Le Robotarium, plateforme collaborative de recherche en robotique

, Partager

L’Institute of Robotics and Intelligent Machines de l’Université de Georgia Institute of Technology a inauguré le 22 août dernier, un laboratoire de robotique unique en son genre. Sa particularité ? Il est accessible aux scientifiques depuis le monde entier.

Le laboratoire Robotarium de Georgia Tech

Ce nouveau laboratoire de robotique en essaim, installé au cœur du campus du Georgia Tech est un lieu d’expérimentation unique pour les chercheurs en robotique du monde entier. Au sein d’une salle de 67 m2 (725 sqft) les scientifiques disposent d’une table d’expérimentation de 16 m2 (168 sqft), semblable à un petit terrain de hockey sur glace sur laquelle peuvent évoluer jusqu’à 100 robots mobiles simultanément. Cet espace de travail est surmonté par un ensemble de caméras permettant d’enregistrer les expériences réalisées.

Table d’expérimentation du Robotarium surmontée des caméras d’acquisition vidéo
GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY

Le constat de base qui a amené à la création de ce centre d’expérimentation est simple comme l’indique le Dr. Magnus Egerstedt, directeur exécutif de l’Institute of Robotics and Intelligent Machines : « Construire et entretenir un laboratoire de multi-robotique d’envergure est trop couteux pour de nombreux roboticiens émergeants. Cela crée une forte barrière d’entrée à notre domaine. Nous avons besoin de fournir plus d’accès afin de continuer à créer les futures générations de robots and de technologies assistée robotiquement. Le Robotarium le permettra à une échelle sans précédent. »

Comme le rappelle le Dr Egerstedt, les coût d’élaboration et de construction de ce type de laboratoire sont conséquents, dans le cas du robotarium, celui-ci a été financé à hauteur de 2,5 millions de dollar par la National Science Foundation (NSF) et l’Office of Naval Research.

Ainsi le Robotarium permet aux chercheurs du monde entier d’envoyer en ligne leurs programmes et expériences à réaliser par l’équipe de Georgia Tech et de recevoir les résultats et captations vidéos correspondantes. Les robots s’activent directement lorsqu’ils reçoivent le programme de la part d’un chercheur de Georgia Tech ou d’ailleurs et se replace automatiquement sur sa borne de chargement une fois l’expérience terminée. Le Dr. Egerstedt souhaite avec le Robotarium : « Faire pour la robotique, ce que les MOOC (Massive Open Online courses) ont fait pour l’enseignement – aujourd’hui n’importe quelle personne sachant coder peut travailler avec des robots ».

Dr Egerstedt
GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY

Les robots et la robotique en essaim

La robotique en essaim est une branche de la robotique qui s’intéresse à l’interaction de robots simples dans des systèmes à plusieurs robots. Elle est inspirée de l’étude de comportements d’organismes sociaux ou pré-sociaux tels que les insectes, notamment les fourmis, les blattes ou encore les poissons. Ces organismes évoluent la plupart du temps de manière auto-organisé (c’est-à-dire sans leader) et adoptent pour autant des comportements collectifs complexes (exemple du schooling chez les poissons).

Les chercheurs travaillent à appliquer ces comportements observés dans la nature pour étudier de nouveaux comportement novateurs mais aussi pour comprendre les différentes interactions et actions possibles au sein d’un groupement de robots capables d’échanger des informations basiques.

Les robots utilisés actuellement pour les expériences sont réalisés par impression 3D ce qui permet de limiter les coûts et de faciliter leur fabrication. Il ne s’agit pour l’instant que de robots roulants mais, dans quelques semaines, des quadrirotors ressemblant à de petits drones de la taille d’une assiette évolueront également dans les airs. Ces petits engins permettront de réaliser des expériences aériennes pour l’instant non accessibles (pour des raisons de sécurité un filet sera mis en place autour de la table d’expérimentation pour prévenir toute collision en cas d’évènement imprévu ou d’une perte de contrôle).

Robots utilisés au sein du Robotarium
GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY

Perspectives de recherche et d’application

Jusqu’à présent, plus d’une centaine de chercheurs se sont connectés en ligne ou utilise la version mini antérieur au robotarium. La plupart d’entre eux sont des roboticiens qui n’ont pas accès aux systèmes de robotique en essaim, d’autres sont par exemple des biologistes. Une équipe a notamment choisi d’utiliser des robots plutôt qu’une modélisation informatique pour mieux comprendre comment les fourmis interagissent les unes par rapport aux autres lorsqu’elles doivent choisir une nouvelle reine.

Le Dr. Egerstedt pense que ce nouveau laboratoire va favoriser les collaborations au sein de la communauté roboticienne, en permettant aux scientifiques et ingénieurs d’échanger plus largement leurs découvertes et de s’appuyer sur celles-ci. Cet accès libre à l’expérimentation permettra également de pallier le manque de ressources qui actuellement bloques parfois la recherche.

Les prochains rendez-vous

La neuvième Semaine Nationale de Robotique se tiendra du 7 au 18 avril prochain ainsi qu’une journée porte ouverte à Georgia Tech le jeudi 12 avril de 9h à 15h.
Depuis son lancement en 2010, Georgia Tech a participé à toutes les éditions de cet évènement annuel en organisant des journées portes ouvertes, visites de laboratoires et démonstrations de robotique pour les étudiants mais aussi pour un public varié.


Rédacteur :
- Jordan Peyret deputy-univ@ambascience-usa.org, Attaché Adjoint pour la Science et la Technologie, Consulat Général de France à Atlanta

Sources :
http://www.news.gatech.edu/features/robotarium-robotics-lab-accessible-all
http://www.news.gatech.edu/2017/08/23/georgia-tech-opens-robotics-lab-world
http://robotics.gatech.edu/outreach/NRW
https://www.wsj.com/articles/a-room-full-of-remotely-operated-robots-what-could-go-wrong-1502810136?mod=e2tw
https://www.diplomatie.gouv.fr/frpolitique-etrangere-de-la-france/diplomatie-scientifique/veille-scientifique-et-technologique/belgique/article/environnement-des-essaims-de-robots-autonomes-pour-surveiller-la-lagunede
https://www.sciencesetavenir.fr/high-tech/robot/un-essaim-de-robots-pour-surveiller-les-canaux-de-venise_116485