Robots humanoïdes: avantages et problèmes des mécanismes anthropomorphes

L'idée de rendre un robot aussi humain que possible est venue plus tôt que les robots eux-mêmes - dans la pièce de Karel apek RUR (le terme a également été inventé par apek), les robots ressemblaient complètement aux humains. Mais les robots humanoïdes sont-ils vraiment nécessaires? Où les androïdes sont-ils utilisés et pourquoi sont-ils si avares d'émotions? Nous racontons dans un nouvel article.



Les robots spécialisés dans l'assemblage de voitures, le transfert de marchandises et l'exécution d'autres programmes font face à leurs tâches bien mieux que les personnes, mais en plus d'exécuter leur gamme étroite de tâches, de tels robots ne sont pas bons. Si nous avons besoin du robot le plus polyvalent, il doit se sentir à l'aise dans l'environnement humain et l'infrastructure, ce qui signifie qu'il doit être comme un humain - au final, le robot aspirateur ne pourra pas retirer la tasse du plateau, et le robot soudeur ne dira pas comment. allez à la bibliothèque.

Personnages robotiques historiques brillants

En 1927, sept ans après avoir écrit la pièce RUR, l'American Westinghouse Electric Company a présenté M. Herbert Televox, un robot qui recevait des signaux par téléphone qui activait le programme intégré. Selon le créateur, Televoks pourrait allumer le poêle ou vérifier si la lumière fonctionne dans la maison. D'une certaine manière, Televox n'était pas seulement un robot, mais un composant d'une maison intelligente. L'anthropomorphisme dans Televox n'était qu'une décoration inutile.


L'un des Televoxes avec son créateur, Roy Wensley. Source: Acme Telepictures / NEA

Apparu 10 ans plus tard aux États-Unis, le robot Elektro était à taille humaine et pouvait effectuer 26 actions différentes, dont la marche. Il était contrôlé par la voix, mais ne répondait pas aux mots, mais à leur nombre - deux mots distincts entendus incluaient le mouvement, trois signifiaient l'arrêt, quatre tous les mots prononcés remettaient Elektro dans sa position initiale. Un moteur séparé dans la bouche a aidé le robot à gonfler des ballons et ... de la fumée. Depuis lors, les robots humanoïdes ont largement conservé une orientation divertissante.


Robot Elektro et son chien robot Sparko. Source: Daderot / Wikimedia

Ce n'est qu'en 1970 au Japon que le WABOT-1, le premier robot humanoïde capable de transporter des charges, a été créé par l'Université Waseda. Il savait communiquer en japonais, calculer les distances, choisir la direction du mouvement et porter des objets dans ses mains.


WABOT-1 est le premier robot humanoïde à être utile. Source: Université Waseda

Les robots modernes et ce qui ne va pas avec eux

90 ans se sont écoulés depuis l'apparition de M. Televox. La technologie à cette époque a fait une percée considérable, et les robots humanoïdes étaient et restent tous deux un dispositif de divertissement ou d'information avec une portée très limitée.

L'un des robots les plus célèbres de ces dernières années est devenu Sophia de Hanson Robotics. Elle peut exprimer jusqu'à 60 émotions, reconnaître la parole et générer des réponses basées sur sa propre expérience et les données d'Internet. Sofia n'est qu'un développement de démonstration, qui est utile comme projet promotionnel - selon les experts, alors que le robot est un robot de chat ordinaire avec des expressions faciales très spécifiques, Sofia ne sait rien de vraiment utile.


Sophia est un robot très émotif, mais le capuchon transparent à l'arrière de la tête est un peu effrayant. Source: Union internationale des télécommunications

Un autre consultant en robot, Aiko Chihira, créé par Toshiba, a une apparence plus traditionnelle et un ensemble d'expressions faciales plus petit mais plus réaliste. Aiko a été introduite en 2014 et a immédiatement fait sensation, et six mois plus tard, elle a même travaillé comme consultante dans un centre commercial à Tokyo pendant quelques jours. Chihira bouge les yeux, la tête et les mains, 43 mécanismes moteurs y sont impliqués, le robot reconnaît la voix et répond avec des indices en japonais ou en anglais bien posé.

Le robot Aiko Chihira de Toshiba parle de lui au CEATEC 2014

Chez Toshiba, Aiko est appelé un robot de communication. Les développeurs s'attendent à utiliser de tels roboconsultants dans le secteur des services, ainsi qu'en médecine, pour surveiller les patients et communiquer avec eux, mais tout cela se produira dans un avenir pas très proche. Aiko ne sait pas marcher et ne peut désormais remplir que la fonction de bureau d'information fixe.


Aiko Chihira sur son lieu de travail temporaire dans un centre commercial. Source: Toshiba

Il existe de nombreux autres robots humanoïdes, moins connus, mais non moins intéressants: Actroid-SIT regarde dans les yeux lors d'une conversation et peut toucher l'interlocuteur, et Harmony est devenu le premier robot intime capable de soutenir une conversation sur des sujets coquins. Mais au niveau actuel de développement technologique, tous sont des interlocuteurs fixes coûteux et pas plus. Les scientifiques rêvent de robots de sauvetage ramassant des décombres, de robots de recherche travaillant avec des outils dans des conditions extrêmes, de robots assistants répétant le travail manuel des personnes.

