Un Superman robotique est prêt à se lever pour sauver l'humanité dans le cas de SOS. Il s'appelle IronCub3 et est d'abord un IIT de marque mondiale: l'équipe coordonnée par Daniele Pucci, à la tête du laboratoire de renseignement artificiel et mécanique (AMI) de l'Institut italien de technologie de Gênes, a réussi à piloter un robot humanoïde. IronCub3, spécialement conçu pour fonctionner dans des environnements réels, a les yeux et le nez, les bras et les jambes et un jet de propulsion de fusée. Au cours des expériences en vol, il a pu s'élever à environ 50 centimètres du sol, en gardant la stabilité. Le résultat de 2 ans de travail – décrits aujourd'hui sur «l'ingénierie des communications de la nature» – rendue possible par des études thermodynamiques et aérodynamiques avancées, et par le développement de logiciels de contrôle basés sur l'intelligence artificielle. L'objectif futur est d'appliquer ce type de technologie pour aider l'être humain à répondre aux situations d'urgence ou à des explorations dans des environnements extrêmes et des missions de recherche et de sauvetage.
La recherche a été menée par des experts des scientifiques de l'IIT en robotique en collaboration avec le groupe Alex Zanotti du Laboratoire aérodynamique DAER du Polytechnique de Milan, où une série de tests dans la soufflerie a été effectuée, et avec celle de Gianluca Iaccarino de l'Université américaine de Stanford, où des algorithmes en profondeur ont été utilisés pour identifier les modèles aérodynamiques. IronCub3 – décrit par l'Institut génois – est l'évolution technologique des prototypes précédents et est basé sur ICUB3, développé à distance de la distance en tant qu'avatar, la dernière génération du robot humanoïde ICB. IronCub3 est équipé de 4 moteurs de réaction, 2 montés sur les bras et 2 sur un sac à dos positionné à l'arrière. L'ajout des moteurs a nécessité d'autres modifications de la structure physique (matériel) du robot, y compris un nouvel élément de titane qui agit comme une colonne vertébrale et des couvertures résistantes à la chaleur. IronCub3 pèse environ 70 kilos et les turbines peuvent générer une poussée maximale supérieure à 1 000 Newton. La nouvelle configuration permet au robot de s'élever du sol et d'effectuer des manœuvres de vol contrôlées même en présence d'éoliennes ou dans des conditions environnementales incertaines.
« Cette recherche est radicalement différente de la robotique humanoïde traditionnelle et nous a forcés à faire un saut substantiel en avant par rapport à l'état de l'art – explique Pucci – l'aérodynamique joue un rôle clé: la température des déchets des turbines peut atteindre 800 degrés et le gaz émis approche la vitesse du son. La plate-forme robotique entière. Le mouvement lent des articulations et sur l'autre les turbines de réaction rapide. Des modèles théoriques avancés qui ont décrit les différentes conformations possibles du corps du robot, où les membres mobiles représentent un élément de complexité, et l'équilibre relatif sous l'influence de la propulsion des fusées.
« Nos modèles incluent les réseaux de neurones formés sur des données simulées et expérimentales, intégrées dans l'architecture du logiciel de contrôle des robots pour garantir un vol stable », illustre Antonello Paolino, le premier auteur de l'article et l'apprentissage dans un programme conjoint entre l'IIT et l'Université de Naples, qui a récemment conclu un semestre en tant que chercheur conjoint à l'Université de Stanford. IronCub3 est donc équipé de systèmes de contrôle basés sur l'intelligence artificielle qui lui permet de voler en gérant des flux d'air turbulents à grande vitesse et des températures extrêmes. Des études aérodynamiques ont montré qu'il est possible de maintenir la posture et la stabilité du robot même pendant les manœuvres non stationnaires, telles que l'allumage séquentiel des moteurs ou les variations de la géométrie du corps. Les résultats qui peuvent être transférés à d'autres robots avec des morphologies non conventionnelles, représentant un cas unique par rapport aux drones classiques, remarque.
La conception finale de IronCub3 – continue la note – est le résultat d'un processus de conception co-conçu pour intégrer l'IA avec les aspects les plus physiques et aérodynamiques de la conception des robots volants. Par exemple, le point de positionnement des turbines a été identifié afin qu'il soit optimal en termes de contrôle et de stabilité du vol. Et la dissipation de la chaleur générée par les moteurs a été gérée pour garantir l'intégrité structurelle du robot même dans des conditions de fonctionnement extrêmes.
Les premiers tests en vol dans IronCub3 ont été effectués dans une petite zone de vol installée à l'intérieur de l'IIT, où le robot a été précisément capable de s'élever du sol d'environ 50 centimètres. Au cours des prochains mois, les expériences sur le prototype se poursuivront dans une zone plus large, grâce à une collaboration avec l'aéroport de Gênes qui rendra une zone dédiée disponible. La zone sera installée et équipée par l'Institut de technologie italienne, conformément à toutes les règles de sécurité demandées. Les chercheurs de l'IIT prévoient qu'à l'avenir, des robots humanoïdes volants tels que IronCub3, qui peuvent être téléphoniques une fois touchés, pourront appliquer dans plusieurs scénarios: des opérations de recherche et de sauvetage dans des domaines difficiles à atteindre, aux inspections des environnements dangereux.
