Générer des mouvements du corps entier riches en contacts


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    Les humains accomplissent naturellement de nombreuses tâches complexes. Il s’agit notamment de s’asseoir, de ramasser quelque chose sur une table et de pousser un chariot. Ces activités impliquent divers mouvements et nécessitent de multiples contacts, ce qui rend difficile la programmation de robots pour les réaliser.

    Récemment, le professeur Eiichi Yoshida de l’Université des sciences de Tokyo a avancé l’idée d’une plate-forme interactive cyber-physique humaine (iCPH) pour résoudre ce problème. Cela peut aider à comprendre et à générer des systèmes de type humain avec des mouvements du corps entier riches en contacts. Son travail a été publié dans Frontières de la robotique et de l’IA.

    Le professeur Yoshida décrit brièvement les principes fondamentaux de la plate-forme. “Comme son nom l’indique, l’iCPH combine des éléments physiques et cybernétiques pour capturer les mouvements humains. Alors qu’un robot humanoïde agit comme un jumeau physique d’un humain, un jumeau numérique existe en tant qu’humain ou robot simulé dans le cyberespace. Ce dernier est modélisé par des techniques telles que que l’analyse musculo-squelettique et robotique. Les deux jumeaux se complètent.”

    Cette recherche soulève plusieurs questions essentielles. Comment les humanoïdes peuvent-ils imiter le mouvement humain ? Comment les robots peuvent-ils apprendre et simuler les comportements humains ? Et comment les robots peuvent-ils interagir avec les humains de manière fluide et naturelle ? Le professeur Yoshida les aborde dans ce cadre. Premièrement, dans le cadre iCPH, le mouvement humain est mesuré en quantifiant la forme, la structure, l’angle, la vitesse et la force associés au mouvement de diverses parties du corps. De plus, la séquence des contacts établis par un humain est également enregistrée. En conséquence, le cadre permet la description générique de divers mouvements à travers des équations différentielles et la génération d’un réseau de mouvement de contact sur lequel un humanoïde peut agir.

    Deuxièmement, le jumeau numérique apprend ce réseau via des approches basées sur des modèles et d’apprentissage automatique. Ils sont reliés entre eux par la méthode de calcul du gradient analytique. L’apprentissage continu enseigne à la simulation de robot comment effectuer la séquence de contact. Troisièmement, iCPH enrichit le réseau de mouvement de contact via l’augmentation des données et applique la technique de quantification vectorielle. Il aide à extraire les symboles exprimant le langage du mouvement de contact. Ainsi, la plate-forme permet la génération de mouvement de contact dans des situations inexpérimentées. En d’autres termes, les robots peuvent explorer des environnements inconnus et interagir avec les humains en utilisant des mouvements fluides impliquant de nombreux contacts.

    En effet, l’auteur propose trois défis. Celles-ci concernent les descripteurs généraux, l’apprentissage continu et la symbolisation du mouvement de contact. Il est nécessaire de les parcourir pour réaliser l’iCPH. Une fois développée, la nouvelle plate-forme aura de nombreuses applications.

    “Les données de l’iCPH seront rendues publiques et déployées sur des problèmes réels pour résoudre des problèmes sociaux et industriels. Les robots humanoïdes peuvent libérer les humains de nombreuses tâches impliquant de lourdes charges et améliorer leur sécurité, comme soulever des objets lourds et travailler dans des environnements dangereux. L’iCPH peut également être utilisé pour surveiller les tâches effectuées par les humains et aider à prévenir les affections liées au travail. Enfin, les humanoïdes peuvent être contrôlés à distance par les humains via leurs jumeaux numériques, ce qui permettra aux humanoïdes d’entreprendre l’installation de gros équipements et le transport d’objets “, explique le professeur Yoshida, sur les applications de l’iCPH.

    En utilisant l’iCPH comme point zéro et avec l’aide de collaborations de différentes communautés de recherche, y compris la robotique, l’intelligence artificielle, les neurosciences et la biomécanique, un avenir avec des robots humanoïdes n’est pas loin.

    Houssen Moshinaly

    Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009.

    Blogueur et essayiste, j'ai écrit 9 livres sur différents sujets comme la corruption en science, les singularités technologiques ou encore des fictions. Je propose aujourd'hui des analyses politiques et géopolitiques sur le nouveau monde qui arrive. J'ai une formation de rédaction web et une longue carrière de prolétaire.

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