Série Robotique – 4 – Robots du quotidien
Cet article est le quatrième d'une série de sept consacrée à la robotique, série dont la publication s'étalera sur plusieurs mois.
Il y a des signes qui ne trompent pas. En 2013, Google rachète en moins d'un an les huit principales sociétés américaines et japonaises de robotique. En décembre 2013, sa dernière acquisition est l'emblématique Boston Dynamics, qui avait créé le chien robot « Big Dog » pour l'armée américaine, et début 2014 c'est le tour de Nest, leader mondial de la domotique et des objets intelligents. Si Google n'a jamais donné de raison officielle à cet investissement massif, nous pouvons toutefois oser quelques déductions réalistes.
Si l'on part du principe que Google est sur tous les fronts de l'avenir, alors nous pouvons admettre que le secteur de la robotique en est devenu un, et que la firme y voit un marché prometteur. Cela indique aussi que Google adapte la robotique à son cœur de métier, que l'on pourrait résumer par « connectivité ». L'entreprise considère sans doute que les robots, comme les smartphones, peuvent être commercialisés comme des plates-formes de produits et de services. Même si ce cycle de rachats est trop récent (et trop opaque) pour traduire une stratégie immédiatement tournée vers le grand public, il ne fait nul doute que Google compte à terme faire adopter ses robots par nos foyers.
Mais le géant de Mountain View n'est pas seul à considérer la robotique comme une branche clé de l'avenir. Plus discrets, mais tout aussi symptomatiques, des soutiens publics massifs aux Etats-Unis, en Asie et en Europe traduisent une récente focalisation des politiques de financement de la recherche. Aux Etats-Unis, c'est la nouvelle National Robotics Initiative : 38 millions de dollars au service des projets de robotique nouvelle génération. En Europe, Bruxelles vient tout juste d'annoncer que la Commission et 180 entreprises et organismes de recherche déclenchent, sous l'égide d'euRobotics, le plus ambitieux programme civil de recherche robotique du monde. L'initiative, dénommée SPARC, couvre l'industrie manufacturière, l'agriculture, la santé, les transports, la sécurité civile et les applications domestiques. Elle devrait porter la part de l'Europe dans le marché mondial à 42%. La Commission européenne investira 700 millions d'euros, et les organismes de recherche membres d'euRobotics 2,1 milliards d'euros.
Pour Raja Chatila, directeur de recherches CNRS à l'ISIR (Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique), le buzz médiatique se fait, depuis deux ans environ, le porte-parole souvent hâtif d'une réalité pourtant indéniable : « De vrais progrès techniques et scientifiques permettent des robots de plus en plus opérationnels. Simplement, on ne peut pas encore parler de foyers équipés en robots de service personnel, comme ils le seraient en électroménager. Ces produits n'existent pas encore sur le marché. Les robots envahissent moins les maisons que les salons professionnels de robotique, comme le Salon Irex de Tokyo, le CES de Las Vegas ou Innorobo à Lyon. »
Un robot dans chaque maison?
En 2014, le constat est ambivalent : d'un côté, rien n'existe vraiment. De l'autre, on peut se demander si les robots ne sont pas au fond déjà autour de nous. Le langage courant fait entrer de très nombreuses entités matérielles (objets) ou immatérielles (logiciels de trading par exemple) dans la catégorie du robot. D'ailleurs, la définition du robot est toujours débattue. Pour faciliter les choses, fondons-nous cette quadruple caractérisation : le robot est un objet matériel, capable de perception (grâce à des capteurs), de décision (grâce à des processeurs) et d'action (grâce à des moteurs). Mais là encore, cette définition communément admise ne règle pas tout ! En effet, faut-il conclure qu'un réfrigérateur, doté de ces mêmes fonctions de base (le thermomètre dans le rôle du capteur, le thermostat dans celui du décideur, et le compresseur dans celui de l'acteur), est un robot ? « En aucun cas, tout comme le métro autonome ou le pilote automatique d'avion », répond Raja Chatila, avant de préciser : « Ce serait trop simple et trop systématique. Pour moi, il y a robot là où l'environnement impose des paramètres complexes. Or le frigidaire n'agit pas sur l'extérieur. Le métro se déplace de façon linéaire et déterministe. Le pilote automatique n'a à considérer que le vent et des coordonnées ». Ainsi, la définition du robot se jouerait plutôt dans une continuité de la complexité. Plus le milieu est ardu, plus la faculté de perception est mise à l'épreuve. Les choix possibles augmentent, tout comme l'éventail d'actions.
