Robot quadrupède multi-talents bat record vitesse escalade
Imaginez un robot à quatre pattes capable non seulement de marcher, mais aussi de rouler sur des roues, de se lever, de lancer des objets et même de monter et descendre des escaliers. C'est exactement ce que sait faire l'ANYmal, un robot quadrupède polyvalent développé par les ingénieurs de l'institut de recherche ETH Zurich. Et comme si cela ne suffisait pas, ce robot vient de battre un nouveau record en grimpant des échelles à une vitesse inégalée !
Un robot multi-talents en constante évolution
Depuis sa première apparition en 2017, lorsqu'il a appris à utiliser les ascenseurs dans les immeubles de grande hauteur, l'ANYmal n'a cessé de progresser et d'étonner par ses prouesses. Commercialisé par ANYbotics, une spin-off d'ETH Zurich, ce robot quadrupède est désormais disponible dans une version à roues baptisée Swiss-Mile.
Le modèle actuel de l'ANYmal se déplace à une vitesse de marche normale de 0,75 m/s et peut parcourir tout type de terrain, à l'intérieur comme à l'extérieur, pendant 90 à 120 minutes avec une seule charge de batterie. Équipé de capteurs tels qu'un module lidar à 360 degrés, six caméras de profondeur et deux caméras optiques, il analyse son environnement grâce à deux processeurs Intel 6 cœurs.
Des capacités uniques pour des missions d'inspection autonome
Toute cette technologie permet au robot d'effectuer de manière autonome des tâches comme des inspections de sécurité dans des environnements industriels variés : usines, installations gazières, entrepôts et même mines. Cependant, certaines zones de ces sites ne sont accessibles que par des échelles, ce qui représentait jusqu'à présent une limite pour l'ANYmal de base.
Des pieds transformés en crochets pour grimper à toute vitesse
Pour remédier à ce problème, une équipe de chercheurs du Robotic Systems Lab d'ETH Zurich a modifié les pieds du robot en y ajoutant quatre "effecteurs d'extrémité en forme de crochet". Ces appendices en forme de C permettent à l'ANYmal d'appliquer une force à la fois de compression et de traction sur les barreaux d'une échelle. Ainsi, il peut pousser sur les barreaux inférieurs tout en se hissant vers les barreaux supérieurs, stabilisant son centre de gravité pendant l'ascension.
L'apprentissage renforcé privilégié pour une maîtrise optimale
Mais ces effecteurs ne servent à rien si le robot ne sait pas comment les utiliser. Les scientifiques ont donc eu recours à une approche d'apprentissage renforcé dite "privilégiée enseignant-étudiant". Elle consiste à entraîner un enseignant virtuel à l'aide d'un modèle informatique dans lequel toutes les variables (comme l'angle de l'échelle et l'espacement des barreaux) sont connues, tout en formant en parallèle un étudiant virtuel qui imite le comportement de l'enseignant en utilisant uniquement des informations sensorielles "bruitées" et chaotiques.
Cet étudiant virtuel, qui sait quoi faire grâce à l'enseignant et comment le faire au mieux grâce à ses données sensorielles, est ensuite intégré au logiciel qui permet au robot physique de grimper aux échelles.
Un taux de réussite de 90% et une vitesse record
Lors des tests en laboratoire, l'ANYmal modifié a réussi à monter des échelles inclinées de 70 à 90 degrés dans 90% des cas. Mais surtout, il a grimpé ces échelles 232 fois plus vite que n'importe quel autre robot, bipède ou quadrupède ! Une véritable prouesse qui ouvre de nouvelles perspectives pour l'inspection robotisée dans l'industrie.
L'ANYmal repousse une fois de plus les limites de ce qu'un robot mobile peut accomplir. Sa capacité à grimper des échelles à grande vitesse va permettre d'étendre considérablement le champ d'action des robots d'inspection autonomes.
Marco Hutter, professeur à l'ETH Zurich et co-auteur de l'étude
Avec ses talents multiples et ses records de performance, nul doute que l'ANYmal a encore de belles années devant lui pour nous impressionner. Et si l'avenir de l'inspection industrielle et de la sécurité passait par ce robot quadrupède futuriste ?
