DARPA Robotics Challenge : l’évènement robotique à suivre

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10.12.13 DARPA Robotics Challenge : l’évènement robotique à suivre

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Le DARPA Robotics Challenge (appelé aussi DRC) est sans doute la compétition mondiale la plus attendue dans le milieu de la robotique. A quelques jours d’une démonstration qui sera ouverte au public, retour sur l’évènement qui marquera à jamais l’histoire des robots humanoïdes.

L’Agence américaine pour les projets de recherche en défense a lancé le 24 octobre 2012 un appel à participation pour le DARPA Robotics Challenge, aux centres de recherche, sociétés de défense et entreprises dans la robotique. Cette compétition a pour but la conception d’un robot capable de participer à des opérations d’aide humanitaire en cas de catastrophe. Le robot doit pouvoir procéder à l’évacuation des personnes en danger et apporter de l’aide aux victimes.

Les équipes qui ont pris part au DRC devaient imaginer un robot terrestre, capable d’exécuter des tâches dans des conditions extrêmes et de se servir d’une palette d’outils allant du simple tournevis au volant d’une voiture pour la conduire. Dernier point : s’il n’a pas été programmé pour, le robot devait être suffisamment adaptable pour évaluer le potentiel d’un nouvel objet se trouvant sur son chemin et apprendre à s’en servir dans un but précis.

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Le secouriste du futur, vous l’avez compris, sera un concentré de technologies basé sur des capteurs, moteurs et matériaux de dernier cri. Ce sera la plateforme robotique la plus aboutie en matière d’autonomie, de mobilité, de stabilité, de détection et puissance. Tous ces ingrédients réunis, le DRC devrait déboucher sur une créature artificielle suffisamment avancée pour être autonome ou facilement contrôlable à distance par un opérateur néophyte.

A l’issue des épreuves de ce gigantesque tournoi international, le vainquer se verra remettre une récompense de 2 millions de dollars en décembre 2014.

Les étapes du DARPA Robotics Challenge

La première annonce du DRC s’est faite le 10 avril 2012. Les équipes se sont formées et le coup d’envoi officiel a été donné le 24 octobre de cette même année. Le DRC se déroule sur vingt-sept mois, jusqu’au 21 decembre 2014.

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Au cours de ses longs mois de recherche, la DARPA a prévu trois grandes étapes, marquées par des compétitions où les équipes se rencontrent de manière virtuelle, comme en juin 2013, et de manière réelle comme ce sera le cas les 20 et 21 décembre prochains ainsi que les 20 et 21 décembre 2014.

La première étape a consisté à tester le niveau des candidats en programmation informatique. Pour cela, les organisateurs ont développé en partenariat avec l’OSRF (Open Source Robotics Foundation) une plateforme logicielle de simulation virtuelle, le DRC Simulator.

La plateforme permettait de simuler les comportements et déplacement d’un robot en temps réel, dans un environnement virtuel en trois dimensions. Chaque équipe devait programmer le robot virtuel de sorte qu’il exécute correctement trois tâches déterminées à l’avance par la DARPA.

A l’issue de ces épreuves de programmation, 17 équipes sur plus de 100 inscrites initialement se sont qualifiées pour la suite de la compétition.

Sur ces dix-sept équipes, on peut distinguer deux catégories : celles qui utilisent leur propre robot et celles qui utilisent un robot fourni par la DARPA.

Voici la liste des 6 équipes participant au DARPA Robotics Challenge avec leur propre robot financées par la DARPA :

Le laboratoire Jet Propulsion Lab de la NASA et son RoboSimian

Malin comme un singe, agile comme un chimpanzé, RoboSimian est un biorobot ultra modulaire avec 28 actionneurs et quatre membres à 3 doigts. Conception logicielle et matérielle faite par le JPL (Jet Propulsion Lab). Il mesure 164 cm en position debout et 221 cm de large pour 108 kilos.
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Le NREC de l’université de Carnegie Mellon et son robot CHIMP

La team Tartan Rescue du Centre National de Robotique et d’Ingénierie (NREC) de l’université de Carnegie Mellon a conçu ce robot bipède baptisé CHIMP. Ce qui le caractérise c’est le fait qu’il possède à la fois les caractéristiques d’un robot bipède, d’un quadrupède et d’un robot à chenilles. Il mesure 158 cm de haut et 305 cm de large pour 181 kilos.

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L’université de Drexel et son DRC-Hubo

L’université de Drexel a acheté 7 robots humanoïdes HUBO 2 à l’université coréenne KAIST. Il mesure 140 cm de haut et 204 cm de large pour 60 kilos. L’humanoïde DRC-Hubo est le fruit d’une étroite collaboration entre les équipes du Pr. Jun Ho Oh de l’université coréenne KAIST, et plusieurs universités américaines, dont celles du Delaware, de Virginie, et de Drexel (Philadelphie).
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Schaft Inc. et son robot HRP-2

Schaft Inc. s’est créée dans les laboratoires japonais de Jouhou System Kougaku (JSK) de l’Université de Tokyo. Il est basé sur le HRP-2 de Kawada industries. Sa force : ses actionneurs ultra robustes qui peuvent atteindre des vitesses vertigineuses de 1000 tours par minute. Il mesure 148 cm de haut et 131 cm de large pour 95 kilos.

