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[Hanovre] Derrière ce robot qui défie l’homme au ping-pong, un peu d’IA et beaucoup d’équations

Marion Garreau , ,

Publié le

Le spécialiste japonais de l’automatisation Omron a présenté à la Foire de Hanovre, qui s'est tenue du 1er au 5 avril,  la cinquième génération de son robot joueur de tennis de table. Une machine qui défie l’humain mais le conseille aussi en analysant son niveau. Détail des technologies qui l'animent.

[Hanovre] Derrière ce robot qui défie l’homme au ping-pong, un peu d’IA et beaucoup d’équations
Le robot joueur de tennis de table de Omron à la Foire de Hanovre 2019.
© Marion Garreau

Il fallait prendre son mal en patience pour aller défier ce robot joueur de tennis de table. Pour faire valoir les technologies qu’il utilise dans ses robots industriels, le spécialiste japonais des automatismes Omron présentait à la Foire de Hanovre la cinquième génération de son robot joueur de ping-pong. De quoi attirer une foule de visiteurs sur son stand et attiser la curiosité de L’Usine Nouvelle, qui a voulu savoir quelles technologies renferment ce robot.

D’abord il faut savoir que Hornet, de son petit nom, n’est pas seulement un joueur de tennis de table capable de défier l’homme. Il joue aussi les entraîneurs en analysant le comportement de son adversaire pour lui distiller oralement et sur un écran des conseils. "Grâce aux images de la balle captées par nos caméras, nous pouvons connaître sa trajectoire, sa vitesse et sa rotation, explique Satoshi Yase, ingénieur chez Omron, qui travaille sur le développement de ce robot dans l’un des laboratoires japonais de l’entreprise. Nous captons aussi les mouvements du joueur adverse."

Un emplacement précis à 5 millimètres près

Les mouvements de l'adversaire sont traduits en une image schématique de son corps, sous forme de segments articulés. "Les mouvements modélisés du joueur et les informations obtenues sur ses frappes sont analysés par un algorithme de deep learning, qui les compare aux données enregistrées lors des entraînements." Car régulièrement Hornet joue contre des amateurs et des joueurs experts. Résultat : tout au long du jeu, il évalue le niveau de jeu de son adversaire et n’hésite pas à lui montrer sur un écran là où il doit viser !

Voilà pour la touche intelligence artificielle du robot. L'essentiel des performances du robot pongiste vient de la résolution d'équations. Le robot est assisté dans son jeu par trois ordinateurs et un contrôleur. Côté caméras, sa "tête" en compte trois, ses deux piliers latéraux une chacun. "Trois des caméras servent à suivre la trajectoire de la balle, pour savoir où elle va tomber, détaille Satoshi Yase. Lorsque la balle franchit le filet, le robot peut délimiter le point de chute de la balle dans un cercle de 10 à 20 centimètres de diamètre. Pendant que la balle avance vers son point de chute, il réalise 200 calculs par seconde pour réduire ce cercle à un emplacement précis à 5 millimètres près."

600 millisecondes de calcul et d’exécution

A partir du moment où la balle franchit le filet, le robot va aussi commencer à calculer quelle position il va devoir prendre pour frapper en retour. "Pour décider de sa frappe, le robot va résoudre une équation à multiples variables", qui sont la vitesse de la balle, sa rotation, sa position de chute, la position de retour ciblée par le robot, la rotation de la balle pendant sa trajectoire retour et le moment de son impact, explique Satoshi Yase.

Sauf que le robot n’est pas, contrairement à l’homme, capable de frapper d’une infinité de manières. Comment faire si le résultat de l’équation est un geste que ce robot six axes n’est pas en capacité d’exécuter ? La réponse est simple. "Le robot va recalculer l’équation autant de fois que nécessaire jusqu’à trouver un résultat en accord avec ses capacités de mouvement." Il faut à Hornet 600 millisecondes pour calculer la trajectoire de la balle, déterminer sa position de frappe et exécuter son tir. Satoshi Yase l’assure, c’est à peine plus qu’un bon joueur !

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