L’intégration des robots dans les foyers pourrait bientôt devenir réalité, afin d’alléger les charges des familles quant aux tâches ménagères. Cependant, la configuration unique de chaque maison constitue la principale difficulté rencontrée par les chercheurs pour la réalisation de ce défi technologique.
En effet, cela nécessite que le programme de chaque robot puisse s’adapter à chaque maison dans laquelle il sera mis en service. Bien que le niveau de développement actuel de l’intelligence artificielle ne permette pas encore aux robots de bénéficier d’une capacité de réflexion ou de raisonnement, les ingénieurs du Toyota Research Institute semblent avoir trouvé une solution.
Ce 3 octobre 2019, ils ont présenté une méthode innovante pour apprendre aux robots à réaliser une multitude de tâches ménagères, dans une grande diversité de configurations domestiques. Basée sur la réalité virtuelle, cette méthode d’apprentissage va aussi permettre à l’intelligence artificielle d’associer un ensemble de fonctions entre plusieurs objets, situations et environnements similaires.
Une avancée technologique : les techniques de réalité virtuelle pour former des robots
Présentée par le Toyota Research Institute, la nouvelle façon de programmer des robots via la réalité virtuelle reflète une avancée majeure dans le secteur de la robotique et de l’intelligence artificielle. Grâce à cette méthode, les ingénieurs facilitent la formation des robots dans la réalisation des tâches ménagères. Cela permet notamment de pallier à la nécessité de programmer des instructions uniques basées sur la différence de configurations entre chaque foyer.
Le robot ménager pourra réaliser la majorité des tâches domestiques
L’aide d’un robot pour la réalisation des tâches ménagères est surtout utile pour les personnes dépendantes et celles éprouvant des baisses de leur autonomie. Or, d’après les prévisions de l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé), 22% de la population mondiale sera âgée de plus de 60 ans d’ici 2050, soit le double de la part actuelle qui est actuellement de 11%.
Face à ce vieillissement démographique, le Toyota Research Institute s’est donné comme objectif de développer des robots qui pourront réaliser la plupart de toutes les tâches domestiques et s’adapter aux configurations uniques de chaque maison et foyer. En particulier, ces robots seront capables d’aider les personnes âgées à faire à peu près tout dans leurs maisons.
Pour démontrer l’avancée de leurs travaux, les ingénieurs de l’entreprise japonaise ont publié une vidéo de démonstration le 3 octobre 2019. Cette dernière présente une méthode d’apprentissage robotique basée sur la réalité virtuelle.
Les avantages de l’apprentissage des robots à l’aide de la réalité virtuelle
Les chercheurs du Toyota Research Institute expliquent que la programmation des robots pour permettre à ces derniers de réaliser des tâches ménagères est difficile sans l’aide de la réalité virtuelle. En effet, le fait est que chaque maison se caractérise par une configuration unique des pièces, de l’agencement des meubles, du rangement de la vaisselle, de la diversité des équipements ménagers, de la composition du sol et de bien d’autres particularités uniques. La disparité de ces caractéristiques ne permet pas de créer un modèle unique d’instructions, mais imposerait de créer un ensemble d’instructions uniques pour chaque foyer.
Pour éviter cette lourde tâche et les coûts de développement énorme qui en découlent, les ingénieurs ont opté pour une méthode d’apprentissage adaptative basée sur la réalité virtuelle. Cette technique permet aux robots d’enregistrer un ensemble d’instructions données par un formateur humain. Pour ce faire, ce dernier est équipé d’un casque, à travers laquelle il peut voir en 3D et en temps réel la configuration de l’environnement perçu par le robot à l’aide de ses capteurs. Le formateur n’a plus qu’à réaliser les mouvements nécessaires à la réalisation des tâches ménagères, pour que le casque traduise ces actions en instructions pour le robot.
Il pourra également mettre en place des annotations qui amélioreront la précision des mouvements que la machine doit réaliser. Le porteur du casque de réalité virtuelle peut, par exemple, spécifier plus précisément la façon avec laquelle doit être ouverte une bouteille ou une porte de réfrigérateur.
La réalité virtuelle améliore la capacité d’apprentissage et l’adaptabilité des instructions robotiques
Grâce à cette méthode d’apprentissage basée sur la réalité virtuelle, les robots peuvent intégrer des instructions qui restent valables pour des situations démontrant certaines similitudes. Cela permet de remplacer un grand nombre de programmes prédéfinis sur des objets spécifiques à caractéristiques fixes.
Entre autre, le robot sera capable d’identifier les instructions qu’il doit réaliser en fonction de l’objet que ses capteurs perçoivent, et ce, malgré un quelconque changement d’environnement. Ainsi, le robot sait donc ce qu’il doit faire lorsqu’il est en présence d’un objet auquel un ensemble de tâches est déjà associé. En outre, le principal avantage de cette méthode permet aussi de permettre aux machines de savoir ce qu’il faut faire, même s’il se trouve face à une situation inconnue ou une scène différente de celle de sa programmation d’origine.
Lors de la publication de sa vidéo de démonstration, le Toyota Research Institute déclare cependant que ces machines sont pour l’heure uniquement des prototypes. Il ajoute également que les opérations démontrées ne reflètent pas des modèles de produits, mais des axes de développement des algorithmes des robots. En dehors des tâches domestiques, l’entreprise cible également des applications dans le secteur de la logistique et de la manufacture.
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