Les humains et les animaux combinent également la perception visuelle de leur environnement avec le sens du toucher de leurs pattes et de leurs mains, ce qui leur permet de gérer les terrains difficiles. Les robots à pattes précédemment développés n’ont pu le faire qu’à un degré limité.

Takahiro Miki est un étudiant en doctorat et l’auteur principal de l’étude.

“La raison est que les informations sur l’environnement immédiat enregistrées par les capteurs laser et les caméras sont souvent incomplètes et ambiguës”, a déclaré Miki.

“C’est pourquoi les robots comme ANYmal doivent être capables de décider par eux-mêmes quand faire confiance à la perception visuelle de leur environnement et avancer rapidement, et quand il est préférable de procéder avec prudence et avec de petites étapes”, a continué Miki. “Et c’est le grand défi.”

Entraînement du réseau de neurones

La nouvelle technologie comprend un contrôleur basé sur un réseau de neurones, qui permet à ANYmal de combiner la perception externe et proprioceptive pour la première fois. Les scientifiques ont d’abord exposé le système à de nombreux obstacles et sources d’erreur dans un camp d’entraînement virtuel, ce qui a permis au réseau d’apprendre à surmonter les obstacles de la meilleure manière. Il a également appris quand faire confiance aux données environnementales et quand les ignorer.

“Avec cet entraînement, le robot est capable de maîtriser les terrains naturels les plus difficiles sans les avoir vus auparavant”, déclare Hutter.

Le robot peut effectuer ce processus même lorsque les données des capteurs sur l’environnement immédiat sont ambiguës ou vagues, auquel point ANYmal repose sur sa proprioception. Cela lui permet de combiner la vitesse et l’efficacité de la détection externe avec la sécurité de la détection proprioceptive.