Morti le robot à quatre pattes peut apprendre à marcher en seulement une heure

Un robot quadrupède peut apprendre à marcher en ajustant sa démarche après chaque trébuchement, imitant la façon dont les animaux apprennent à se déplacer


Technologie


18 juillet 2022

Morti le robot

Morti le robot apprend à marcher en trébuchant

Félix Ruppert et Alexandre Badri-Sprowitz

Un robot à quatre pattes n’a mis qu’une heure pour apprendre à marcher sans trébucher, soit à peu près le même temps que les poulains nouveau-nés.

Félix Ruppert et Alexandre Badri-Sprowitz à l’Institut Max Planck pour les systèmes intelligents de Stuttgart, en Allemagne, a conçu le robot d’un demi-mètre de haut appelé Morti et lui a donné la capacité d’apprendre à marcher plutôt que d’exécuter une démarche préprogrammée.

Morti est contrôlé par un algorithme d’intelligence artificielle qui ne dispose pas de beaucoup d’informations sur les jambes du robot, telles que la forme exacte de chaque composant. L’IA imite les réseaux de neurones que certains animaux ont dans leur moelle épinière et qui les aident à marcher en faisant contracter leurs muscles à un rythme prévisible.

L’IA génère des instructions de marche que Morti doit suivre. Il les ajuste ensuite en fonction des lectures des capteurs de pied qui signalent quand le robot tombe et perd le contact avec le sol. Au départ, Morti tombe et tombe, mais après environ une heure, l’IA trouve la meilleure façon de marcher, explique Ruppert.

Parce que le L’IA apprend plutôt que de calculer les détails de chaque mouvement de jambe à l’avance, qui peut consommer beaucoup d’énergie, Morti peut réduire sa consommation d’énergie en apprenant à marcher. À la fin d’un processus d’apprentissage d’une heure, il marche en utilisant 42 % moins d’énergie qu’au début.

Le processus de Morti imite la façon dont les bébés animaux apprennent à bouger, car ils trouvent également le moyen le plus efficace d’utiliser leurs muscles en essayant et en trébuchant au départ. « Rien qu’en apprenant à utiliser correctement les jambes, vous obtenez essentiellement une efficacité énergétique gratuite », déclare Ruppert.

Dhireesha Kudithipudi à l’Université du Texas à San Antonio dit que les IA peuvent souvent très bien apprendre une tâche spécifique mais ne peuvent pas se recalibrer lorsque l’environnement change. La conception de Morti, qui repose sur l’ajustement continu des mouvements du robot, pourrait être plus performante à cet égard.

Hillel Chiel de la Case Western Reserve University dans l’Ohio affirme que le cerveau des animaux contient des structures et des connaissances qui facilitent leur apprentissage. Certaines IA peuvent imiter l’apprentissage animal, mais leurs systèmes nerveux artificiels ne sont généralement pas encore aussi complexes, dit-il.

Ruppert dit que lui et l’équipe travaillent sur l’ajout de plus de capteurs et d’amplitude de mouvement à Morti pour en faire un robot plus animal.

Référence de la revue : Intelligence des machines naturelles, DOI : 10.1038/s42256-022-00505-4

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