Le robot anthropomorphe universel est un ensemble très complexe de système musculo-squelettique, de membres mécaniques, de système de reconnaissance vocale, d'espace et de réseaux de neurones qui peuvent traiter et comprendre l'environnement et les commandes vocales. Par ailleurs, certains succès ont été enregistrés dans ces domaines.

Ainsi, les robots modernes peuvent maintenir une conversation au niveau des assistants vocaux tels que Siri, mais jusqu'à présent la conversation entre la machine et la personne est loin du dialogue de deux personnes.

La posture droite sur deux jambes a également fait un grand bond au cours des trente dernières années - cela vaut la peine de comparer au moins les mouvements tranquilles de la Honda E0 et de la course Atlas. Cependant, pour assurer une telle mobilité, Atlas a reçu 80 kg d'équipement et une hauteur d'environ 180 cm, que peut faire, peut-être, le robot le plus impressionnant de notre temps? Pour l'instant, transportez simplement des boîtes de cinq kilogrammes . Au fait, regardez de plus près la tête du robot - là, le lidar tourne, balayant l'espace environnant et composant une carte en trois dimensions du monde autour. Cela permet au robot de réagir le plus précisément possible aux obstacles, à savoir les contourner ou les franchir. Nous avons parlé du travail des lidars dans notre matériel sur les véhicules sans pilote .


Alors SpotMini voit le monde avec le lidar compact Velodyne VLP-16 Source: cadre de la vidéo de Boston Dynamics

La plus grande difficulté est le cerveau du robot. Les machines peuvent répondre adéquatement aux personnes et aux meubles, éviter les dangers, parler et plus ou moins comprendre ce qu'elles attendent d'eux. Mais le niveau d'indépendance des robots humanoïdes modernes se situe quelque part au niveau d'un enfant de deux ans - il se débrouillera pour prendre un cube ou ouvrir la porte, mais le robot n'est pas capable de choses plus complexes qui ne sont pas prévues par un programme clair. De nombreuses années s'écouleront avant que le robot puisse ramasser un outil de construction ordinaire et sans aucune aide extérieure pour construire un simple hangar.

Si nous combinons les composants les plus modernes pour créer un robot anthropomorphe, le résultat sera une créature pas très intelligente, pas si intelligente et pas si utile avec un prix de l'espace. Par exemple, chaque Honda Asimo - un petit robot qui peut monter les escaliers et frapper la balle - coûte un million de dollars, et vous pouvez le louer pour 150 000 $ par mois. La conclusion, malheureusement, est très prosaïque: les robots humanoïdes modernes restent des machines spécialisées (a la robot consultant). Créer un robot vraiment universel ne permet pas la technologie et l'aspect financier.

La "sinistre vallée" des robots

Les éléments d'apparence humaine, c'est-à-dire la peau, les yeux, les cheveux, ne sont pas nécessaires au robot, ils ne sont rien de plus qu'une décoration pour augmenter l'attractivité du mécanisme. La plupart des robots anthropomorphes sont des squelettes nus (voir les cas du Fedor russe, Atlas de Boston Dynamics, Honda Asimo). Une construction de cadre sans peau simplifie l'accès aux composants, facilite le développement en éliminant les expressions faciales et élimine le problème potentiel de vallée sinistre .

Ce terme fait référence à l'effet dans lequel les objets qui ressemblent et agissent comme des personnes dégoûtent les observateurs - parce qu'ils ne leur ressemblent pas assez. Le nom de l'effet provient d'un échec dans le graphique présenté dans une étude du scientifique japonais Masahiro Mori. Il a mené une enquête en 1978, qui a montré qu'à un certain moment la similitude d'un robot avec une personne n'attire plus, mais repousse. Il n'y a toujours pas d'explication généralement acceptée pour ce mécanisme psychologique. On suppose qu'une personne remarque sans le savoir les écarts externes des autres par rapport à une certaine normalité familière.


Un graphique de l'étude de Masahiro Mori reflétant la sympathie d'une personne pour les objets fabriqués par l'homme, en fonction de leur similitude avec les gens. Source: Wikimedia

À un certain niveau de réalisme d'objet, le cerveau humain pense qu'une personne vivante est devant lui. Mais alors, nous voyons des mouvements de main contre nature, des expressions faciales «mortes» et une voix inhumaine, qui provoque une dissonance cognitive, exprimée dans la peur et l'hostilité. Le robot crée l'illusion d'une personne, et nous cessons inconsciemment de comprendre ce qui est devant nous, et nous ressentons une menace en cela.

Les robots anthropomorphes existent depuis longtemps, et maintenant ils ressemblent plus que jamais aux humains. Extérieurement. Fonctionnellement, tout androïde perd face à tout robot et personne spécialisés - malgré la longue histoire de la robotique, le rêve d'un assistant universel reste un rêve.

Et enfin, un moment d'humour - une rencontre entre Will Smith et le robot Sofia. Avec les robots, la méthode d'attelage fonctionne comme telle.