Apprendre des mouvements de danse pourrait aider les robots humanoïdes à mieux travailler avec les humains

Des ingénieurs de l’Université de Californie à San Diego ont entraîné un robot humanoïde à apprendre et à exécuter sans effort une variété de mouvements expressifs, y compris des routines de danse simples et des gestes comme saluer, saluer et faire des câlins, tout en maintenant une démarche régulière sur des terrains variés.

L’expressivité et l’agilité accrues de ce robot humanoïde ouvrent la voie à l’amélioration des interactions homme-robot dans des environnements tels que les chaînes de montage des usines, les hôpitaux et les maisons, où les robots pourraient fonctionner en toute sécurité aux côtés des humains ou même les remplacer dans des environnements dangereux comme les laboratoires ou les sites de catastrophe.

« Grâce à des mouvements corporels expressifs et plus humains, nous souhaitons instaurer la confiance et mettre en avant le potentiel des robots à coexister en harmonie avec les humains », a déclaré Xiaolong Wang, professeur au département de génie électrique et informatique de la Jacobs School of Engineering de l’UC San Diego. « Nous travaillons à remodeler la perception du public selon laquelle les robots sont amicaux et collaboratifs plutôt que terrifiants comme Terminator. »

Wang et son équipe présenteront leurs travaux lors de la conférence Robotics: Science and Systems 2024, qui se tiendra du 15 au 19 juillet à Delft, aux Pays-Bas.

Ce qui rend ce robot humanoïde si expressif, c’est qu’il est entraîné à une grande variété de mouvements du corps humain, ce qui lui permet de généraliser de nouveaux mouvements et de les imiter facilement. Tout comme un étudiant en danse qui apprend rapidement, le robot peut rapidement apprendre de nouvelles routines et de nouveaux gestes.

Pour entraîner leur robot, l’équipe a utilisé une vaste collection de données de capture de mouvement et de vidéos de danse. Leur technique consistait à entraîner séparément le haut et le bas du corps. Cette approche a permis au haut du corps du robot de reproduire divers mouvements de référence, comme la danse et le high-five, tandis que ses jambes se concentraient sur un mouvement de pas régulier pour maintenir l’équilibre et traverser différents terrains.

« L’objectif principal ici est de montrer la capacité du robot à faire différentes choses lorsqu’il se déplace d’un endroit à un autre sans tomber », a déclaré Wang.

Malgré l’entraînement séparé du haut et du bas du corps, le robot fonctionne selon une politique unifiée qui régit toute sa structure. Cette politique coordonnée garantit que le robot peut effectuer des gestes complexes du haut du corps tout en marchant de manière stable sur des surfaces telles que du gravier, de la terre, des copeaux de bois, de l’herbe et des chemins en béton inclinés.

Les simulations ont d’abord été réalisées sur un robot humanoïde virtuel, puis transférées sur un robot réel. Le robot a démontré sa capacité à exécuter des mouvements appris et nouveaux dans des conditions réelles.

Actuellement, les mouvements du robot sont dirigés par un opérateur humain à l’aide d’une manette de jeu, qui dicte sa vitesse, sa direction et ses mouvements spécifiques. L’équipe envisage une future version équipée d’une caméra pour permettre au robot d’effectuer des tâches et de naviguer sur des terrains de manière autonome.

L’équipe se concentre désormais sur le perfectionnement de la conception du robot pour s’attaquer à des tâches plus complexes et plus précises. « En étendant les capacités du haut du corps, nous pouvons étendre la gamme de mouvements et de gestes que le robot peut effectuer », a déclaré Wang.