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Les Cobots se préparent à faire la transition de la gestion des déchets à celle des collègues

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Les progrès de l'intelligence artificielle et de la connaissance de la situation sont appelés à sous-tendre la prochaine génération de robots collaboratifs, conçus pour travailler en toute sécurité côte à côte avec les humains dans des environnements industriels.

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Le marché de la robotique industrielle devrait croître de 175 % au cours de la prochaine décennie, selon les recherches de Loup Ventures, et cette croissance sera principalement axée sur les plateformes d'assistance. Un tiers des robots industriels vendus d'ici 2025 seront des "cobots" collaboratifs, conçus pour travailler en toute sécurité aux côtés des hommes dans les usines et les usines.

Les robots Cobots permettent aux fabricants de tirer parti des avantages des robots pour effectuer des tâches encore trop difficiles pour le robot seul, mais il reste encore du travail à faire pour renforcer la relation entre l'homme et la machine, dit Dieter Fox, directeur senior de la recherche robotique chez NVIDIA.

Les robots s'appuient sur des caméras et d'autres capteurs embarqués pour surveiller leur environnement, les progrès de l'apprentissage automatique et de la vision artificielle leur permettant d'améliorer leurs capacités de perception - non seulement lorsqu'il s'agit de reconnaître des objets, mais aussi de saisir des concepts comme le contexte et l'intention.

Par perception, je n'entends pas seulement les robots qui identifient les choses qu'ils peuvent voir à travers une caméra, je veux aussi dire les robots qui comprennent réellement leur environnement immédiat. La capacité des cobots à comprendre ce qui se passe autour d'eux, y compris les actions de leurs collègues humains, soutiendra leur capacité à prévoir ce qui va se passer ensuite. C'est crucial pour les cobots afin d'atteindre leur plein potentiel tout en gardant la sécurité humaine comme une priorité, ce qui peut déjà être considéré comme l'un des défis qui freinent les véhicules autonomes.

L'apprentissage machine sera un outil clé pour faire passer les cobots à un niveau supérieur et, comme pour les véhicules autonomes, Fox croit que les cobots bénéficieront d'une formation dans des environnements virtuels haute fidélité.

Lorsqu'il s'agit de formation en situation réelle, leurs compétences de perception améliorées permettront aux robots d'apprendre en regardant leurs collègues humains démontrer des tâches complexes, peut-être tout en prenant à bord des conseils oraux supplémentaires. Ce type de formation en cours d'emploi sera plus facile et plus efficace que de s'attendre à ce que le robot mémorise simplement les actions d'une personne qui la déplace physiquement dans les mouvements d'une tâche requise.

Une fois que les cobots sont à l'œuvre dans l'usine, une nouvelle génération de capteurs 3D est nécessaire pour calculer la distance entre le robot et les personnes à proximité afin de maintenir une zone de sécurité dynamique, explique le Dr Mohamad Bdiwi - chef du département robotique de l'Institut Fraunhofer des machines outils et des technologies de formage (IWU Fraunhofer).

Pour que les cobots et les humains atteignent une productivité optimale, la perception du robot devra s'étendre à la détection faciale. Cela permettra non seulement d'identifier les gens et d'anticiper leurs actions, mais aussi de mieux interpréter la communication non verbale importante comme les expressions faciales et les gestes.

La communication verbale sera plus importante pour les robots de service domestique, mais elle a ses limites dans un environnement industriel bruyant où des commandes vocales importantes pourraient être perdues ou mal interprétées. Même la capacité de comprendre des gestes simples et intuitifs de la main, comme s'arrêter et partir, est quelque chose que nous tenons pour acquis lorsque nous communiquons avec d'autres humains. Donner aux cobots les moyens de lire de tels signaux non verbaux, lorsqu'ils suivent des instructions ou évaluent le danger, améliorera certainement leurs capacités de collaboration.

L'interaction entre les humains et les machines est à double sens, et les concepteurs de cobots doivent aussi tenir compte du lien émotionnel que les gens peuvent créer lorsqu'ils anthropomorphisent des robots, explique Sari Nijssen, doctorante en interaction homme-robot à l'Université Radboud.

Selon les recherches de Nijssen, plus un robot apparaît humanoïde et plus il semble présenter des caractéristiques réalistes, plus les humains se soucient de son bien-être. Elle a proposé aux participants une variante du " problème du chariot " classique : demander s'ils seraient prêts à mettre en danger un robot afin de sauver plusieurs personnes blessées. Les réponses des participants variaient en fonction de leur attachement émotionnel au robot.

Il pourrait être utile d'évoquer un niveau élevé d'empathie de la part des gens lors de la conception de robots sociaux pour une interaction humaine plus large, mais cela pourrait être contre-productif lorsqu'il s'agit de concevoir des cobots industriels. Bien qu'un certain niveau d'attachement soit nécessaire pour que les humains acceptent leurs collègues roboticiens, le fait d'avoir trop de préoccupations pour le bien-être du robot pourrait nuire à la productivité globale, dit M. Nijssen.

Peu de recherches ont été faites sur les relations à long terme entre les gens et les robots, mais c'est un domaine qui nécessitera plus d'attention à mesure que les cobots feront partie de nos vies. Bien que les cobots ne soient pas capables de faire preuve d'empathie réciproque, ils peuvent peut-être apprendre à lire les interactions et à simuler des réactions empathiques afin de mieux s'engager avec les humains - la clé est de trouver le bon équilibre pour établir la meilleure relation de travail entre les humains et leurs collègues de travail cobot.