Les robots peuvent avoir un don pour la force et la précision surhumaines, mais ils ont toujours du mal avec certaines tâches humaines de base, comme plier le linge ou préparer une tasse de café.

Entrez Bleu, un nouveau low-cost, robot convivial conçu et construit par une équipe de chercheurs de l'Université de Californie, Berkeley. Blue a été conçu pour utiliser les avancées récentes de l'intelligence artificielle (IA) et de l'apprentissage par renforcement en profondeur pour maîtriser des tâches humaines complexes, tout en restant abordable et suffisamment sûr pour que chaque chercheur en intelligence artificielle – et éventuellement chaque foyer – puisse en avoir un.

Le bleu est le fruit de Pieter Abbeel, professeur de génie électrique et d'informatique à l'UC Berkeley, le chercheur postdoctoral Stephen McKinley et l'étudiant diplômé David Gealy. L'équipe espère que Blue accélérera le développement de la robotique pour la maison.

"L'IA a fait beaucoup pour les robots existants, mais nous voulions concevoir un robot adapté à l'IA, " a déclaré Abbeel. " Les robots existants sont trop chers, pas en sécurité autour des humains et de même pas en sécurité autour d'eux-mêmes - s'ils apprennent par essais et erreurs, ils se cassent facilement. Nous voulions créer un nouveau robot adapté à l'ère de l'IA plutôt qu'à la haute précision, sous-millimétrique, l'ère de l'automatisation d'usine.

Au cours des 10 dernières années, Abbeel a été le pionnier des algorithmes d'apprentissage par renforcement profond qui aident les robots à apprendre par essais et erreurs ou en étant guidés par un humain comme une marionnette. Il a développé ces algorithmes à l'aide de robots construits par des sociétés extérieures, qui les commercialisent pour des dizaines de milliers de dollars.

Le bleu est durable, les pièces en plastique et les moteurs haute performance totalisent moins de 5 $, 000 à fabriquer et à assembler. Ses bras, chacun de la taille du bodybuilder moyen, sont sensibles aux forces extérieures, comme une main qui la repousse, et ont des bords arrondis et des points de pincement minimes pour éviter d'attraper les doigts égarés. Les bras de Blue peuvent être très raides, comme un humain fléchissant, ou très flexible, comme un humain qui se détend, ou quoi que ce soit entre les deux.

Actuellement, l'équipe construit 10 bras en interne à distribuer à certains utilisateurs précoces. Ils continuent d'étudier la durabilité de Blue et de relever le formidable défi de fabriquer le robot à plus grande échelle, ce qui se produira grâce au spin-off de l'UC Berkeley, Berkeley Open Arms. Les inscriptions pour exprimer votre intérêt pour un accès prioritaire commencent aujourd'hui sur ce site,

"Avec un robot à moindre coût, chaque chercheur pourrait avoir son propre robot, et cette vision est l'un des principaux moteurs de ce projet :faire plus de recherche en ayant plus de robots dans le monde, ", a déclaré McKinley.

De statue en mouvement à souple comme un chat

La robotique s'est traditionnellement concentrée sur les applications industrielles, où les robots ont besoin de force et de précision pour effectuer parfaitement des tâches répétitives à chaque fois. Ces robots s'épanouissent dans des environnements hautement structurés, environnements prévisibles, loin de la maison américaine traditionnelle, où vous pourriez trouver des enfants, animaux domestiques et linge sale sur le sol.

"Nous avons souvent décrit ces robots industriels comme des statues en mouvement, " a déclaré Gealy. " Ils sont très rigides, destiné à aller du point A au point B et revenir au point A parfaitement. Mais si vous leur commandez de dépasser d'un centimètre une table ou un mur, ils vont défoncer le mur et s'enfermer, se casser ou briser le mur. Rien de bon."

Si une IA fait des erreurs et apprend par la pratique dans des environnements non structurés, ces robots rigides ne fonctionneront tout simplement pas. Pour rendre l'expérimentation plus sûre, Le bleu a été conçu pour être contrôlé par la force - très sensible aux forces extérieures, moduler toujours la quantité de force qu'il exerce à un moment donné.

"L'une des choses vraiment intéressantes dans la conception de ce robot, c'est que nous pouvons le rendre sensible à la force, sympa et réactif, ou nous pouvons choisir qu'il soit très solide et très rigide, " a déclaré Gealy. " Les chercheurs peuvent ajuster la rigidité du robot, et quel type de rigidité - voulez-vous qu'il ressemble à de la mélasse ? Voulez-vous que cela ressemble à un printemps? Une combinaison de ceux-ci ? Si nous voulons que les robots se déplacent vers la maison et fonctionnent dans ces environnements de plus en plus déstructurés, ils vont avoir besoin de cette capacité."

Pour atteindre ces capacités à faible coût, l'équipe a examiné les fonctionnalités dont Blue avait besoin pour effectuer des tâches centrées sur l'humain, et de quoi il pourrait se passer. Par exemple, les chercheurs ont donné à Blue une large gamme de mouvements - il a des articulations qui peuvent se déplacer dans les mêmes directions qu'une épaule humaine, coude et poignet - pour permettre aux humains de lui apprendre plus facilement comment effectuer des manœuvres délicates à l'aide de la réalité virtuelle. Mais les bras de robot agiles manquent de la force et de la précision d'un robot typique.

"Ce que nous avons réalisé, c'est que vous n'avez pas besoin d'un robot qui exerce une force spécifique à tout moment, ou une précision spécifique pour tous les temps. Avec un peu d'intelligence, vous pouvez assouplir ces exigences et permettre au robot de se comporter davantage comme un être humain pour accomplir ces tâches, ", a déclaré McKinley.

Blue est capable de supporter en permanence 2 kilogrammes de poids avec les bras complètement tendus. Mais contrairement aux conceptions de robots traditionnels qui se caractérisent par une "limite de force/courant cohérente, " Le bleu est conçu pour être " thermiquement limité, " a déclaré McKinley. Cela signifie que, semblable à un être humain, il peut exercer une force bien au-delà de 2 kilogrammes en une rafale rapide, jusqu'à ce que ses limites thermiques soient atteintes et qu'il ait besoin de temps pour se reposer ou se refroidir. C'est comme la façon dont un humain peut ramasser un panier à linge et le transporter facilement à travers une pièce, mais pourrait ne pas être en mesure de transporter le même panier à linge sur un mile sans pauses fréquentes.

"Essentiellement, nous pouvons tirer le meilleur parti d'un robot plus faible." a déclaré Gealy. "Et un robot plus faible est tout simplement plus sûr. Le robot le plus fort est le plus dangereux. Nous voulions concevoir le robot le plus faible qui puisse encore faire des choses vraiment utiles."

"Les chercheurs avaient développé l'IA pour le matériel existant et, il y a environ trois ans, nous avons commencé à penser, « Peut-être que nous pourrions faire quelque chose dans l'autre sens. Peut-être pourrions-nous réfléchir au matériel que nous pourrions construire pour augmenter l'IA et travailler ensemble sur ces deux voies, à la fois, '", a déclaré McKinley. "Et je pense que c'est un changement vraiment dramatique par rapport à la façon dont beaucoup de recherches ont eu lieu."