Tout savoir sur le robot Nao créé par Aldebaran Robotics

Le robot Nao est un petit humanoïde français. Aldebaran Robotics propose des androïdes à des développeurs, des universités et des sociétés depuis 2006. Voici tout ce qu'il faut savoir sur ce projet innovant déjà âgé de dix ans, et qui, pourtant, surprend encore.

Aldebaran Robotics, la société fabricante du Robot Nao

Cette société startup fondée par Bruno Maisonnier en 2005 se spécialise dans la robotique. Elle est même devenue l'un des leaders grâce au Robot Nao, Roméo et Pepper. Son objectif, au départ, était de fabriquer des humanoïdes au service de l'être humain.

Première entreprise française experte dans ce domaine, elle a racheté la licence Karotz, un lapin électronique, en 2011. La remise à plat de ce projet n'a pas fonctionné, entraînant une perte de plusieurs millions d'euros. Finalement, SoftBank, un holding japonais, a permis de redresser les finances du français.

Le rachat de la société Française par le Japonais SoftBank

La rumeur de l'achat a fait le tour des magazines et des sites en 2012. C'est seulement en 2014 que le communiqué de presse tombe. SoftBank détient alors 78.5% d'Aldebaran Robotics. Une association qui n'a pas fait long feu puisque le PDG fondateur Bruno Maisonnier a cédé sa part à ce dernier.

Désormais, détenant plus de 90% de l'action, SoftBank est en fait le nouveau papa du robot Nao. Le départ du fondateur reste un sujet polémique pour la communauté de l'électronique et de la robotique.

Petite histoire à propos du Robot Nao

Le papa du Robot Nao quitte sa société et la laisse au japonais en mars 2015. Il a été longtemps dans le secteur bancaire et par passion de la robotique, décide de mettre en place une société startup. Cette création est le fruit de la collaboration avec quelques ingénieurs passionnés de robotique.

Le Robot Nao a été publiquement présenté en 2006, soit une année après le démarrage d'Aldebaran Robotics. Seulement deux ans après cette présentation, les universités et les laboratoires de recherche ont été conviés à se procurer la version « Academics » de Nao.

Un an plus tard, une troisième version a été testée par quelques personnes. Pourtant, Nao n'apparaît toujours pas dans les boutiques. En Revanche, la production pour les sociétés et laboratoires robotiques continuent. Par exemple, 30 exemplaires ont été acheté par l'université de Tokyo.

En 2013, le Robot Nao était le premier engin de son genre à l'Elysée, en présence du président de la République française. Evidemment, la commercialisation pour le grand public est toujours attendue. 7000 exemplaires ont tout de même pris preneur auprès des chercheurs et des professionnels, notamment dans l'hôtellerie et les magasins (par exemple, Sephora en France).

Caractéristiques techniques du Robot Nao

Depuis sa création, plusieurs de ses caractéristiques ont évolué. Six versions sont disponibles selon les besoins des laboratoires et des autres utilisateurs.

– Hauteur : 58 cm
– Poids : 4.8 kg
– Autonomie : 90 mn
– Degrés de liberté : 14 à 25
– Processeur : Intel Atom 1.6Ghz / AMD Geode 550Mhz
– Compatibilités : Linux, Mac OS, Windows
– Système intégré : Linux
– Programmé sous : Java, C++, MATLAB, Urbi, C, . Net, Python
– Connectivité : Ethernet, Wi-Fi
– 1 accéléromètre sur trois axes, 2 gyromètres, 2 sonars, 8 capteurs de pression, 2 bumpers
– 4 microphones
– 2 haut-parleurs
– 2 caméras HD
– Un capteur sur la tête

Nao est petit, moins de 60 centimètres. C'est quarante centimètres de moins que Pipper et Roméo, qui font tout deux environ 1 mètre. Ce petit format lui octroie un succès d'estime auprès des enfants, des personnes malades et des personnes âgées.

Il est maintenant le robot expérimental de la « RoboCup ». Ce tournoi international de robotique australien a permis d'améliorer les capacités de l'humanoïde. La dernière génération s'équipe d'un processeur Intel 1.6 Ghz. De même, il a maintenant deux « yeux », deux caméras HD au lieu d'une, pour étendre son champ de vision.

