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Comment les humains et les robots peuvent-ils vivre ensemble ?

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Publié le mercredi 05 mai 2021

TRANSCEND est l'un des six nouveaux projets de recherche interdisciplinaires qui ont reçu un financement pluriannuel dans le cadre de l'instrument de financement Audacity de "Institute of Advanced Studies” de l'université.

Le projet, dirigé par les Profs. Jan Lagerwall et Holger Voos et réalisé en collaboration avec les Profs. Mathew Schwartz (New Jersey Institute of Technology) et Danqing Liu (Université technique d'Eindhoven), vise à créer les bases d'une infrastructure permettant de suivre les tendances émergentes en matière de robotique et d'automatisation. À long terme, il vise à assurer une cohabitation sûre entre les robots et les humains dans des contextes quotidiens, de l'intimité des foyers aux chantiers de construction et aux paysages urbains animés.

Rendre les robots autonomes a été une tendance croissante dans l'industrie de la robotique au cours des dernières années. Les robots autonomes ne sont pas liés à un endroit particulier, comme un atelier, mais peuvent se déplacer en marchant (comme les robots humanoïdes), en roulant (comme les voitures sans conducteur) ou en volant (comme les drones).

Cette évolution s'accompagne d'un intérêt pour l'insertion de robots dans des espaces publics, les bureaux ou les hôpitaux, voire les maisons. "Les raisons d'introduire des robots dans les espaces peuplés par l'homme vont bien au-delà de l'idée de remplacer les tâches ménagères, comme c'est le cas avec les aspirateurs robotisés. Ils peuvent apporter de nouvelles et meilleures solutions aux problèmes que nous rencontrons dans notre vie quotidienne, comme la mobilité personnelle (notamment pour les personnes handicapées), la lutte contre les incendies, la livraison de marchandises, l'organisation d'entrepôts (y compris tout ce qui va des grands entrepôts d'Amazon au vestiaire d'un théâtre ou d'un centre de conférence), etc.", explique le professeur Voos. 

Apporter des solutions technologiques à des questions éthiques

L'automatisation des robots s'accompagne de questions éthiques et sociétales. Comment notre vie et notre comportement seront-ils affectés par la présence permanente de robots ? Qu'en est-il de l'intégrité personnelle lorsque vous êtes entouré de robots dotés d'une intelligence artificielle et de systèmes de caméra avancés qui peuvent facilement vous reconnaître et vous identifier ? TRANSCEND explore une voie potentiellement bénéfique pour répondre au moins partiellement à ces questions. En développant une nouvelle infrastructure de marqueurs visibles uniquement par les robots, il pourrait être possible d'éviter le tournage constant de vidéos haute définition et l'analyse de l'environnement par l'intelligence artificielle pour la localisation et la navigation des robots. En effet, les robots n'auront qu'à rechercher les marqueurs et non l'ensemble de la scène pour déterminer leur propre position et orientation. En veillant à ce que les marqueurs n'identifient pas quelle personne se trouve dans la scène, mais uniquement la forme humaine en tant que telle, l'intégrité personnelle peut être renforcée.

Au cœur de cette nouvelle technologie se trouve l'optique remarquable des réflecteurs sphériques cholestériques (CSR), un nouveau composant optique polyvalent qui présente une réflectivité omnidirectionnelle dans une bande de longueur d'onde étroite avec une polarisation circulaire. Cela permet une détection depuis n'importe quelle direction, même dans des environnements visuellement complexes et dynamiques, sans faux positifs. "En réglant la bande de réflexion en dehors du spectre visible, les CSR sont indétectables par l'œil humain et donc esthétiquement non intrusifs. Nous allons recouvrir les surfaces de marqueurs fiduciaires basés sur les CSR - en fait des codes QR invisibles - qui relient le monde physique à sa représentation numérique, permettant une communication de machine à machine (M2M) et d'environnement à machine (E2M) fiable, peu coûteuse et extrêmement économe en énergie", explique le professeur Lagerwall. Cette technologie facilitera la navigation et l'optimisation des trajectoires en temps réel pour les robots (individuels ou en essaims), la construction assistée par des robots ainsi que la déconstruction et le recyclage responsables, soutenant ainsi l'économie circulaire.

Le professeur Jan Lagerwall est un physicien des matériaux à la Faculté des Sciences, des Technologies et de Médecine, travaillant dans le domaine de la physique expérimentale de la matière molle. Il est spécialisé dans les cristaux liquides dont les propriétés optiques sont utilisées dans le projet TRANSCEND pour créer la réflectivité omnidirectionnelle des marqueurs invisibles.

Holger Voos est professeur titulaire en sciences de l'ingénieur au Centre interdisciplinaire pour la sécurité, la fiabilité et la confiance. Il est spécialisé dans la robotique et l'automatisation, avec un intérêt particulier pour les robots mobiles tels que les drones, les robots de service mobiles, les voitures autonomes ou les robots dans l'espace. 

Le projet TRANSCEND débute le 1er septembre 2021. 

En savoir plus sur l'Institute of Advanced Studies.