Du rat à l’albatros, les robots rejouent l’évolution
Après le rat des villes et le rat des champs, voici le robot rat !
Véritable curiosité de la robotique, ce petit «animat», appellation désignant les robots inspirés des animaux, n’en est pas moins très attachant. Bientôt capable d’explorer son environnement, de s’y localiser, de sélectionner et planifier ses actions, le petit robot rappelle sans ambiguïté son modèle vivant : il est vraiment fait comme un rat ! Mais juste physiquement… En effet, les chercheurs ont tout fait pour qu’il puisse «vivre» en totale autonomie et qu’il adopte par lui-même les comportements les plus propices à sa survie.
Le robot rat est né au sein de l’équipe animatLab du Lip6 (1), dirigée par Jean-Arcady Meyer. Les chercheurs ont emprunté son nom à une parodie de l’Iliade attribuée à Homère : dans celle-ci, le roi des rats Psikharpax meurt noyé après avoir fait le mauvais choix devant une mare. Et c’est justement le type d’erreur que les scientifiques veulent éviter pour leur création : "Psikharpax est doté d’une mémoire, analyse Jean-Arcady Meyer. Il sait donc se servir de ses expériences passées. Mais il parvient également à tenir compte du futur grâce à sa capacité à anticiper ses besoins ou les dangers qui l’entourent, et à planifier ses comportements." Au final, Psikharpax sera capable de survivre dans le laboratoire. Au début, celui-ci sera un endroit hostile, menaçant, qu’il va devoir apprendre à connaître. Pour cela, il repérera les lieux accueillants comme celui où il pourra recharger ses batteries, et ceux plus dangereux, comme la zone de la photocopieuse, où les bruits de pas sont fréquents et menaçants. En effet, dans ce piège à rat, un pied peu regardant aurait vite fait de lui infliger de graves blessures… Notre rat robotisé saura même choisir l’itinéraire le moins risqué pour atteindre tel ou tel endroit visé. Mais comment fait-il donc pour réfléchir aussi bien ? Tout simplement grâce à des programmes informatiques fortement inspirés de certaines structures nerveuses d’un vrai rat, de celles qui assurent des fonctions essentielles comme la navigation, la sélection de l’action ou la planification de celle-ci.
Pourquoi choisir le modèle du rat ?
Le projet de réaliser un robot rat est né de différentes motivations. La première est très rationnelle : "Il est passablement utopique de chercher tout de suite à construire un robot à l’image de l’homme, rappelle Jean-Arcady Meyer. En effet, sans prétention, nous sommes quand même le fruit de 3,5 milliards d’années d’évolution ! Alors, au lieu de vouloir copier directement notre intelligence et nos modes de raisonnement, l’approche «animat» permet de s’intéresser aux simples capacités de survie des animaux qui nous ont précédé." Son équipe a choisi le rat car cet animal est le plus évolué dont le système nerveux est assez connu pour qu'un grand nombre des comportements adaptatifs qu'il contrôle soit modélisable. La seconde raison est historique : il y a 250 ans, Jacques de Vaucanson crée un canard automate qui fait date. "C’était une véritable merveille de mécanique, raconte M. Meyer, impressionné. Il bougeait la tête, les ailes, avalait des aliments, les digérait et déféquait, même si ce dernier point a donné lieu à une accusation de supercherie de la part de l'illusionniste Robert-Houdin… A elle seule, une aile se composait de plus de 400 pièces !" Malheureusement, ce trésor de technologie a disparu, dans l’incendie d’un musée de Nijni-Novgorod, actuelle ville de Gorki en Russie, d’après les historiens. Quoiqu’il en soit, les chercheurs ont voulu montrer où en était l’état de l’art de la biomimétique un quart de millénaire plus tard.
Avec le projet d’un robot albatros, le déplacement dans les airs apporte son lot de difficultés !
Est-ce l’empreinte du Canard de Vaucanson ? Toujours est-il que l’équipe de l’animatLab a décidé de relever un autre défi impressionnant : réaliser un robot albatros autonome. Pour Psikharpax, les processus de réflexion, de déplacement, de sélection et de planification de l’action étaient déjà compliqués à mettre en place. Mais la tâche est autrement plus ardue pour l’animat oiseau : l’albatros devra en effet prendre sa course d’élan, décoller, voler en exploitant au mieux les vents puis atterrir avec ses propres ailes battantes ! Il devra également contrôler ses déplacements, calculer les meilleures trajectoires pour atteindre ses objectifs en évitant les obstacles et gérer son énergie… Baptisé Robur du nom d’un héros de Jules Verne , ce projet a débuté par des tests préliminaires sur des appareils volants plus conventionnels comme un avion, un hélicoptère et un dirigeable, le temps de tester certaines parties logicielles.
Alors, confondra-t-on bientôt les animaux de notre environnement, y compris l'homme, avec des animats ? "Nous en sommes encore très loin, affirme M. Meyer. Psikharpax, par exemple, présente beaucoup de différences avec un rat naturel, ne serait-ce que par le sens premier de celui-ci, l’odorat. De plus, le rat est un animal social. On peut craindre qu'il faille plus de cinquante ans pour qu’un rat prenne le robot pour l’un des siens. Alors imaginez combien de temps sera nécessaire pour tromper l’homme…"
(1) Laboratoire d'informatique de l'université Paris VI.
modèle biomimétique
modèle biomimétique
Sens de l'orientation
Sens de l'orientation
Simulation du vol
Simulation du vol
Prototype de Robot rat
Maquette du système d'orientation des yeux pour le robot rat
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Contacts :
Jean-Arcady Meyer, animatLab, Lip6, Paris jean-arcady.meyer@lip6.fr
Site Web du laboratoire :