À la maison, les robots ayant ce niveau d'autonomie sont encore rares. Le marché de la robotique personnelle, émergent et éclaté, est tiré par le robot-aspirateur, qui constitue aujourd'hui l'essentiel des ventes réalisées. Lui seul est actuellement capable d'éviter les obstacles nombreux et changeants au sol, de repérer le vide, d'enregistrer plusieurs types de trajets et de retourner à sa station de charge lorsque sa batterie est vide. Le leader incontesté est Roomba, produit-star de la société américaine I-Robot.
D'un point de vue culturel, que dit le succès de Roomba ? Que les humains, après mûre réflexion, acceptent volontiers d'être délestés d'une besogne qui fait mal au dos. Que sur le plan de la vie de famille, ils n'ont pas grand chose à craindre d'un robot-aspirateur. Que l'engin semble revenir au plus près de l'étymologie slave du mot : en tchèque, « robota » signifie corvée. Mais de l'aspirateur au compagnon humanoïde capable de vous apprendre une langue, il y a un monde. Et plus le robot domestique s'éloigne de sa fonction première d'esclave, plus son acceptation est difficile… Pourtant, en tant que « domestique assistant » les fonctions espérées par les roboticiens actuels laissent rêveurs : aux robots domestiques capables d'aspirer ou de tondre, il faut ajouter les robots compassionnels (robots compagnons), les robots d'assistance aux personnes en perte d'autonomie, les robots éducatifs, ou les robots ludiques ou les robots domestiques de surveillance.
L'essor de la robotique de service personnel s'écrit ainsi encore largement au futur. Qu'est-ce qui pourrait retarder son développement ? Les premiers freins ne sont pas seulement techniques, mais culturels.
Freins culturels
Bien avant leur irruption dans notre quotidien, les robots ont investi notre imaginaire. En Occident, où ils peuplent les mythes, la littérature, le cinéma, la musique, les arts plastiques et les jeux-vidéos, les robots sont encore souvent considérés comme des monstres technologiques capables de prendre la place de l'homme.
C'est que les robots portent en eux un attribut objectif : l'automatisme, qui, au fond, semble plus menaçant que l'autonomie, renvoyée à un horizon encore lointain. Aujourd'hui, ce n'est plus tant la révolte des robots qui effraie, que leur incapacité technique à réfléchir et délibérer. Le drone civil, appareil volant sans pilote, a déjà fait fureur dans le domaine des loisirs, comme en témoignent les centaines de milliers d' « AR.Drones » déjà vendus par le français Parrot. Mais quand une entreprise texane n'attend que le feu vert de la moindre société de sécurité privée pour produire Cupid, un drone Taser capable d'envoyer depuis les airs une décharge de 80 000 volts, on saisit mieux la nocivité aveugle dont le robot est capable. Cette crainte que les automatismes ne triomphent sur la conscience trouve aussi un terreau dans la culture dualiste occidentale, explique Jean-Claude Heudin, directeur de l'Institut de l'Internet et du Multimédia – Pôle universitaire Léonard de Vinci : « En Occident, la vie artificielle est réservée aux Dieux depuis l'Antiquité. En transgressant cet interdit, l'homme doit en subir les conséquences. Là où notre culture sépare dieu et l'homme, le corps et l'esprit, l'homme et la nature, l'artificiel et le naturel, la culture shintoïste japonaise ne connaît que des continuités. Les robots y sont considérés comme des sauveurs de l'humanité. »
Si on ajoute que les Nippons prêtent volontiers une âme aux objets, pas étonnant que le Japon soit friand des robots compagnons. Citons l'exemple de Paro, un phoque compagnon développé par le National Institute of Advances Industrial Science and Technology au Japon, et qui a beaucoup servi dans les traitements de stress post-traumatique causé par le tsunami de 2011. Si Paro a une apparence animale, on prête facilement au robot compagnon une forme humanoïde, afin de faciliter son insertion dans nos vies. Par ailleurs, le Japon est la nation la plus avancée en termes de robotique humanoïde : le robot Asimo d'Honda ou encore les plates-formes successives HRP en sont une bonne illustration.
