Le robot à 20 pattes qui pense dans toutes les directions

0
18

Une étrange machine à vingt pattes.
Cela pourrait en fait changer les règles concernant l’apparence d’un robot.

Pendant des années, nous avons vu les roboticiens copier la nature. Nous voyons des humanoïdes marcher comme des humains, des machines fonctionnant à quatre pattes comme des chiens, peut-être des chenilles inspirées des insectes ou des chevaux mécaniques.
Mais de nouvelles recherches suggèrent que la forme corporelle idéale n’est pas du tout une copie de nous.

C’est plus proche d’un oursin 🦔

Des chercheurs de l’Université Duke ont construit un robot appelé Argus – du nom du géant mythologique qui voit tout, car il voit dans toutes les directions. Le design est radical dans sa simplicité et sa complexité. Il n’a pas de façade. Pas de retour. Pas de sommet, vraiment, puisque le corps central n’est qu’un hub.

Au lieu de cela, vingt pieds télescopiques rayonnent depuis le centre.

Chaque étape coûte 300 $. Chaque pointe dispose d’une caméra de profondeur.
Cela permet à Argus de se déplacer dans n’importe quelle direction. Il peut se stabiliser après avoir été poussé. Il gère les terrains accidentés, transporte une charge utile de 4,5 kg et oui, il grimpe aux murs.

À la recherche de la symétrie

Comment trouvez-vous ce design ?
Vous ne demandez pas « quel animal est le plus fort ?

L’équipe a effectué plus de 1,50 simulations de formes différentes. Ils ont recherché quelque chose de mathématique appelé isotropie dynamique. Cela semble ennuyeux mais ce n’est pas le cas. Le score va de 0 à 1.

1 signifie que le robot peut accélérer sa masse de manière identique dans toutes les directions.

“Quand un robot peut accélérer aussi bien… Avancer et reculer deviennent identiques.”
C’est Boyuan Chen du Duke General Robotics Lab qui explique le changement de perspective. Lorsque la direction n’a plus d’importance pour le contrôle, le problème de la navigation change complètement.

La plupart des robots obtiennent un score inférieur à 0,6.
Même les chiens à quatre pattes ou les robots humanoïdes sont directionnels. Ils savent mieux avancer que latéralement ou reculer.

Argus a obtenu un score de 0,91.
Presque le maximum théorique.

Ils y sont parvenus en disposant le corps autour d’un dodécaèdre régulier. C’est la forme géométrique à 12 faces composée de pentagones. Cela crée un champ de vision presque uniforme. Le robot n’a pas besoin de s’orienter. Ça va juste.

“Tout le problème du contrôle des robots change de nature.”

Chaos du monde réel

Les mathématiques fonctionnent-elles en dehors de l’ordinateur ?

Pour le prouver, l’équipe a traîné Argus à travers le campus de Duke.
Béton. Herbe. Buissons denses. Sable. Points humides. Écorce d’arbre.

Le robot a franchi des obstacles pouvant atteindre 13 cm de hauteur. Il roulait en poussant un cube de la taille d’un petit frigo.

Et voici le kicker.

Quelqu’un s’est cassé trois jambes.
Il a continué à bouger.

Argus est-il l’avenir de la robotique grand public ?
Probablement pas encore. C’est une preuve de concept. La vraie valeur ici n’est pas la machine elle-même mais la méthode utilisée pour la construire. Cela prouve que nous n’avons pas besoin d’imiter la biologie pour devenir agile.

Nous pouvons plutôt construire à partir de la géométrie.

Alors peut-être arrêtez de vous inspirer des chevaux.
Regardez l’oursin. 🦔
Regardez la sphère.
Regardez ce qui se passe lorsque vous supprimez l’idée de « en avant ».