robot humanoide

Robots: sur les pas de l’homme

La recherche en robotique humanoïde, démarrée au Japon dans les années 1970, fait l’objet d’efforts considérables dans de nombreux pays. Quelques projets phares, sous-tendant différentes approches, font apparaître de réelles avancées. Mais les robots humanoïdes ne font pas pour autant l’unanimité.

Dès le début des années 1960, les centres de recherche japonais s’intéressent à la fabrication de composants mécaniques inspirés des membres humains. Dans l’une des universités les plus impliquées dans ces projets, l’Université de Waseda, plusieurs laboratoires sont créés et se spécialisent dans divers aspects précis de la robotique humanoïde. À partir des années 1970, reproduire la marche bipède devient l’un des défis majeurs.

Mais c’est un industriel, Honda, qui fera le plus progresser la discipline. Le géant nippon produira, au cours d’une dizaine d’intenses années de recherche et de développement débutées en 1986, plusieurs générations successives de machines uniquement destinées à marcher sur deux jambes. Ces machines sont d’un gabarit impressionnant, qui laisse présager des intentions de l’industriel : non seulement reproduire le fonctionnement de la marche bipède, mais s’en servir pour donner naissance à des robots dont la taille et les déplacements ressemblent à ceux des humains. De fait, si les premières séries (E) se composent principalement de jambes mécaniques, elles s’anthropomorphisent dans la série suivante (P) : les robots sont désormais équipés de bras, d’un tronc et d’une tête, l’ensemble étant d’un aspect qui évoque clairement une silhouette humaine.

Asimo peut marcher, mais à quoi cela sert-il? En quoi une machine se déplaçant comme un humain démontre-t-elle une quelconque intelligence?

Finalisé en 1996, P3 mesure 1,60 m, pèse 130 kg et se déplace à une vitesse comparable à celle d’un homme. Contrairement à la plupart de ses prédécesseurs, il est revêtu d’une carapace de plastique, masquant les moteurs, câbles et vérins qui le composent. Plus tard, en 2001, Honda présente une version améliorée du P3, et le nomme Asimo, en hommage à l’écrivain Isaac Asimov. De la taille d’un enfant (1,20 m), il se déplace avec aisance et souplesse et devient rapidement un symbole, tant pour Honda dont il stigmatise le goût pour l’innovation, que pour la recherche robotique japonaise, dont 30 ans d’efforts et de travaux ont produit le résultat escompté : la marche bipède humaine peut être reproduite par une machine.

Aux États-Unis ou en Europe, de nombreux scientifiques s’interrogent pourtant sur l’intérêt de la démonstration. Beaucoup critiquent la démarche, y voyant une jonglerie : Asimo peut marcher, mais à quoi cela sert-il ? Et en quoi une machine se déplaçant comme un humain démontre-t-elle une quelconque intelligence ?

Mais de grandes entreprises japonaises, dont plusieurs sont des acteurs majeurs de l’industrie automobile ou électronique mondiale, poursuivent la voie tracée par Honda et développent leurs propres robots humanoïdes. Ils font régulièrement leur apparition, depuis le début des années 2000, sous la forme de prototypes de tailles variées.C’est sans doute le projet HRP (Humanoid Robot Project) qui symbolise le mieux l’effort national que représente pour le Japon la fabrication d’un robot humanoïde. Dans le cadre d’un plan quinquennal établi et financé par le gouvernement à partir de 1998, plusieurs universités et entreprises collaborent pour créer un humanoïde de taille humaine (les travaux sont placés sous la responsabilité de l’Institut National des Sciences et Technologies Industrielles Avancées, AIST). Plusieurs prototypes se succèdent, avant de parvenir à une version finale, HRP-2, surnommée « Promothée » et présentée en 2003 (voir illustration). Le robot est alors l’un des humanoïdes les plus sophistiqués au monde : plus grand qu’Asimo (1,54 m), il marche de façon très naturelle, y compris sur des surfaces non-planes et sait se relever seul en cas de chute. Il comprend les ordres vocaux et peut synchroniser ses mouvements à ceux d’un humain qu’il aide à accomplir une tâche (porter un objet encombrant, par exemple). En vertu d’un nouveau plan quinquennal, le projet HRP continue aujourd’hui et le robot s’améliore de mois en mois. Loin de constituer une fin en soi, la marche bipède démontrée par HRP est considérée comme un acquis et le robot se voit doté de multiples autres capacités, inspirées de l’humain et visant à permettre au robot de s’intégrer dans des environnements divers.