Ces développements visent avant tout une optique de démonstration technologique, d'autant plus que les usages de la robotique humanoïde ne sont pas encore parfaitement cernés. La société japonaise Aldebaran Robotics (dont la R&D est en France) s'était déjà illustrée dans le développement de Nao, un humanoïde capable d'interagir, de se déplacer, de reconnaître des personnes et des objets. Si Nao est utilisé à plus de 5000 exemplaires dans 70 pays, pour les besoins spécifiques de la Recherche et de l'Education, NAO Evolution, lancé en juin 2014, compte « bien anticiper le développement d'applications inédites pour un public élargi aux entreprises et éditeurs de contenu ». Mais celui qui se fait actuellement le plus remarquer est le robot émotionnel Pepper. Développé par Aldebaran Robotics pour l'opérateur mobile japonais Softbank, il mesure 1,20m, a un ventre en forme d'Ipad et se déplace sur roulettes (les jambes ont été sacrifiées au bénéfice du prix de vente, envisagé à 2000 dollars). Une partie de l'intelligence de Pepper se trouve en réseau, ce qui permet de l'enrichir plus facilement. Pour Masayoshi Son, PDG de SoftBank, Pepper sait rendre heureux les humains. Alors en attendant son lancement commercial, il servira d'agent d'accueil dans les boutiques SoftBank de Tokyo !
Nao
En Occident, l'humanoïde ne fascine pas encore autant le grand public. « L'analogie formelle avec l'humain nous fait certes encore peur », explique David Filiat, enseignant à l'Unité « Informatique et Ingénierie des Systèmes » de l'ENSTA ParisTech, « mais le vrai frein, c'est la technologie. »
Avec les humains
L'état des lieux technologiques de la robotique de service personnel fait émerger un profond changement dans l'articulation des fonctions du robot au monde humain. Longtemps imaginé et développé comme un suppléant de l'homme (accroître la productivité industrielle, atteindre un terrain impraticable), le robot est désormais abordé par la recherche comme un potentiel adjuvant. Le robot de service ne travaille plus « contre » ou à la place ». Il est amené à œuvrer de plus en plus « avec » le monde des humains.
Le Japon est le premier à opérer ce virage, pour des raisons moins culturelles que pragmatiques : le pays est exposé très tôt à des problèmes de natalité et au vieillissement de sa population. L'aide à la personne âgée devient vite une application centrale de la robotique de service personnel. Les projets sont innombrables. Au Japon, My Spoon de la société Secom compte aider les personnes âgées à s'alimenter. On retrouve cette idée dans « Bestic », un bras motorisé développé en Scandinavie avec l'aide de l'Union Européenne. Ces produits sont commercialisés depuis une dizaine d'années, à un prix encore discriminant. Parmi ces robots mono-tâche, citons encore les déambulateurs (MOBIRO) ou les fauteuils intelligents (Labs Autonomos), les prothèses intelligentes (JACO), les exosquelettes de membres inférieurs (REX) ou encore les robots d'aide à la rééducation (Lokomat).
