La plupart des robots se déplacent soit sur deux ou quatre jambes, soit sur au minimum trois roues. Mais peuvent-ils maîtriser deux roues, et plus spécifiquement un vélo ? C'est la question que se sont posée les chercheurs du Robotics and AI Institute (RAI), un organisme américain dirigé par Marc Raibert, le fondateur de Boston Dynamics.

Dans un article en prépublication sur arXiv, les chercheurs présentent Ultra Mobility Vehicle (UMV), un robot très atypique composé d'un bloc monté sur un vélo électrique. Ils se sont inspirés des cascades et figures dont sont capables les humains, comme les sauts ou les saltos.

Le bloc principal du robot est relié à l'avant du vélo grâce à une « jambe » dotée de deux articulations. Cela permet à l'UMV de déplacer son centre d'inertie et d'effectuer des sauts ou de monter sur la roue arrière.

Un apprentissage effectué entièrement dans une simulation

« L'UMV constitue un banc d'essai pour explorer les limites du possible lorsque l'on associe simplicité mécanique et contrôle sophistiqué, et permet de concrétiser l'idée d'un robot capable de se déplacer efficacement presque partout », explique Surya Singh, l'un des auteurs de l'article. En tout, le robot n'a que cinq degrés de liberté motorisés, une simplicité de conception et de production qui pourrait lui donner un avantage sur d'autres robots.

Le robot-vélo UMV, capable d’effectuer des wheelings et sauts comme un humain. © RAI Institute

Le robot a été entraîné par apprentissage renforcé dans une simulation, et le résultat a pu être transféré dans le monde réel sans ajustement supplémentaire. C'est un gain de temps significatif.

Le robot peut se déplacer à 8 mètres par seconde (28,8 km/h), et faire des sauts d'un mètre de hauteur, rivalisant avec des robots bien plus complexes.

Les chercheurs envisagent son utilisation pour la livraison en ville, le transport longue distance sur des terrains accidentés, ou l'accès à des environnements avec un passage trop étroit pour d'autres véhicules.