En juin 2005, l’AIST présentait des résultats en matière d’amélioration du système auditif artificiel qui équipe HRP. Grâce à huit microphones installés autour de sa tête, à une caméra de détection et à un logiciel dédié, le robot peut désormais identifier avec précision l’endroit d’où lui parvient une commande vocale, y compris dans un environnement bruyant (téléviseur allumé). La 3e version du robot, HRP-3, doit être finalisée en 2006. Elle existe déjà sous la forme d’un prototype, légèrement plus grand que son prédécesseur (1,60 m pour 65 kg) et doté de quelques améliorations, notamment la possibilité d’évoluer dans un environnement extérieur (sous la pluie, par exemple).

L’objectif du projet est, sans ambiguïté, de créer un véritable ouvrier mécanique, piloté par un humain ou pouvant intervenir de façon autonome, y compris dans des conditions réelles. « Selon nos plans, l’utilisation pratique de robots pour aider aux travaux humains dans leur environnement habituel, qu’il s’agisse de tâches ménagères, d’assistance technique ou de soins aux personnes âgées, sera possible d’ici à 2 025 », soutient l’AIST.

Des robots partout

Si le robot humanoïde paraît être devenu l’un des symboles du Japon d’aujourd’hui, on trouve des recherches similaires dans la plupart des pays industriels, asiatiques ou non. En France, plusieurs laboratoires travaillent de longue date à la reproduction de la marche bipède ou à la fabrication d’humanoïdes de petite taille. En vertu d’un accord signé en 2003, un laboratoire franco japonais, le Joint Robotic Laboratory (JRL) a vu le jour et s’est établi en novembre 2005 à Toulouse, dans le but de poursuivre les recherches menées sur la plate-forme HRP. Curieusement, l’anthropomorphisme va jusqu’à accorder un sexe à ces machines, parfois créées sous la forme de couples. En mars 2005, l’institut Coréen de Science et Technologie (KIST) présentait Maru et Ara, deux humanoïdes bipèdes (1,50 m, 67 kg), l’un « masculin », l’autre « féminin ».

Bien que très similaires d’aspects, les robots (voir ce comparatif de robot aspirateur) sont de couleurs différentes (bleu ou orange) et leurs voix synthétiques évoquent clairement des intonations masculines ou féminines. Ce couple peu ordinaire, qui pourra faire rêver les psychanalystes, est piloté par un cerveau unique, permettant aux deux robots de synchroniser leurs mouvements pour effectuer des tâches précises. La même approche semble avoir été choisie en Russie, avec Arne et Arnea, un couple de robots humanoïdes (1,23 m, 54 kg), l’un bleu l’autre orange, tous deux ressemblant à Asimo et dotés de fonctions comparables mais plus limitées. Aux États-Unis, après des recherches très poussées sur les bipèdes mécaniques, une partie des efforts s’est concentrée sur la sociabilité des robots et les rapports qu’ils peuvent entretenir avec des humains. Le projet Kismet, conduit au Massachusetts Institute of Technology (MIT) et débuté en 1997, avait pour but « d’explorer les interactions entre un éducateur et un apprenant immature, représenté par un robot anthropomorphique doté de facultés proches de celles d’un enfant dans les premières années de sa vie ».

Kismet se présentait comme une tête robotisée, capable d’exprimer des sentiments (notamment via les mouvements de ses yeux, de ses sourcils, de ses oreilles ou de sa bouche) et de réagir à ce qu’il voyait ou entendait. « Nous avons appris combien, hormis le langage, les autres formes d’interaction, langage du corps, réactions physiques, expressions faciales, sont critiques dans ces échanges ; le vrai succès de Kismet est d’avoir été capable de communiquer une forme d’émotion et de sociabilité, auxquels les humains réagissaient réellement », résume Cynthia Breazeal, responsable du projet (1).
Les recherches menées sur Kismet, qui a désormais rejoint le musée du MIT, se poursuivent avec un autre robot, Leonardo.