Dans ce même domaine d'application, les chercheurs nourrissent de grands espoirs quant aux stations robotisées d'assistance par téléprésence. Levée de doute, stimulation cognitive, socialisation à distance, consultation médicale à distance… De très nombreux projets sont actuellement développés en Asie, aux Etats-Unis et au Japon : Equipé de multiples caméras, le robot Kompaï de Robosoft peut exécuter des tâches répétitives (comme apporter des médicaments à heure fixe), interagir avec la personne, détecter une anomalie ou alerter l'extérieur. Aux Etats-Unis, InTouch Health a développé RP-VITA, un robot de téléprésence permettant aux médecins, aux aides-soignants ou aux familles de s'occuper à distance de leur patient ou de leur proche.
C'est indéniable, ces systèmes d'assistance intelligents ont toutes les chances d'améliorer la qualité de vie de personnes dépendantes et de faciliter le maintien à domicile, toujours préférable. Cependant, ces engins sont encore à envisager comme des aides techniques complémentaires à une présence réelle. On l'a vu, il n'y a rien de plus difficile à recréer qu'une interaction « naturelle » entre robot et humain. Dès lors, quoi de plus cruel que d'abandonner nos parents vieillissants à la compagnie et « l'humour » de Kobian, robot humanoïde spécialement codé pour faire rire les humains ? Si le robot maîtrise les composantes les plus répandues pouvant générer le rire (comportement, contexte, exagération, etc.), quid de la personnalité de son locuteur humain, de son âge, de son histoire, de son humeur du moment ?
Du sens de l'humour à celui de l'à-propos, en passant par la perception des situations et l'adaptation de ses mouvements, le robot domestique est encore en gestation. Or la capacité d'interactions avec les humains est en fait l'axe primordial de cette branche de la robotique.
Pour espérer l'amélioration de cet aspect social, le plus sûr serait sans doute de donner aux robots de véritables capacités d'apprentissage. Une créature capable d'apprendre au contact de ses « maîtres », qui eux, disposent d'une capacité générique à reconnaître sans effort les éléments de leur environnement. C'est la mission que s'est donnée la robotique développementale. En s'inspirant des études de biologie et de psychologie du développement humain, des équipes du monde entier (en particulier en Europe) se penchent sur la meilleure façon de doter les robots de la faculté de curiosité et d'apprentissage. Le projet européen RobotCub, par exemple, développe actuellement iCub, un robot de la taille d'un enfant de trois ans et demi. L'ensemble de sa conception matérielle et logicielle est en Open Source.
Mais appliquer une théorie de psychologie développementale à un robot demande une réflexion approfondie pour rendre opérationnelle une théorie souvent peu formalisée. Ainsi, note David Filliat, de l'ENSTA ParisTech : « L'inspiration de l'enfant n'est pas à sens unique. À l'inverse, la robotique développementale a également pour objectif de valider des théories d'apprentissage et de développement. »
Nous touchons ici à la vraie force des recherches actuelles en robotique de service personnelle : l'approfondissement de la connaissance du vivant. En attendant d'être utilisés par le grand public, les quelques robots de service personnel humanoïdes disponibles sont acquis par les universités et les laboratoires. Entre robotique et neuroscience, le va-et-vient est très fructueux. S'il ne parvient pas encore à toucher l'Homme, le robot améliore l'observation de modèles humains. En pédopsychiatrie, le robot Nao d'Aldebaran Robotics a été expérimenté dans la prise en charge des enfants autistes, qui ont moins d'appréhension à interagir avec une machine qu'avec les hommes. Sollicités par le robot, les petits patients ont même montré des capacités d'initiatives inédites. Dans les meilleurs cas, certains patients ont même fini par se tourner vers les soignants.
Loin de l'agresseur surarmé, du domestique pataud, du gadget lassant ou du clown pathétique, le robot de service personnel prend ici une envergure pour le moins inattendue : il sert de facilitateur entre les hommes.
