Projet HANDLE : révolutionner la manipulation robotique grâce à l’imitation humaine

HANDLE : vers des mains robotiques autonomes et intelligentes

Le projet HANDLE vise à comprendre comment les humains manipulent des objets afin de reproduire les mouvements de préhension et les mouvements habiles de la main à l'aide d'une main artificielle anthropomorphique, et ainsi faire passer les pinces robotiques des meilleures pratiques actuelles à des mains articulées plus autonomes, plus naturelles et plus efficaces. Le projet ne se concentre pas uniquement sur les développements technologiques, mais travaille également sur des aspects fondamentaux de la recherche multidisciplinaire afin de doter le système de main robotique de capacités de perception avancées, d'un contrôle de rétroaction de haut niveau et d'éléments d'intelligence qui permettent la reconnaissance des objets et du contexte, le raisonnement sur les actions et un haut degré de récupération en cas d'échec lors de l'exécution de tâches délicates.

Ce projet collaboratif est financé par la Commission européenne dans le cadre du septième programme-cadre FP7, au titre du thème 2 : Systèmes cognitifs, interaction, robotique, sous le numéro de convention de subvention 231640.

Résumé du projet

Le domaine de la robotique connaît actuellement une révolution majeure, car il est de plus en plus utilisé à des fins générales en dehors des chaînes de production : dans les domaines de la santé, de la rééducation et des services professionnels, dans les environnements domestiques et de loisirs, ainsi que dans les environnements dangereux. Dans ces domaines, l'une des clés pour que les robots puissent effectuer des tâches précises et intelligentes, avec et pour les humains, réside dans leur capacité à manipuler de manière autonome toutes sortes d'objets et à utiliser des outils humains. Cependant, les robots actuels sont incapables d'effectuer des manipulations habiles et précises, en particulier lorsqu'il s'agit de manipulations à l'intérieur de la main. Ils sont loin de pouvoir comprendre et raisonner sur leur environnement, leurs objectifs et leurs propres capacités, d'apprendre des compétences et d'améliorer leurs performances grâce à ce qu'on leur a enseigné et à leur propre expérience, d'interagir avec leur environnement avec l'efficacité des humains.

Le projet HANDLE vise à comprendre comment les humains manipulent les objets afin de reproduire la préhension et les mouvements habiles de la main à l'aide d'une main artificielle anthropomorphique, et ainsi faire passer les préhenseurs robotiques des meilleures pratiques actuelles vers des mains articulées plus autonomes, plus naturelles et plus efficaces. Le projet implique non seulement de se concentrer sur les développements technologiques, mais aussi de travailler sur des aspects fondamentaux de la recherche multidisciplinaire afin de doter le système de main robotique de capacités de perception avancées, d'un contrôle de rétroaction de haut niveau et d'éléments d'intelligence qui permettent la reconnaissance des objets et du contexte, le raisonnement sur les actions et un haut degré de récupération en cas d'échec lors de l'exécution de tâches délicates.

Intégrant les résultats de disciplines telles que les neurosciences, la psychologie du développement, les sciences cognitives, la robotique, la perception multimodale et l'apprentissage automatique, la méthode que nous développerons repose sur un mélange original d'apprentissage et de prédiction des comportements à partir de l'imitation et du « babillage » afin de permettre au robot de combler ses lacunes.

• Caractérisation des affordances des objets
• Apprentissage et imitation des stratégies humaines dans la réalisation de tâches
• Amélioration des compétences grâce au « babillage »
• Manipulation autonome et habile dans la main
• Les futures mains artificielles en tant que dispositifs « plug-in »