Les robots créent la trace qu'ils vont apprendre à suivre

Par 01 septembre 2008

Pour mieux coordonner le déplacement des robots les uns par rapport aux autres, des chercheurs ont élaboré un système leur permettant de prédire la direction de leur leader en fonction de son comportement.

Des chercheurs en robotique de l'université de Californie à Davis ont élaboré un système de contrôle qui permet aux robots de récolter des signes suggérant que leur leader est sur le point de tourner, prévoir où il va aller et donc le suivre. "Il s'agit d'un problème fondamental en robotique" explique Sanjay Joshi, professeur associé ingénierie mécanique et aéronautique à l'UC davis. En effet, que ce soit lorsqu'il marche dans la rue, lorsqu'il conduit sur l'autoroute ou dans bien d'autre situations, l'homme recueille souvent des signaux délibérés et des indices inconscients afin de pouvoir prévoir ce que font les autres et agir en conséquence. Les robots ont cependant plus de mal à se coordonner de la sorte, par exemple lorsque le leader d'un groupe tourne à un coin de rue et disparaît du champ de vision de ses congénères. Des études en psychologie comportementale ont montré qu'une personne qui s'apprête à tourner fait inconsciemment un bref signe de tête dans la direction qu'elle s'apprête à emprunter pour que les autres puissent la suivre.
Un système inspiré par des études de psychologie comportementale
Les êtres humains utilisent ainsi divers signaux pour construire un modèle de prédiction de l'endroit où leurs pairs se dirigent. C'est sur ce modèle que Sanjay Joshi et son équipe ont développé un système de contrôle intégré permettant aux robots de prendre en compte de tels indices comportementaux dans leur prise de décision. L'équipe de chercheurs a testé le système sur un petit robot commercialisé appelé Evolution Robotics Scorpion. La caméra du robot a été capable d'identifier son comparse qui était en tête. Son système informatique a pu ensuite combiner cette information avec des indices comportementaux. Plutôt que d'avoir programmé le robot leader pour qu'il envoie directement des signaux disant qu'on devait le suivre, l'équipe de chercheurs a envoyé des "indices comportementaux"au second robot via un dispositif sans fil.
Apprendre aux robots à suivre des hommes
Cet indice disait que le leader allait tourner mais ne précisait pas dans quelle direction. Pour  décider de la direction qu'il devait emprunter, le robot a élaboré sa propre prédiction en combinant l'indice avec d'autres paramètres comme la vitesse et la direction du leader. Les chercheurs en ont conclu que des robots capables d'incorporer des informations comportementales dans leurs paramètres décisionnels agissaient de façon plus efficace en suivant le leader que les autres. "Des robots de plus en plus capables d'intégrer des comportements et de les suivre seraient plus faciles à intégrer à un travail humain. Dans un hôpital, un robot pourrait par exemple suivre un docteur dans les couloirs." Un article décrivant ces travaux est paru dans l'édition d'août 2008 de la revue IEEE Transactions on Industrial Electronics.

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