L’équipe française RoboBreizh a remporté l’événement principal de la RoboCup 2022, le tournoi de robotique le plus prestigieux au monde. Précisément dans la catégorie «  @Home  », dédiée à l’aide à domicile, l’expertise en programmation du plateau brestois a fait la différence.

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Il s’agit d’une olympiade assez spéciale où le panel de tests va de la pratique du football à l’art d’imposer des règles de conduite à des invités peu scrupuleux. Mais surtout, tous les participants sont des robots. Souvent considérée comme le tournoi de robotique le plus important et le plus prestigieux au monde, cette RoboCup existe depuis vingt-cinq ans. Et après deux sessions lointaines, cette année elle s’est finalement tenue publiquement, du 11 au 17 juillet à Bangkok, en Thaïlande. Plus de 3 000 robots et 3 500 concurrents de quarante-cinq pays y ont concouru dans diverses disciplines et catégories.

Tous les concurrents sur la « même » machine

Soccer, Disaster Rescue, Homework, Industrial Robotics et Junior Section sont les cinq ligues majeures. A voir aussi : JPB Système, un ingénieur PME est devenu un champion de la robotique.

La compétition est répartie entre cinq ligues principales : football, secours en cas de catastrophe, ménage et soins, robotique industrielle et enfin une section réservée aux juniors. Ces ligues peuvent ensuite être divisées en sous-catégories selon le degré de liberté accordé à la conception du robot. Certains sont en effet conçus de A à Z par les équipes participantes (des humains !) mais, dans d’autres cas, ils s’affrontent tous en utilisant le même modèle de robot, comme les célèbres Nao et Pepper par exemple. Ainsi, la programmation seule fait la différence entre les équipes en compétition.

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Auteur : LIANG Chen | Mots clés : Chine, conférence, robotique English.china.org.cn | actualisé…

Un robot Pepper remis à zéro…

Dans la ligue « @Home », dédiée à l’aide à domicile, l’équipe française RoboBreizh dirigée par Cédric Buche1, actuellement en délégation CNRS au laboratoire de recherche international Crossing2, a remporté le premier prix dans la catégorie où tous les participants ont utilisé un robot humanoïde : Pepper . D’une hauteur d’environ 1,20 mètre et monté sur roues, conçu par Aldebaran Robotics (racheté plus tard par SoftBank Robotics/United Robotics Group), sa production s’achève en 2021. «  Il y avait un autre concours « @Home » de robotique domestique où il fallait concevoir un robot, mais pour nous tout se jouait sur la partie informatique et la programmation, précise Cédric Buche. C’est comme en Formule 1 tout le monde court avec le même modèle de voiture. C’est le format que je préfère. »

Pendant cinq jours, les équipes ont dû programmer le robot Pepper pour effectuer diverses tâches ménagères. Dans le faux appartement, par exemple, il devait accueillir les invités en ouvrant la porte à chaque fois qu’ils sonnaient, informant l’hôte de leur arrivée, mais aussi s’assurant que les invités suivaient certaines consignes, comme ne pas porter de chaussures à l’intérieur. Lire aussi : FoodTweet #11, dark kitchens et robotique : un mariage du futur avec la livraison ?. ou entrer dans une certaine pièce en s’assurant que tout le monde boit un verre. Or, les algorithmes d’intelligence artificielle (IA) utilisés pour réaliser ces exploits devaient aujourd’hui tourner sur des processeurs Pepper, loin d’être à la pointe en termes de puissance de calcul…

Les organisateurs se sont amusés à faire des changements pour qu’on ne puisse pas tout programmer à l’avance.

« Les équipes sont passées une par une, mais les organisateurs se sont amusés à faire des changements donc on ne pouvait pas tout programmer à l’avance », poursuit Cédric Buche. Ainsi, Pepper devait réagir adéquatement si l’invité qui pénétrait dans la pièce interdite y restait, reconnaître ceux qui enfreignaient plusieurs fois la même consigne au cours de la soirée et parvenait à les convaincre de se remettre en ligne ! »

Le robot est livré avec un système de base et quelques fonctionnalités, mais l’équipe RoboBreizh, qui participait pour la première fois à la RoboCup, a préféré tout supprimer et repartir de zéro. Elle a également décidé de se limiter à un système entièrement embarqué, spécialité de Cédric Buche, qui interdit à Pepper l’accès à Internet, et donc aux nombreuses solutions d’IA proposées en ligne, notamment le GafamCloseAcronym formé des initiales des cinq entreprises les plus puissantes du monde. le monde occidental de l’Internet : Google, Apple, Facebook, Amazon et Microsoft.

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Le « tout embarqué » : plus robuste, plus écologique et plus sûr

Duel au sommet entre robots lors d’un match de foot lors de la RoboCup, à Bangkok, le 16 juillet 2022.

« On était tous plus ou moins égaux à la fin de la première journée, mais les jours suivants on a réussi à s’échapper », explique Cédric Buche. Nous sommes les seuls à avoir réalisé un système complètement embarqué, c’est-à-dire sans communication constante avec le monde extérieur. Cette approche peut sembler moins efficace à première vue, mais il nous a semblé trop risqué de transmettre des informations dans un environnement bruyant et complexe comme RoboCup, vu le nombre de personnes par mètre carré envoyant des données via WiFi à la machine ! Cette solution radicalement différente a joué en notre faveur, même si la détection des chaussures de notre Pepper était particulièrement difficile avec sa caméra basse résolution (320p) et sa puissance de processeur équivalente à celle d’un téléphone portable. d’il y a dix ans… »

Nous sommes les seuls à avoir réalisé un système entièrement embarqué, sans communication constante avec le monde extérieur. (…) C’était plus malin vu le nombre de personnes au m2 qui envoient des données via WiFi à la machine !

L’équipe Rhoban de football s’est classée deuxième à la RoboCup 2022.

L’idée du tout-à-bord n’est pas seulement liée aux conditions de compétition. Il convient également aux cas pratiques d’utilisation de tels robots, auparavant conçus pour des personnes âgées ou dépendantes qui n’ont pas forcément un bon accès à Internet. La transmission constante de données à analyser en ligne implique également des coûts énergétiques et environnementaux importants. Enfin, tout ce qui est embarqué présente un grand intérêt pour la confidentialité des données, notamment des images, qui sont traitées localement dans le robot et non envoyées dans le cloud.

Outre une exposition média qui permet au grand public de se familiariser avec les robots, ces compétitions sont l’occasion pour les chercheurs d’appréhender l’état de l’art de la discipline dans un contexte situationnel. « Lors des tests, les robots doivent travailler dans un cadre qui n’est pas complètement prévisible, c’est ce qui rend l’opération particulièrement intéressante », souligne Cédric Buche. Enfermé dans un laboratoire de comparaison d’algorithmes et de benchmarks, FermerU IT, c’est un banc d’essai pour mesurer les performances du système afin de le comparer à d’autres., au final on tourne en rond… ”