Kombusto : un «cloud robot» conçu avec des concepts d’animation

Kombusto est un robot dragon (dragonbot) de type «robot social» conçu par le MIT Media Lab aux États-Unis.  Selon Wikipedia, «un robot social est un robot autonome qui interagit et communique avec les humains ou d’autres agents physiques autonomes en suivant les comportements sociaux et les règles attachées à son rôle». La réponse émotionnelle réalisée par le robot doit être réaliste pour créer et maintenir les interactions humain – robot.

Kombusto, c’est aussi un robot dans les nuages… enfin un robot qui utilise l’informatique en nuage qui, dans ce cas-ci, devient du «cloud robotics».

En insérant un téléphone intelligent à l’intérieur de la face du robot, un cellulaire fonctionnant sous Android, le robot s’active. La programmation intégrée au cellulaire contrôle les moteurs, le système d’audition et de vision et l’animation virtuelle du visage, assurant un lien cohérent entre les interactions visuelles et physiques. Les données accessibles sur l’Internet sont acquises au fur et à mesure selon le concept de «cloud computing».

Image provenant de http://web.media.mit.edu/~asetapen/

Système électromécanique du robot dragon.

Du point de vue mécanique,  ce robot dragon a 5 degrés de liberté (DOF). 4 de ces degrés de liberté (coordonnées cartésiennes, soit X, Y et Z plus la rotation de la tête) proviennent d’un manipulateur parallèle novateur reliant la base stationnaire du robot à sa tête mobile. Le 5e degré permet à Kombusto de s’étirer ou de contracter le coup pour regarder des objets placés sur la table ou  soutenir le regard de son interlocuteur.

Image provenant de http://web.media.mit.edu/

Déplacement du robot dragon selon ces 5 degrés de liberté

Les expressions faciales de Kombusto se composent de 200 animations 3D présentées dans une projection orthogonale à 2 dimensions sur l’écran du cellulaire. Cette combinaison de technologies 2D et 3D permet de présenter beaucoup d’expressions faciales difféentes.

Image provenant de http://web.media.mit.edu/~asetapen/

Il est aussi possible de contrôler le robot dragon à l’aide d’une tablette numérique Android.

Image provenant de http://www.vincentabry.com/

Le travail de conception système effectué sur ce robot s’appuie sur la thèse produite par Doug Dooley des studios d’animation Pixar. Ses travaux de recherche portaient sur les principes d’animation des personnages robotiques appliqués sur des robots dans le monde réel. Pour Dooley, plusieurs trucs utilisés en animation pour créer de la vie, de la sympathie et de l’attrait peuvent s’appliquer au robot réel pour créer beaucoup d’effets. Les actions de Kombusto sont entièrement controlées par un cadre procédural d’animation. Cette façon de faire est primordiale : elle permet de créer des mouvements et expressions créatives et nouvelles sans avoir à compiler un seul ligne de code.

Image provenant de http://web.media.mit.edu/

Références

Media Lab

L. Takayama, D. Dooley, and W. Ju. Expressing thought: improving robot readability with animation principles. In Proceedings of the 6th international conference on Human-robot interaction, 69–76. ACM, 2011. (PDF)

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