Tête de Robot humanoïde : InMoov

L’assistance robotique dans les activités humaines s’est grandement développée au cours des dernières années. Toutefois, malgré les progrès dans le domaine, les robots présentent toujours un danger potentiel en cas d’erreur d’interprétation des décisions humaines. Pour solutionner ce problème, des chercheurs ont utilisé la théorie des jeux afin d’aider les robots à mieux comprendre les utilisateurs humains.

L’équipe de recherche a utilisé le contrôle adaptatif et la théorie des jeux à l’équilibre de Nash pour programmer un robot capable de comprendre le comportement de son utilisateur humain, afin de mieux anticiper ses mouvements et d’y répondre. Les chercheurs pensent que cette percée pourrait aider les robots complétant les activités humaines telles que l’entraînement sportif, la rééducation physique ou la conduite partagée.

« Il est encore très tôt dans le développement des robots et, à l’heure actuelle, ceux qui sont utilisés dans le milieu de travail ne sont pas assez intuitifs pour évoluer en toute sécurité avec les utilisateurs humains. En permettant au robot d’identifier le comportement des utilisateurs humains et en exploitant la théorie des jeux pour lui permettre de réagir de manière optimale, nous avons développé un système permettant aux robots de travailler non seulement avec les humains, mais aussi comme les humains » explique Yanan Li, ingénieur à l’université du Sussex (Angleterre).

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Dans un article publié dans la revue Nature Machine Intelligence, les chercheurs expliquent comment ils ont adapté la théorie des jeux à l’interaction physique d’un robot avec un être humain, et comment elle peut être utilisée pour aider une personne survivante d’un AVC à ré-entraîner son contrôle moteur.

a) Interface robotique expérimentale pour l’interaction horizontale des bras. b) Un sujet humain adopte différents rôles pendant l’exécution de mouvements liés au bras en interaction avec l’interface robotique. Les graphes présentent la réaction du robot selon trois scénarios : aucune interaction, bras en bonne santé et bras faible. Crédits : Y. Li et al. 2018

a) Interface robotique expérimentale pour l’interaction horizontale des bras. b) Un sujet humain adopte différents rôles pendant l’exécution de mouvements liés au bras en interaction avec l’interface robotique. Les graphes présentent la réaction du robot selon trois scénarios : aucune interaction, bras en bonne santé et bras faible. Crédits : Y. Li et al. 2018

La théorie des jeux est couramment utilisée pour comprendre comment les agents économiques décident et interagissent les uns avec les autres en vue de maximiser leurs propres gains. Pour appliquer avec succès la théorie des jeux à l’interaction d’un robot et de son utilisateur, les chercheurs ont dû surmonter le problème selon lequel le robot ne peut pas connaître les intentions de l’Homme. Les chercheurs ont donc dû développer une méthode permettant au robot d’identifier le partenaire humain tout en interagissant de manière sûre et efficace avec ses mouvements.

Le système de programmation robotique réactive permet à un robot d’apprendre en permanence le contrôle de l’utilisateur humain et d’adapter son contrôle en conséquence. Le robot est capable de comprendre l’action de l’utilisateur, puis d’y répondre et de l’aider à effectuer des tâches avec un minimum d’effort.

« La théorie des jeux a eu d’importantes répercussions sur l’économie au cours du siècle dernier et a conduit à plusieurs prix Nobel, dont celui de Nash. Pour l’appliquer à une interaction homme-robot, il était nécessaire de comprendre comment le robot peut identifier les objectifs de contrôle de l’utilisateur humain simultanément, pour interagir en douceur avec eux » conclut Etienne Burdet, professeur de robotique à l’Imperial College de Londres.

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