Des chercheurs de l’Université Northwestern ont développé un nouveau type de robot modulaire capable de se déplacer de manière autonome sur des terrains difficiles, même après avoir subi des dommages importants. Surnommés « métamachines à pattes », ces robots exploitent l’intelligence artificielle pour parcourir rapidement des conceptions qui prendraient des milliards d’années pour évoluer naturellement. Cette avancée démontre non seulement une résilience remarquable, mais offre également une fenêtre unique sur les principes de la locomotion biologique.
Évolution accélérée grâce à l’IA
La principale innovation réside dans l’utilisation d’un algorithme évolutif. Au lieu de s’appuyer sur la conception robotique traditionnelle, l’équipe a compressé des milliards d’années de sélection naturelle en quelques secondes grâce à la simulation de l’IA. L’algorithme a testé d’innombrables configurations de composants modulaires « de type Lego », chacun constitué d’une jambe d’un mètre de long attachée à une sphère centrale rotative contenant les systèmes centraux du robot (batterie, circuit imprimé et moteur).
Cette approche a permis de créer des designs difficiles à concevoir pour les humains : des configurations ressemblant à des kangourous, des phoques ou même des formes entièrement nouvelles. L’IA a écarté les configurations inefficaces, ne conservant que les plus efficaces pour franchir divers obstacles.
La conception modulaire permet une adaptabilité inégalée
Contrairement aux robots classiques à structures fixes, les métamachines sont construites à partir de modules interchangeables. Cette modularité présente deux avantages clés :
- Reconfiguration rapide : Le nombre de membres peut être modifié sans compromettre la mobilité.
- Tolérance aux dommages : Si le robot perd des membres ou subit des dommages, il adapte automatiquement sa démarche pour continuer à bouger.
Lors des tests, les robots ont réussi à naviguer dans le gravier, l’herbe, la boue, les racines des arbres, le sable et les surfaces inégales sans intervention humaine. Notamment, ils pouvaient s’auto-corriger même lorsqu’ils étaient complètement retournés, démontrant une étrange capacité à se remettre de l’adversité.
Implications pour la robotique et la biologie
Les chercheurs pensent que cette approche peut accélérer les progrès de la robotique en contournant les limites de conception traditionnelles. En simulant l’évolution, ils peuvent explorer des solutions que les humains n’auraient peut-être jamais envisagées.
“L’évolution peut révéler de nouvelles conceptions qui sont différentes, voire au-delà, de ce que les humains étaient auparavant capables d’imaginer”, a déclaré l’auteur principal Sam Kriegman.
L’étude a également des implications plus larges pour comprendre l’évolution de la locomotion chez les animaux. Les métamachines offrent une plate-forme physique pour tester des hypothèses sur la façon dont différentes configurations corporelles ont émergé au fil du temps. Cela pourrait approfondir notre compréhension des raisons pour lesquelles les animaux bougent comme ils le font et de la manière dont leurs formes ont été façonnées par les pressions environnementales.
L’avenir de la conception robotique
Le projet métamachine représente un changement de paradigme en robotique. En adoptant l’évolution pilotée par l’IA, les chercheurs peuvent explorer rapidement un vaste espace de conception, créant ainsi des machines non seulement plus performantes, mais également plus adaptables. Cette approche pourrait conduire à des robots capables de prospérer dans des environnements imprévisibles, ce qui les rendrait idéaux pour la recherche et le sauvetage, l’exploration ou même la colonisation planétaire. La capacité de compresser les échelles de temps évolutives ouvre la porte à un avenir où la conception robotique ne sera plus limitée par l’imagination humaine, mais guidée par la puissance brute de la sélection artificielle.
