Les robots se développent maintenant et se réparent en consommant des pièces d'autres machines
Les robots d'aujourd'hui sont coincés – leurs corps sont généralement des systèmes fermés qui ne peuvent ni se développer ni auto-réparation, ni s'adapter à leur environnement. Maintenant, les scientifiques de l'Université Columbia ont développé des robots qui peuvent physiquement « grandir », « guérir » et s'améliorer en intégrant le matériel de leur environnement ou d'autres robots.
Décrit dans une nouvelle étude publiée dans Avancées scientifiquesce processus, appelé «métabolisme du robot», permet aux machines d'absorber et de réutiliser les pièces d'autres robots ou leur environnement.
« La véritable autonomie signifie que les robots doivent non seulement penser par eux-mêmes, mais aussi se maintenir physiquement », explique Philippe Martin Wyder, auteur principal et chercheur à Columbia Engineering et à l'Université de Washington. « Tout comme la vie biologique absorbe et intègre les ressources, ces robots se développent, s'adaptent et réparent à l'aide de matériaux de leur environnement ou d'autres robots. »
Ce nouveau paradigme est démontré sur la liaison de la ferme – un bâton aimant robotique inspiré du jouet Geomag. Une liaison de la ferme est un module simple en forme de bar équipé de connecteurs magnétiques de forme libre qui peuvent se développer, contracter et se connecter avec d'autres modules sous différents angles, leur permettant de former des structures de plus en plus complexes.
Les chercheurs ont montré comment les fermes individuelles sont liées à l'auto-assemblage en formes bidimensionnelles qui pourraient ensuite se transformer en robots tridimensionnels. Ces robots se sont ensuite améliorés en intégrant de nouvelles pièces, « se transformant » en machines plus compétentes. Par exemple, un robot en forme de tétraèdre 3D a intégré un lien supplémentaire qu'il pourrait utiliser comme un bâton de marche pour augmenter sa vitesse de descente de plus de 66,5%.
« Les esprits des robots ont avancé à pas de géant au cours de la dernière décennie à travers l'apprentissage automatique, mais les corps des robots sont toujours monolithiques, non adaptatifs et non cecyclables », explique Hod Lipson, co-auteur et professeur de Scapa de Sally et Sally de l'innovation et présidente du travail de l'œuvre.
« Les corps biologiques, en revanche, sont tous une question d'adaptation – les formes de vie peuvent se développer, guérir et s'adapter. En grande partie, cette capacité découle de la nature modulaire de la biologie qui peut utiliser et réutiliser les modules (acides aminés) à partir d'autres formes de vie.
Les chercheurs envisagent de futures écologies de robots où les machines se maintiennent indépendamment, se développent et s'adaptent à des tâches et des environnements imprévus. En imitant l'approche de la nature – la construction de structures complexes à partir de blocs de construction simples – le métabolisme ROBOT ouvre la voie à des robots autonomes capables de développement physique et de résilience à long terme.
« Le métabolisme du robot fournit une interface numérique au monde physique et permet non seulement à faire progresser cognitivement, mais physiquement, à créer une dimension entièrement nouvelle de l'autonomie », explique Wyder. « Initialement, les systèmes capables de métabolisme des robots seront utilisés dans des applications spécialisées telles que la reprise après sinistre ou l'exploration spatiale.
Lipson conclut avec prudence: « L'image des robots auto-reproductrices évoque quelques mauvais scénarios de science-fiction. Mais la réalité est que, alors que nous transmettions de plus en plus de nos vies aux robots – de voitures sans conducteur à la fabrication automatisée, et même à la défense et à l'exploration spatiale. Qui va prendre soin de ces robots?
