Les robots et la conscience du corps
À la différence des robots industriels, les humains sont capables d'agir de façon souple dans la plupart des contextes spatiaux. Cependant, les mécanismes neurologiques à la base des représentations et de la conscience du corps restent largement inconnus. La modélisation de ces processus permet de mieux comprendre les mécanismes biologiques, tout en contribuant à concevoir des processus équivalents pour les robots. Le projet ICUB BODY SCHEMA (Body schema learning and adaptation in the iCub humanoid robot using whole-body tactile information), financé par l'UE, a réalisé la modélisation appropriée et mis au point la technologie correspondante. Ses recherches ont exploité les principes généraux obtenus à partir d'études sur les humains pour les appliquer à un robot humanoïde iCub. Ce robot a été récemment équipé de capteurs tactiles sur tout le corps. L'étude a permis de tester des hypothèses et de mettre au point des robots dotés d'une plus grande capacité d'adaptation et d'une meilleure autonomie. L'équipe a développé pour le robot un ensemble de modèles simulant les mécanismes impliqués dans l'apprentissage, l'adaptation et les sensations corporelles spatiales. Les chercheurs ont clarifié et affiné les concepts imaginés pour décrire la représentation du corps. Des études de cas individuelles ont permis d'aborder le développement des représentations tactiles et spatiales. L'équipe du projet a noué des relations de collaboration avec des psychologues du développement américains et français. Ce travail a été lié aux modèles informatiques montrant comment l'exploration du corps et l'expérience consistant à se toucher soi-même facilitent les modèles d'apprentissage du corps. Les chercheurs ont également conçu des nouvelles commandes de robot lui permettant de fonctionner avec une fiabilité et une capacité d'adaptation semblables à celles d'un humain. Des capteurs tactiles disposés sur tout le corps ont permis au robot de modéliser automatiquement son corps en se touchant lui-même. Grâce à cette même technologie, le robot a pu se déplacer de façon sécurisé dans des environnements inconnus et encombrés, en utilisant une sorte de conscience corporelle. Les résultats se sont appuyés sur des études de cas du projet relatives à l'apprentissage spatial autonome et à la représentation des environnements proches du corps. D'autres travaux ont porté sur les commandes assurant les mécanismes d'évitement s'étendant à tout le corps et déclenchés par des stimuli visuels ou tactiles, ainsi que sur des procédés pour planifier les mouvements en fonction de marges de sécurité. Ces travaux pourraient trouver des applications sur le marché des usines de fabrication. Les robots pourraient devenir plus adaptables, sans que cela impose le coût d'une reprogrammation complète. Les résultats du projet contribueront la transition depuis des robots industriels conventionnels vers des robots domestiques agissant dans des domiciles encombrés et changeants. Le travail de modélisation pourrait d'autre part contribuer à la prise en charge des personnes amputées ou souffrant de troubles neurologiques.
Mots‑clés
Robots, conscience du corps, représentations du corps, environnements encombrés, ICUB BODY SCHEMA
