Avec sa bouille ronde et blanche et ses yeux ronds qui cachent des caméras, il a un petit air malin. Il est vrai que ce petit robot humanoïde a plus d’un tour dans son sac. Dénommé «iCub» (du terme anglais désignant les petits, chez les animaux), il peut apprendre à saisir un objet et à faire des gestes d’une étonnante précision. «Il est unique en son genre», souligne Aude Billard, professeur et directrice du Laboratoire d’algorithmes et systèmes d’apprentissage (LASA) de l’EPFL. Il est le seul à posséder cinquante-sept degrés de liberté – donc autant de possibilités de mouvoir les articulations de son corps – bien qu’il mesure moins d’un mètre. En outre, alors que la plupart de ses comparses humanoïdes se focalisent sur la locomotion, à l’instar du célèbre Asimo japonais qui marche et court mais ne bouge pratiquement pas ses épaules ni ses bras, iCub peut mouvoir avec la même aisance toutes les parties de son corps.
Cet original a été développé dans le cadre du programme européen Robot-Cub qui vise à créer un robot ayant les capacités d’apprentissage d’un enfant de deux ans. Dix instituts européens, ont fabriqué les divers composants de l’iCub. Quant au LASA, il a contribué à la construction de sa tête et de ses bras, mais aussi, comme dit sa directrice, à «valider le design et la mécanique» de l’ensemble, avant que le prototype final ne soit réalisé.
Imitation et coaching. Maintenant, c’est chose faite, et le laboratoire de l’EPFL concentre ses recherches sur le haut du corps du robot, avec pour principal objectif de lui apprendre à contrôler ses gestes. Car, comme chez les enfants, il s’agit bien d’apprentissage. «D’imitation et de coaching», précise Eric Sauser. Le chercheur du LASA et ses collègues, les bras équipés de capteurs, montrent d’abord à iCub les gestes à effectuer pour exécuter par exemple un coup droit ou un revers avec une raquette de ping-pong. Puis, comme le ferait un professeur de tennis de table avec un élève débutant, ils lui prennent le bras ou le poignet pour affiner sa position. «Nous lui montrons deux ou trois fois le bon geste et après, il sait le faire», explique Eric Sauser.
On l’aura compris, le développement de cet enfant-robot s’inspire très largement des comportements des êtres humains, et notamment de leurs capacités d’imitation. Ce n’est d’ailleurs pas un hasard si le projet européen a choisi de fabriquer un robot humanoïde. Bien que ces recherches soient encore fondamentales, leur but ultime est de concevoir des machines qui soient capables de nous aider dans diverses besognes domestiques ou autres, et qui puissent interagir avec nous. A cette fin, «il faut qu’ils puissent s’adapter à nos manières de faire, précise Aude Billard. En outre, plus le robot ressemble à un être humain, plus il est facile à ce dernier de lui apprendre à effectuer une tâche».
Par un juste retour des choses, iCub pourrait aussi contribuer à une meilleure connaissance du développement des enfants. Au sein du consortium Robot-Cub, les spécialistes de la robotique et de l’intelligence artificielle dialoguent avec des neurologues et des psychologues, lesquels sont ainsi amenés «à se poser des questions qu’ils ne se seraient pas posées autrement», précise la responsable du LASA.
Ce n’est qu’un début, car iCub va être doté d’une peau qui lui permettra d’acquérir un sens aigu du toucher. Les chercheurs de l’EPFL ont déjà ouvert la voie. Utilisant les moyens du bord, ils ont recouvert certaines articulations du robot de morceaux de tapis de souris d’ordinateur; ils peuvent ainsi, d’une simple caresse, lui indiquer qu’il lui faut bouger le bras vers le haut, vers la droite, ou le tourner. Mais bientôt, iCub, qui n’a pour l’instant «que les os et les tendons», sera recouvert de peau, des pieds à la tête. «Cela va conduire à des avancées scientifiques très importantes», dit Aude Billard. De quoi rendre l’enfant-robot plus habile et malin encore.
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