L’année dernière, à Pasadena, un robot a traversé le campus du California Institute of Technology (Caltech) avec un second robot solidement fixé sur son dos. Ces deux machines formaient une équipe coordonnée appelée X1, conçue pour réaliser des missions trop risquées ou chaotiques pour les humains.
Dans le cadre d’un projet de trois ans, des ingénieurs de Caltech et de l’Institut de l’Innovation Technologique d’Abou Dabi ont transformé ces robots en un système multi-robots.
Ce terme désigne une équipe hautement coordonnée où chaque machine se concentre sur les tâches qu’elle exécute le plus efficacement.
Fonctionnement du duo de robots X1
Ce projet a été dirigé par Aaron Ames, ingénieur en mécanique et directeur du Centre pour les Systèmes Autonomes et les Technologies de Caltech. Ses recherches se concentrent sur les robots autonomes, capables de planifier et de se déplacer sans commandes humaines directes, tout en maintenant leur capacité à marcher dans des environnements instables.
Au cœur du système X1 se trouve un humanoïde modifié, le Unitree G1, qui marche sur deux jambes tout en portant un équipement lourd. Sur son dos, un robot morphing s’adapte selon les exigences de la mission.
Outre M4 et l’humanoïde, le projet implique des spécialistes d’Abou Dabi et de Boston pour assurer l’interface des différents éléments.
À l’Institut de l’Innovation Technologique, les ingénieurs perfectionnent des outils de sécurité informatique qui protègent le matériel des robots, tandis que des chercheurs de Northeastern ajustent les mécanismes permettant à M4 de changer de configuration.
Dans un rapport récent, les collaborateurs ont décrit comment M4 charge des caméras, des lidar et des capteurs pour analyser son environnement, ce qui lui permet de se localiser sans contrôle joystick et de planifier des itinéraires à travers des zones encombrées.
Équipe de robots X1 pour les missions de sauvetage
Lors d’une démonstration, le système X1 a commencé dans un laboratoire avant de traverser une bibliothèque pour atteindre un point élevé à l’extérieur, près de Caltech Hall. Ce parcours a permis à l’humanoïde de naviguer à travers des couloirs étroits, des portes et des escaliers avant de libérer son partenaire aérien.
Au bord de la zone ouverte, l’humanoïde s’est incliné pour permettre à M4 de décoller en mode drone. Après avoir atterri, M4 a replié ses rotors pour utiliser des roues, se dirigeant vers un étang du campus, avant de voler au-dessus de l’eau pour compléter la mission. Cette épreuve était basée sur un scénario de sauvetage, X1 agissant comme un premier intervenant rapide capable d’évaluer la scène avant l’arrivée des équipes humaines.
« Actuellement, les robots peuvent voler, conduire et marcher », a déclaré Aaron Ames.
Marche, roues et ailes
Les robots à usage unique rencontrent des difficultés lorsque le terrain devient difficile, les escaliers raides ou que des manœuvres aériennes deviennent nécessaires. Dans l’étude M4, les chercheurs ont montré que le robot peut rouler, voler, se pencher et se stabiliser face à des obstacles qui défient des machines plus simples.
Cette flexibilité est parfois appelée plasticité locomotrice, soit la capacité d’un robot à changer de style de mouvement selon les conditions. M4 a été conçu avec cette idée, puis élargi pour transporter des ordinateurs et des capteurs suffisamment lourds pour des missions véritablement autonomes. La majorité des robots humanoïdes dépendent encore de mouvements humains enregistrés pour des actions telles que marcher ou escalader, ce qui limite leur adaptation à des situations inconnues.
Le groupe d’Ames combine des modèles basés sur la physique avec de l’apprentissage automatique, permettant à X1 de s’adapter lorsque le terrain change. X1 tire parti de cette flexibilité en laissant l’humanoïde parcourir de longues distances à pied tandis que M4 conserve son énergie pour des activités de conduite et de vol plus courtes.
« Le défi est de faire travailler ensemble différents robots pour qu’ils forment un système unifié », a déclaré Mory Gharib, professeur à Caltech.
De la démonstration en laboratoire aux urgences réelles
Pour l’instant, X1 fonctionne avec des missions scriptées, mais l’équipe travaille sur des méthodes de contrôle critiques pour la sécurité, assurant un comportement sûr même en cas de défaillance des capteurs. Cela implique de prouver que les robots peuvent non seulement atteindre un but, mais qu’ils éviteront également des manœuvres risquées dans des conditions perturbées.
Avant que des machines comme X1 n’entrent dans des zones sinistrées, l’équipe souhaite convaincre les régulateurs et le public que ces robots sont dignes de confiance. Cela nécessite de démontrer des séances prolongées sans pannes, des mécanismes clairs pour auditer les décisions et des arrêts d’urgence activables par les humains en cas de problème.
À l’Institut de l’Innovation Technologique, les ingénieurs fournissent des ordinateurs embarqués sécurisés et des contrôleurs de vol pour que le drone M4 puisse prendre des décisions rapidement sur place. Cette capacité est cruciale lorsque les réseaux échouent et que les opérateurs recherchent une navigation autonome fiable, planifiée par le robot sans intervention humaine.
Si des systèmes comme X1 continuent de se développer, ils pourraient un jour explorer des bâtiments endommagés ou transporter des fournitures dans des rues inondées sans mettre les personnes en danger. Cette combinaison de jambes, de roues et de rotors annonce potentiellement une nouvelle génération de premiers intervenants capables de déterminer à quel moment marcher, conduire ou voler.
Points à retenir
- Le projet X1 a été réalisé par Caltech et l’Institut de l’Innovation Technologique d’Abou Dabi, réunissant des spécialistes de divers domaines.
- X1 combine un humanoïde et un robot morphing, montrant une grande flexibilité dans les missions autonomes.
- Les robots X1 sont conçus pour s’adapter à différents environnements, atteignant des zones difficiles d’accès.
- La sécurité et la fiabilité sont essentielles pour le déploiement de robots dans des situations d’urgence, nécessitant des tests rigoureux.
- Le développement futur des robots pourrait redéfinir la manière dont les interventions de sauvetage sont menées, réduisant les risques encourus par les humains.
Au final, cette recherche soulève des questions fondamentales sur notre interaction avec la technologie. L’innovation robotique progresse à un rythme effréné, et il est passionnant d’imaginer comment ces capacités pourraient transformer notre manière d’aborder les crises, en fusionnant l’intelligence humaine avec celle des machines. Quelles seraient les implications éthiques d’une telle évolution ? À mon sens, il est crucial d’entretenir cette réflexion collective pour naviguer dans ces changements tout en préservant notre humanité.