C’est dans un communiqué de presse que l’Université de Tokyo a révélé que le professeur Shoji Takeuchi et son équipe de la Graduate School of Information Science and Technology ont conçu un robot biohybride bipède, combinant un squelette artificiel avec un muscle biologique, capable de marcher et de pivoter sous l’eau.
Les robots biohybrides ont le potentiel d’apporter des solutions innovantes dans des domaines tels que la médecine, la recherche environnementale ou la robotique molle. Cependant, leur conception et leur utilisation soulèvent également des questions éthiques et de sécurité, notamment en ce qui concerne le contrôle et la manipulation de composants biologiques.
Depuis des années, ils sont le sujet de nombreuses recherches que l’impression 3D a fait progresser. Cependant, jusqu’à présent, ces robots, s’ils marchaient et effectuaient de larges virages, avaient du mal à exécuter des mouvements précis dans des espaces confinés, limitant ainsi leur utilisation pratique, notamment dans les opérations de recherche et de sauvetage.
Le robot développé par le professeur Shoji Takeuchi et son équipe, représente une avancée significative dans ce domaine. Contrairement à ses prédécesseurs, il peut effectuer des mouvements de rotation sur un pied, ce qui lui permet de manœuvrer dans des espaces restreints et de contourner les obstacles avec une grande précision.
Les chercheurs ont détaillé leurs travaux dans la revue Matter. Exposé à l’air, le tissu musculaire se dessèche et perd de son élasticité, le robot a donc été conçu pour être suspendu dans l’eau. Il se compose d’un flotteur pour maintenir une posture droite dans un milieu de culture, d’un corps en polymère qui comprend deux substrats flexibles, des jambes imprimées en 3D et des tissus musculaires squelettiques cultivés à partir de cellules de rat.
Le Pr Takeuchi commente :
“En incorporant des tissus vivants dans le cadre d’un robot, nous pouvons utiliser les fonctions supérieures des organismes vivants. Dans nos dernières recherches, nous avons combiné du tissu musculaire squelettique cultivé en laboratoire avec des jambes artificielles flexibles et des pieds imprimés en 3D. L’utilisation du tissu musculaire pour bouger les jambes nous a permis de créer un petit robot avec des mouvements efficaces et silencieux et un toucher doux”.
Les chercheurs stimulent manuellement chaque jambe du robot à l’aide d’électrodes en or, simulant ainsi les signaux électriques du cerveau pour induire la contraction du tissu musculaire. Cette stimulation, effectuée à des intervalles de cinq secondes, permet au robot de se déplacer à une vitesse de 5,4 millimètres par minute. Bien que cette vitesse puisse sembler modeste, les mouvements de jambes du robot sont comparables à ceux d’autres robots biohybrides, démontrant ainsi son efficacité dans la locomotion.
Le Pr Takeuchi explique :
“Au départ, nous n’étions pas du tout sûrs qu’il était possible de marcher bipède, c’était donc vraiment surprenant quand nous avons réussi. Notre robot biohybride a réussi à effectuer des mouvements vers l’avant et vers l’arrière avec une marche bipède en équilibrant efficacement quatre forces clés : la force contractile musculaire, la force réparatrice du corps flexible, la gravité agissant sur le poids et la flottabilité du flotteur”.
Bien que le robot soit actuellement limité à un fonctionnement sous l’eau en raison de la sensibilité du muscle cultivé à la déshydratation, les chercheurs envisagent des améliorations futures pour permettre une utilisation sur terre. Des muscles plus épais, dotés de leurs propres réserves de nutriments, pourraient être la clé pour surmonter cette limitation, ouvrant ainsi la voie à une utilisation plus étendue de ces robots dans divers environnements.
Le Pr Takeuchi conclut :
“Nos résultats offrent des informations précieuses pour l’avancement des robots souples et flexibles alimentés par des tissus musculaires et ont le potentiel de contribuer à une compréhension plus approfondie des mécanismes de locomotion biologique, nous permettant d’imiter davantage les subtilités de la marche humaine dans les robots”.
Références :
“Robot bipède biohybride alimenté par le tissu musculaire squelettique”,
Matter : 26 janvier 2024, doi :10.1016/j.matt.2023.12.035.
Auteurs : Ryuki Kinjo, Yuya Morimoto, Byeongwook Jo, Shoji Takeuchi.
Exploiter les performances de l’IA par l’intermédiaire des robots humanoïdes, est-ce possible ? Figure AI a la réponse à cette question. Cette start-up est en train de se faire un nom dans le domaine de la hightech. Et elle lève actuellement des fonds auprès d’OpenAI pour financer son robot Figure 1.
