Les chercheurs de Carnegie Mellon ont développé un logiciel open source qui permet un mouvement plus agile des robots à pattes.

Les robots peuvent aider les humains dans des tâches telles que l'aide aux efforts de reprise après sinistre ou la surveillance de l'environnement. Dans le cas des quadrupèdes, des robots qui marchent sur quatre pattes, leur mobilité nécessite de nombreux composants logiciels pour fonctionner ensemble de manière transparente. La plupart des chercheurs doivent passer une grande partie de leur temps à développer une infrastructure de niveau inférieur au lieu de se concentrer sur les comportements de haut niveau.

L'équipe d'Aaron Johnson du Robomechanics Lab du College of Engineering de l'Université Carnegie Mellon a fait l'expérience directe de ces frustrations. Les chercheurs ont souvent dû s'appuyer sur des modèles simples pour leur travail car les solutions logicielles existantes n'étaient pas open source, ne fournissaient pas de cadre modulaire et manquaient de fonctionnalités de bout en bout.

Dans un exemple d'innovation née de la nécessité, Johnson, professeur agrégé de génie mécanique, et son équipe ont conçu leur propre pile logicielle de locomotion, Quad-SDK, un cadre complet pour la locomotion quadrupède agile.

La conception peut simplifier le processus de développement pour les roboticiens du monde entier car elle utilise une licence open source, ce qui signifie que le logiciel peut être utilisé et modifié à la guise de l'utilisateur. Quad-SDK est prêt à l'emploi, les chercheurs n'ont donc pas à se soucier de la mise en œuvre des outils et de l'infrastructure ; au lieu de cela, ils peuvent travailler directement sur les comportements et les applications.

Contrairement à d'autres options, Quad-SDK est également compatible avec le système d'exploitation du robot (ROS). ROS est un middleware, quelque part entre le matériel et le logiciel, qui permet aux différentes parties d'un système de se parler. Par exemple, si un robot détecte un obstacle sur son chemin et a besoin de transférer des informations de son module de perception à son module de prise de décision, le ROS est ce qui permet cette communication. Imaginez une application qui n'utilise ni iOS ni Android, c'est beaucoup plus simple quand tout fonctionne ensemble.

La locomotion est un problème en couches, en tant que membre de l'équipe et titulaire d'un doctorat. Ardalan Tajbakhsh, étudiant, le décrit :"Pour faire quelque chose de significatif sur un robot, vous devez avoir de nombreux composants qui fonctionnent ensemble de manière transparente." Quad-SDK fournit un cadre permettant aux chercheurs et développeurs en robotique de concentrer leurs efforts sur les algorithmes de base plutôt que sur les outils et l'infrastructure logiciels.

D'autres progiciels sont très efficaces pour résoudre un composant, comme la planification de mouvement, mais il est essentiel de disposer de cadres de bout en bout qui fournissent les algorithmes, les outils et l'infrastructure nécessaires pour effectuer des recherches robotiques de haute qualité.

Quad-SDK est une pile complète, ce qui signifie qu'il contient tous les niveaux de la hiérarchie qui affectent la locomotion quadrupède, à commencer par la planification globale. Une couche se trouve au sommet de la pile ; Tajbakhsh le compare à Google Maps, car il choisit à peu près où le robot doit aller pour atteindre sa destination. La couche suivante, le planificateur local, est ce qui décide des spécificités de l'itinéraire, comme l'endroit où le robot doit placer ses pieds. Cela aboutit à une troisième couche, le pilote du robot, qui envoie des commandes aux articulations du quadrupède pour exécuter le mouvement souhaité.

Dans les semaines qui ont suivi le prix du meilleur article de Quad-SDK lors de l'atelier sur les robots à pattes de la conférence internationale IEEE 2022 sur la robotique et l'automatisation (ICRA), les gens ont demandé à l'utiliser, un indicateur de l'utilité de ses solutions et de la façon dont le format open source invite à la collaboration au sein de la communauté robotique. + Explorer plus loin

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