Un robot joue au badminton avec des humains grâce à l'intelligence artificielle.

Un robot à pattes peut jouer au badminton de manière autonome avec des humains, selon une nouvelle étude qui décrit la stratégie de contrôle basée sur l'apprentissage par renforcement - une branche de l'intelligence artificielle - qui rend cet exploit possible. Le système de perception et de contrôle du robot (« cerveau ») lui a permis de suivre et de prédire la trajectoire du volant et de naviguer sur la piste pour l'intercepter et le renvoyer avec succès.

Au-delà du badminton, la méthode offre un modèle pour le déploiement d'appareils à pattes dans d'autres tâches dynamiques où une détection précise et des réponses rapides de tout le corps sont essentielles, note Yuntao Ma de l'École polytechnique fédérale de Zurich (ETH). Ce scientifique et son équipe publient les détails dans la revue Science Robotics .

Contrôler des robots sportifs est un défi, car il nécessite une coordination de la perception, une locomotion rapide et des mouvements réactifs. La plupart des contrôleurs existants limitent l’agilité du robot ou ne sont pas applicables aux sports interactifs. Pour remédier à ces limitations, les chercheurs ont développé un système capable d’intégrer la perception aux mouvements du haut et du bas du corps du robot.

Ils l'ont mis en œuvre sur un robot à quatre pattes appelé ANYmal-D, qui était équipé d'une caméra stéréo pour la perception basée sur la vision et d'un bras dynamique pour manipuler une raquette de badminton, une tâche qui nécessite une coordination précise de la perception, de la locomotion et du balancement des bras.

Les chercheurs ont entraîné le système basé sur l'apprentissage par renforcement à prédire la trajectoire du volant et à réagir en déplaçant le robot en conséquence. Il s’agit d’un type d’ apprentissage automatique dans lequel un agent ou un système apprend à planifier des stratégies efficaces (pour prendre des décisions) en se basant sur l’expérimentation de données et l’interaction avec l’environnement.

Dans leurs recherches, les experts de l'EHT Zurich ont testé le jeu du robot contre des humains et ont découvert que la machine pouvait se déplacer sur le terrain pour renvoyer des coups à différentes vitesses et sous différents angles, et qu'elle pouvait réaliser des échanges allant jusqu'à 10 coups consécutifs. De plus, il pouvait se tenir debout sur ses pattes arrière pour garder le volant en vue alors qu'il se préparait à bouger son bras, mais il donnait la priorité à sa propre sécurité pendant le déplacement pour s'assurer de ne pas tomber.

Les auteurs suggèrent que ces résultats pourraient servir de base à de futurs systèmes de contrôle et de perception pour les robots humanoïdes ou à pattes qui nécessitent des mouvements rapides et coordonnés. L'année dernière, cette même école polytechnique avait publié d'autres « capacités » de ce type de robots quadrupèdes. À cette occasion, ANYmal s'est montré « assez habile » en parkour , une activité physique basée sur l'utilisation de manœuvres athlétiques pour surmonter des obstacles en milieu urbain.