Regarder, Toucher et Manipuler: Apprentissage robotique pour la manipulation bimanuelle adroite d'objets utilisant la vision et le toucher – Aistotle

La manipulation habile est un défi de longue date en IA et en robotique. Déjà Aristote notait que la main est «l'outil des outils», et Anaxagoras soutenait que «l'homme est le plus intelligent des animaux parce qu'il a des mains». Ainsi, l'intelligence a longtemps été comprise comme s'associant à la dextérité, et son manque dans les systèmes artificiels explique pourquoi les robots actuels se limitent principalement à des tâches préprogrammées dans des environnements structurés. Dans ce projet nommé d'après Aristote, nous visons à développer une nouvelle génération de systèmes de manipulation robotique adroits dotés d'une paire de mains à trois doigts, d'une vision humaine et d'une détection tactile, et plus important encore, d'une capacité d'apprentissage et d'inférence sans fin pour faire face à des tâches de manipulation toujours plus complexes. Pour atteindre cet objectif, le projet Aristote nécessite les composants suivants d'un niveau de complexité croissant: apprentissage de la représentation pour le contrôle tactile par le doigt pour la manipulation dans la main, étalonnage œil-main visuotactile fusionnant les modalités de détection tactile et visuelle, coordination à deux bras qui combine des représentations de la main gauche et de la main droite, et enfin, un apprentissage continu sans fin pour capitaliser sur les compétences de manipulation précédemment acquises. En tant que tel, le projet Aristote remet en question le paradigme actuel de l'IA de 2e vague centré sur l'apprentissage à partir d'ensembles de données statiques organisés par l'homme, et s'affirme comme une initiative d'IA de 3e vague en ciblant la dextérité robotique au niveau humain. Le projet Aristote se démarque des propositions de recherche traditionnelles grâce à un partenariat profond et harmonieux de 40 ans entre l'Ecole Centrale de Lyon (ECL) et la Technische Universität Darmstadt (TUDa), propice à la formation d'un laboratoire commun franco-allemand de recherche en IA entre deux des équipes de recherche en IA de classe mondiale dotées d'une expertise complémentaire en vision par ordinateur et en robotique, établissant ainsi une plate-forme ouverte pour la collaboration entre d'autres facultés d'IA des deux établissements et d'autres partenaires européens. À cette fin, le projet Aristote propose deux thèses de doctorat co-supervisées et un atelier annuel ouvert de 4 jours, favorisant les échanges scientifiques et la collaboration à l'échelle européenne entre les chercheurs en IA.