Figure 1, le robot humanoïde basé sur l’IA pourrait bientôt devenir un incontournable dans la vie quotidienne. Cette innovation sera plus qu’une simple machine pour les utilisateurs. En effet, l’IA sophistiquée de Figure AI lui permet de pousser les limites du monde virtuel. Et Figure AI, la startup mère de ce projet, y croit en son produit. Elle a l’intention de demander un financement de 500 millions de dollars auprès d’OpenAI. Microsoft est aussi citée parmi les bailleurs.
Ce n’est pas une première pour Figure AI. La start-up a déjà bénéficié de plusieurs financements l’année dernière. Effectivement, elle a déjà levé 70 millions de dollars en mai 2023. De plus, Brett Adcock a injecté plus de 20 millions de dollars.
Les 500 millions de dollars d’OpenAI seront des investissements supplémentaires pour accélérer la production de Figure 1. Et si cette somme ne suffit pas, la startup a l’intention de demander 95 millions de Dollars à Microsoft. Comme quoi, tous les moyens sont nécessaires pour perfectionner le monde de la high-tech.
Ces investissements contribuent aussi à la valorisation en bourse de Figure AI. Après les premiers fonds, la start-up était à 400 millions de dollars. Mais avec les financements d’Open AI et de Microsoft, elle sera à plus de 2 milliards de dollars.
Plus de 60 ingénieurs expérimentés ont collaboré pour concevoir le robot Figure 1. Ces spécialistes ont des missions spécifiques pour fournir un produit unique. Cette innovation régnera bientôt sur le secteur de la high-tech.
Effectivement, Figure 1 est un robot très polyvalent. Il se focalise sur une IA complexe, qui lui confère une capacité d’adaptation exceptionnelle. Selon les ingénieurs, leur produit peut œuvrer dans tous les secteurs d’une entreprise. Toutefois, il ne remplace pas les travailleurs humains. Au contraire, Figure 1 va booster la productivité des sociétés clientes.
« Nous pensons que les robots humanoïdes à usage général ont beaucoup plus de potentiel que les robots à usage unique. Le déploiement sur le marché du travail peut aider à résoudre les pénuries de main-d’œuvre et au fil du temps, ouvrir la voie à l’élimination du besoin d’emplois dangereux et indésirables » Brett Adcock.
Figure AI prévoit alors d’étendre ses robots humanoïdes dans tous les secteurs. Et actuellement, la start-up a déjà trouvé un client considérable. BMW vient de signer un contrat pour utiliser les fonctionnalités de Figure 1 dans le domaine de l’automobile.
« Les robots humanoïdes de Figure automatiseront les tâches difficiles, dangereuses et fastidieuses tout au long du processus de fabrication. Cela permettra aux entreprises d’augmenter la productivité, réduire les coûts et créer un environnement de travail plus sûr » BMW dans son communiqué.
Cet article Robots humanoïdes : Figure va lever 1 demi-milliard chez OpenAI a été publié sur LEBIGDATA.FR.
Une équipe de chercheurs japonais est parvenue à identifier les mécanismes du système nerveux humain qui lui permettent de se déplacer de façon si efficace. Leurs découvertes vont pouvoir être appliquées aux robots humanoïdes pour leur permettre de se déplacer de façon plus rapide et naturelle !
Les robots humanoïdes sont présentés comme la prochaine révolution dans le domaine de l’IA, avec la capacité d’apprendre à traiter n’importe quelle tâche manuelle en toute autonomie.
De nombreuses entreprises développent de telles machines, à l’instar de Tesla et son Optimus, Apptronik et son Apollo convoité par la NASA pour explorer Mars, ou encore Figure et son 01 qui va être déployé dans les usines BMW.
Et cette technologie avance très vite, puisque les robots sont par exemple déjà capables d’apprendre seuls à faire le café ou à plier le linge. Toutefois, jusqu’à présent, un point faible atténuait leur crédibilité : la lenteur.
Qu’il s’agisse du Tesla Optimus ou d’un autre modèle, tous les robots humanoïdes présentés jusqu’à maintenant se déplacent au ralenti à une vitesse d’environ 5 à 8 kilomètres par heure.
Ce handicap fait partie des éléments qui limitent leur utilisation dans le monde du travail, car beaucoup de métiers exigent de se déplacer rapidement.