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La team Johnson Space Center de la NASA et son Valkyrie

L’humanoïde aux courbes féminines de la NASA est bien plus qu’une évolution de leur Robonaut. Valkyrie, ou Val pour les intimes, est développé depuis un an par une équipe de 55 personnes qui travaille en roulement 22 heures par jour. Il mesure 190 cm de haut et 203 cm de large pour 125 kilos.
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Le centre Virginia Tech et sont THOR-OP

Il mesure 178 cm de haut et 208 cm de large pour 65 kilos.
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Les équipes suivantes développent un robot sur leurs propores fonds. Il s’agit de sociétés privées pour la plupart, qui ont des activités dans la robotique ou la défense.

Kairos Autonomi et son Chiron

Il mesure 91,4 cm de haut et 229 cm de large pour 68 kilos.
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Groupe international d’instituts de rechere et leur Intelligent Pioneer Robot

Il mesure 160 cm de haut et 56 cm de large pour 65 kilos.
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L’université KAIST et son HUBO 2

HUBO 2, dernière version du robot créé en 2008, possède 40 degrés de liberté. Il mesure 155 cm de haut et 193 cm de large pour 55 kilos.
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Mojavaton LLC et son robot Buddy

Il mesure 147 cm de haut et 183 cm de large pour 17 kilos.
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Les équipes utilisant le robot ATLAS

Les équipes suivantes vont toutes concourrir sur le même robot, l’ATLAS, un robot de type humanoïde bien costaud, de ceux qu’on aimerait pas croiser seul dans la rue. Ses capacités sont hallucinantes, il peut soulever des blocs de pierre de plus de 5 kg, il peut recevoir des coups sans jamais tomber, escalader des obstacles sans jamais perdre de vue sa mission. Conçu dans le centres de recherche de Boston Dynamics, l’Atlas dispose de 28 actionneurs hydrauliques, mesure 188 cm de haut et pèse 150 kilos.

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Les équipes qui vont l’utiliser sont l’institut IHMC en Floride, la team Helios du MIT, la team HKU de l’université de Hong-Kong, l’équipe TracLabs, la team Trooper de chez Lockheed Martin, l’équipe mixte ViGIR (collaboration entre des sociétés américaines et allemandes) et l’équipe WRECS du laboratoire WPI de Carnegie Mellon.

Les robots à l’essai les 20 et 21 décembre 2013

Les DRC Trials auront lieu le 20 et 21 décembre prochains dans l’enceinte du Homestead près de Miami (un circuit de voitures). Les dix-sept équipes s’affronteront au cours de huit épreuves dans lesquelles leur robot sera confronté à différentes situations à résoudre. Les équipes devront guider leur robot et lui faire exécuter des tâches pour tester ses capacités physiques, son équilibre, sa mobilité, sa force, sa dextérité et sa perception.

Les DRC Trials promettent d’être LE rendez-vous à ne pas manquer pour tous les amateurs de robotique. Cet évènement est ouvert au public et sera retransmis en live sur internet (en tout cas, la DARPA fait tout son possible). Le public présent dans les gradins assistera, en plus des épreuves la DRC, à des démonstrations du robot LS3 et du Wildcat de Boston Dynamics, entre autres.

Les manoeuvres à exécuter seront les suivantes :

  1. Conduire une voiture sur un parcours d’obstacles et extraire le robot du véhicule
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  3. Traverser à pied un chemin accidenté, avec différentes hauteurs d’obstacles à passer
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  5. Monter à une échelle
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  7. Se frayer un chemin sur un passage jonché de débris
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  9. Passer à travers une porte en tournant la poignée et en la poussant, passer à travers une deuxième porte en la tirant, et ouverture d’une porte à ferme-porte
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  11. Découper dans un mur une forme triangulaire à l’aide d’une perceuse
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  13. Fermer des vannes où circule de l’air jusqu’à en couper son passage
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  15. Dérouler un tuyau d’incendie, saisir son embout et le tirer jusqu’à l’insérer dans l’encoche.

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Quelques vidéos des entraînements des robots sont disponibles en ligne. Dans celle qui suivet, on peut voir le robot humanoïde Hubo de l’Université de Drexel en train de passer l’épreuve des débris et de la conduite de voiture :

A l’issue de ces épreuves, seules huit équipes se qualifieront pour les finales et verront leurs travaux de recherche subventionnés par la DARPA.
Qui s’en sortira le mieux dans ces huit épreuves compliquées ? Réponse les 20 et 21 décembre prochains !

Suivez en direct pendant les deux jours les épreuves sur la chaîne Youtube de la DARPA TV

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