Ce dernier s’apparente encore davantage à un humanoïde : bien que limité à un tronc, il se compose d’une tête expressive et de deux bras terminés par des mains. Cynthia Breazeal commente : « L’idée est de voir si nous pouvons fabriquer des robots qui sont plus que de simples outils. Je voudrais pousser la robotique jusqu’à un point où nous nous serions capables de créer des machines qui coopèrent avec les gens comme de véritables partenaires ». Leonardo est extrêmement sophistiqué, tant d’un point de vue mécanique qu’en terme d’intelligence artificielle. Son visage seul se compose de 32 moteurs, c’est-à-dire quasiment autant que pour l’ensemble d’Asimo. Leonardo comprend les ordres complexes qu’on lui donne et effectue son apprentissage d’une façon proche de celle d’un enfant s’inspirant des gestes des adultes pour progresser. « Au-delà de l’imitation, nous voulons étudier comment Leonardo peut s’échapper de ses capacités à reproduire des gestes pour parvenir à comprendre les actions qu’il voit et les intentions qu’elles supposent », expliquent les responsables du projet.

Une route encore longue et parsemée de doutes

Malgré ces avancées bien réelles, portées par des investissements considérables, les robots humanoïdes suscitent des réactions contrastées dans le monde de la robotique. Certains estiment que des voies complexes restent à explorer. « Les robots d’aujourd’hui n’ont pas véritablement le sens de leur environnement », estimait Luc Steels, Directeur du laboratoire Sony CSL à Paris (2). « Nous savons seulement que la cognition spatiale est incroyablement complexe et très dure à reproduire – si complexe, en fait, qu’elle ne peut être programmée à la main et doit provenir d’une forme d’évolution », souligne-t-il, précisant que son laboratoire « essaie de créer des robots qui développent une approche autonome de l’espace, du temps et de l’action ».

D’autres, y compris au Japon, semblent considérer que les robots humanoïdes sont hors de portée. « La production de robots ressemblant à l’homme demeure irréalisable au niveau économique et elle ne le sera pas avant longtemps. À long terme (30 à 50 ans), certains de ces robots seront peut-être utilisés, mais ils auront une apparence distincte et des fonctions spécialisées.

Sur le plan économique et social, créer des robots d’aspect humain n’a pas beaucoup de sens. Ce qu’il faut, c’est qu’ils sachent accomplir une tâche spécifique mille fois plus vite qu’un humain afin que nous puissions en tirer bénéfice » (3), tempère Hiroaki Kitano, dont les travaux ont pourtant donné naissance à des humanoïdes sophistiqués (notamment Pino) et dont le projet Robocup vise à démontrer qu’une équipe de robots pourra battre, en 2050, une équipe humaine au football. Mais le plus ardent opposant à la robotique humanoïde est peut-être Joseph Engelberger. Âgé de 80 ans et considéré comme le père fondateur de la robotique (créateur du premier bras robotique industriel, en 1961), Engelberger ne rate jamais une occasion de fustiger les robots humanoïdes en général et la vision qu’en ont les Japonais en particulier. « Un robot n’a pas besoin de fonction de communication avancée pour être utile à une personne âgée », expliquait-il fin 2003 (4). « Un robot n’a pas besoin de jambes, mais de bras », assurait-il en mai 2005, lors de la conférence RoboBusiness près de Boston. Et, plus récemment, en décembre 2005, lors d’une autre conférence à Tokyo, ses critiques se faisaient plus acerbes : « Ces robots ne sont que des jouets », constatait-il, regrettant que tout cela n’eût « rien de sérieux », que certains robots étaient « sans intérêt, coûteux et inutiles », ou s’apparentaient à des « poupées censées exprimer des émotions ». ♦