Que ce soit pour traverser un entrepôt ou un chantier, assurer le service dans un restaurant, ou même porter secours en urgence à une personne en danger, de nombreuses tâches requièrent une vive allure.
Le manque de vitesse des robots bipèdes est donc l’un des principaux freins à l’automatisation du travail manuel. Or, une nouvelle percée des chercheurs de l’université japonaise de Tohoku va tout changer.
Leur étude, publiée dans PLoS Computational Biology le 19 janvier 2024, est intitulée « Identifier les facteurs essentiels pour un contrôle de la marche économe en énergie sur une large gamme de vitesses dans les systèmes musculo-squelettiques basés sur les réflexes ».
Cette équipe est parvenue à répliquer une vitesse de marche variable similaire à celle de l’humain en utilisant un modèle musculo-squelettique piloté par une méthode de contrôle réflexe reflétant le système nerveux humain.
Leur prouesse est due à un algorithme innovant, qui a évolué par delà la méthode traditionnelle des moindres carrés et a permis de concevoir un modèle de circuit neuronal optimisé pour l’efficacité énergétique sur diverses vitesses de marche.
Une analyse intensive de ces circuits neuronaux, en particulier ceux contrôlant les muscles lors de la phase de balancement des jambes, a dévoilé des éléments essentiels des stratégies de marche permettant une économie d’énergie.
Ces révélations vont permettre d’étendre notre compréhension des mécanismes complexes des réseaux neuronaux qui soutiennent la démarche humaine si efficace.
C’est une grande avancée pour les domaines de la biomécanique et de la robotique, qui va permettre de mieux comprendre le mouvement humain et paver la voie pour de nouvelles technologies robotiques innovantes.
Comme l’explique le professeur Dai Owaki à la tête du projet, « notre étude a relevé le défi complexe de reproduire une marche efficace à différentes vitesses : une pierre angulaire du mécanisme de marche humaine ».
Selon lui, « ces connaissances sont essentielles pour repousser les limites de la compréhension de la locomotion, de l’adaptation et de l’efficacité humaine ».
Il estime que « l’émulation réussie de la marche à vitesse variable dans un modèle musculo-squelettique, combinée à des circuits neuronaux sophistiqués, marque une avancée cruciale dans la fusion des neurosciences, de la biomécanique et de la robotique ».
Outre les robots bipèdes à haute performance, elle a le potentiel de révolutionner la conception et le développement de membres prothétiques avancés et des exosquelettes.
Les technologies robotiques utilisées dans la vie de tous les jours, mais aussi les solutions de mobilités pour les personnes atteintes de handicaps vont pouvoir être fortement améliorées.
À l’avenir, Owaki et son équipe espèrent améliorer encore davantage leur framework de contrôle de réflexe pour recréer une plus large gamme de vitesses de marche et de mouvement.
Ils prévoient aussi d’appliquer leurs algorithmes pour créer des prothèses, des exosquelettes et des robots bipèdes. L’intégration des circuits neuronaux identifiés dans ces applications va étendre leur fonctionnalité et le naturel du mouvement.
Parallèlement à cette avancée de l’université de Tohoku, la startup chinoise LimX Dynamics a elle aussi réalisé d’importants progrès dans le domaine du déplacement des robots humanoïdes.
Son robot CL-1 a réussi à compléter des tâches comme gravir des marches, marcher sur des pentes, ou se déplacer en intérieur et en extérieur dans différents environnements.
Selon la firme, c’est l’un des seuls robots capables de monter des escaliers grâce à sa perception du terrain en temps réel. Pour parvenir à cette prouesse, l’entreprise a elle aussi utilisé des algorithmes de contrôle de mouvement et d’IA, ainsi que des actionneurs haute-performance et du hardware spécialisé.
La machine était seulement pré-programmée pour bouger ses jambes d’une façon correspondant à chaque défi spécifique.
Ce robot bipède est conçu pour résoudre les plus grands défis de la robotique humanoïde. Il succède au P1, et permet de développer et tester divers algorithmes de contrôle de mouvement.
Les algorithmes de perception ont été largement améliorés, permettant au robot d’interagir avec son environnement en temps réel. Il ajuste son allure en temps réel pour s’adapter au terrain sans incident.
L’objectif de LimX ? Créer le corps parfait pour la future intelligence artificielle générale ou AGI qui permettra à l’IA d’égaler l’intelligence humaine…
Cet article Vidéo : ça y est, les robots peuvent marcher vite et ça va tout changer a été publié sur LEBIGDATA.FR.
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