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Posté par Redbran le Mardi 25/07/2017 à 00:00
Un bras robotique imprimé en 3D en phase avec son environnement

© projet DeCoRo
Un bras robotique laisse entrevoir une révolution dans l'apprentissage des robots.

Au-delà de leur utilisation traditionnelle dans l'industrie, les robots sont de plus en plus prisés pour leur formidable potentiel pour la société. Une initiative de l'UE a étudié l'apprentissage (L’apprentissage est l'acquisition de savoir-faire, c'est-à-dire le processus d’acquisition de pratiques, de connaissances,...) développemental en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel d'un robot (Un robot est un dispositif mécatronique (alliant mécanique, électronique et informatique) accomplissant automatiquement soit des tâches qui sont généralement dangereuses,...) humanoïde pour des tâches quotidiennes de manipulation.

Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution,...) DECORO (Developmental context-driven robot learning), financé par l'UE, s'est intéressé à l'apprentissage développemental par le contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le...) des robots, une étape cruciale pour exploiter tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) le potentiel des robots afin qu'ils améliorent nos conditions de vie (La vie est le nom donné :).

DECORO a entrepris de mieux comprendre les relations entre "l'état" utilisé dans un algorithme d'apprentissage, la manière d'agir du robot et le contexte sensoriel de ce dernier.

L'équipe de DECORO a commencé par créer une architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) permettant d'explorer l'apprentissage en temps réel dans des contextes comportant de nombreuses dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce de révolution.). Lorsque l'on permet au robot de prendre en compte une quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une...) plus élevée de stimuli sensoriels, il est mieux à même de surmonter le bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la création d'une sensation auditive.) sensoriel et de l'ignorer quand il faut réaliser des tâches similaires. Cette constatation est très importante.

Les scientifiques ont ensuite développé en open source un bras robotique imprimé en 3D, capable d'interagir physiquement avec son environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre une...), tout en développant ses compétences sensorimotrices. Le bras combine des composants structurels pouvant être imprimés avec des imprimantes 3D d'entrée de gamme et des tendons en caoutchouc, pour constituer une configuration agoniste-antagoniste. Cette technique assure une reproduction aisée, une bonne solidité même en cas d'impacts rapides, un cycle de réparation de quelques minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le terrain. ...) en cas de bris d'une pièce, ainsi que des caractéristiques de rigidité et d'amortissement lorsque cela s'avère nécessaire. Le bras est capable de résister à des impacts et à une exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et...) d'objets non modélisés, grâce à l'utilisation d'actionneurs de rigidité passive variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un...).

Le bras robotique utilise des modèles internes simples qui mettent en relation la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est...) des muscles avec les angles et la rigidité de l'articulation. L'apprentissage de ces modèles se fait par le biais d'une procédure d'auto-étalonnage. Ils sont utilisés pour réaliser des mouvements rapides et ciblés, ainsi que pour la détection des collisions. Ce bras peut réduire les oscillations typiques de l'extrémité, tout en se déplaçant rapidement grâce à l'utilisation dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) de la co-contraction pendant la réalisation des mouvements.

Les partenaires du projet ont commencé à exploiter le bras robotique afin de développer des comportements adaptés au contexte.

Utilisant du logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les instructions de traitement, regroupées sous forme de...) et du matériel open source, le bras souple et robuste de DECORO est capable de répondre de façon unique à son environnement. Il est reproduit dans de nombreuses universités du monde (Le mot monde peut désigner :) entier. Une autre voie de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...) consiste à lui trouver des missions dans l'agriculture, ce qui est l'objectif de la PME Fieldwordk Robotics Ltd, créée au Royaume-Uni.

Pour plus d'information voir:
- Projet DECORO
- GummiArm

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Source: CORDIS-Europa