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El-E, le robot qui apporte les objets

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Destiné à aider les personnes handicapées ou immobilisées, ce robot va chercher un objet qu'on lui désigne à l'aide d'un pointeur laser. Ses caméras lui permettent d'opérer dans un environnement domestique, de repérer des personnes et de saisir un objet par terre, sur une table ou sur une étagère.

El-E tend une serviette à Charlie Kemp. © Charlie Kemp/Healthcare Robotics Center/Georgia Tech

« Donne-moi la boîte, là, à côté du vase... » ordonne Mammy. Un enfant de cinq ans saura quoi faire après une telle injonction. Mais un robot, lui, devrait faire appel à un puissant logiciel d'analyse de la parole puis se lancer dans l'exploration des images fournies par ses caméras pour repérer le vase et la boîte.

Charlie Kemp et ses collègues ont considérablement simplifié le problème : leur robot repère les objets qu'on désigne à l'aide d'un pointeur laser, de ceux dont se servent les conférenciers pour commenter leurs diapositives. Déjà fonctionnel, leur prototype vient d'être présenté à Amsterdam, à l'occasion d'une rencontre internationale sur les interactions entre hommes et robots (International Conference on Human-Robot Interaction).

A l'Institut Georgia Tech, le laboratoire de Charlie Kemp (Healthcare Robotics Center) est spécialisé dans la robotique au service des personnes à mobilité réduite. L'un de leurs objectifs est de mettre au point un robot de conception simple capable d'effectuer quelques tâches, comme d'aller chercher un objet pour le poser ailleurs ou l'apporter à quelqu'un. Pour ce travail, les roboticiens ont collaboré avec Julie Jacko, spécialiste de la cohabitation entre les robots et les êtres humains, et Jonathan Glass, médecin neurologue.

Dois-je poser ou donner l'objet ?

De cette collaboration est né El-E, qu'il faut paraît-il prononcer Ellie. Son nom de baptême lui vient de son bras unique, qui s'élève et évoque la trompe de l'éléphant. Pour donner un ordre à El-E, la personne pointe l'objet à saisir à l'aide de la lumière verte du laser. Perchée à environ 1,6 mètre de hauteur, sa caméra omnidirectionnelle repère la tâche lumineuse. Deux caméras supplémentaires mesurent alors la distance et le robot analyse la situation de l'objet. Il lui faut en particulier estimer sa hauteur car El-E utilisera deux approches différentes selon que l'objet est à terre ou posé sur une surface, comme une table ou une étagère. Dans ce dernier cas, le robot doit détecter le bord de la surface.

Le bras articulé de El-E peut coulisser verticalement et sa main est dotée d'une caméra. © Charlie Kemp/Healthcare Robotics Center/Georgia Tech

Une fois à proximité, le robot monte ou descend son bras le long de sa poutre verticale, puis l'étend. Une caméra, fixée sur l'articulation terminale, celle de la main, analyse l'objet, sa forme et son environnement. A l'aide de capteurs, ses doigts peuvent s'en saisir sans le briser.

El-E attend alors l'ordre suivant, qui lui dira où amener sa prise. Un second pointage au laser lui donnera la réponse. Le robot analyse l'image pour déterminer s'il doit aller poser l'objet sur une surface ou bien l'apporter à un être humain, qui peut être la personne munie du laser (auquel cas elle se pointe elle-même) ou bien quelqu'un d'autre. S'il s'agit de donner l'objet à un être humain, El-E adoptera une approche particulière, repérant les jambes et le visage, pour tendre l'objet demandé à bonne hauteur.

La partie informatique est plutôt simple. L'ordinateur de bord est un Mac Mini tournant sous Linux (Ubuntu) et le robot lui-même n'est pas d'une grande complication technique. Il n'est pour l'instant qu'un prototype mais démontre que l'idée du pointage laser est excellente pour ce genre de tâches, simples à effectuer mais précieuses pour des personnes immobilisées sur un lit.

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