Quelques fonctions du Robot Nao

Grâce à toutes ses fonctions : entendre, parler, voir, analyser, marcher, et à sa plateforme Open Source, etc. Nao a pris une place importante dans les universités et dans le domaine du retail.  Voici quelques fonctions proposées par des développeurs et par l'Aldebaran.

Spectacle Robot Nao de Blanca Li : depuis juillet 2008, la compagnie Blanca Li a acquis 7 Robots Nao.  Le spectacle en question associe la troupe composée les danseurs et danseuses humains avec ces humanoïdes. L'histoire met en avant la vie de l'homme, du robot et la relation entre qui se lie entre les deux entités. Ces machines participent pleinement à ce spectacle qui a fait le tour du monde depuis huit ans.

> Autistes sans frontières a aussi eu l'occasion de tester ce petit robot. Les deux Nao de l'association servent comme des outils interactifs et éducatifs pour les enfants autistes. Une expérience concluante. Les jeunes patients ont pu profiter d'une sensibilisation sur le plan relationnel et visuel.

> L'application émotionnelle d'Angelica Lim fait partie de ses possibilités. Ingénieur robotique chez Aldebaran, Lim développe une application dont le but est de rapprocher la machine et l'humain. La chercheuse se pose la question :   » les robots peuvent-ils avoir des sentiments ? ».

> Le robot Nao réceptionniste dans un grand hôtel : il est parmi les humanoïdes engagés par Henn-na, un grand hôtel nippon. Il s'occupe de la réception, accueille les clients, les renseigne à propos des activités au sein de l'établissement et en dehors. Si son savoir est encore limité, Nao profite d'algorithmes de machine learning. Il enrichit sa base de données au fur et à mesure de ses interactions avec les hôtes.

Le design humanoïde du robot Nao

Toujours sous les feux de projecteurs, le Robot Nao a séduit les spécialistes non seulement par ses capacités mais aussi par son design. Il se distingue des autres automates de par ses proportions équilibrés. Une chose peu courante dans ce secteur.

Sa petite taille participe à cette réussite. Ses formes rondes rappellent celles d'un enfant. D'autre part, il se distingue par ses couleurs variées : rouge, orange, bleu, noir et gris. Elles sont placées idéalement sur le haut de sa tête, ses épaules, sur une partie du buste.

La face externe de ses mains et le bout de ses pieds profitent également des touches colorées. Le reste du corps, recouvert de blanc, évoque un aspect épuré.

Sa tête est presque octogonale. Elle embarque la reconnaissance vocale, les haut-parleurs en guise d'oreille, deux caméras qui se situent dans sa bouche et sur son front. L'ordinateur embarqué disposant de la Wifi  et les yeux permettent de faire ressortir les émotions programmées. Option intéressante, sa tête est interchangeable.

Ses deux bras s'articulent au niveau de l'épaule, du coude et du poignet, comme ceux des humains. Ses mains sont préhensibles et ses doigts sont dotés de phalanges pour saisir les objets. Son buste continue jusqu'aux articulations des cuisses. Il renferme la batterie d'une autonomie de 90 minutes. Ses pieds ont les mêmes articulations que ceux des humains avec 25 degrés de liberté au niveau des genoux.

Le Robot Nao dans l'éducation

Au départ, le but de Bruno Maisonnier, le créateur du Robot Nao, était de créer un robot au service de l'être humain, notamment des enfants, des personnes âgées et des personnes malades. Chez les enfants autistes, Nao a eu un grand succès.

De même que dans l'éducation en générale, depuis la maternelle jusqu'à l'université. Le Robot Nao, dans l'éducation est un outil d'apprentissage.

Pour les touts petits, Il apprend à compter, raconte des histoires, apprend à écrire. Pour les plus grands, il propose des exercices pratiques de programmation informatique. Au collège, il suscitera l'attention des élèves et changera les motivera pour progresser en classe.

Dernièrement, des chercheurs ont réussi à lui donner la capacité d'apprendre et de relayer cet apprentissage. Pour le moment, sa mission est d'apprendre aux différents équipages de la station spatiale internationale tout ce qu'il y a à savoir sur leur mission. Un grand pas pour Nao, une opportunité pour le machine learning.

Un projet mené à bien dans la réalité

Deux classes de CM2 dans l'Oise ont pu profiter de Nao dans le cadre du programme de français pour développer les compétences en sciences informatiques ou la vie ensemble. Le projet pluridisciplinaire dont était chargée la classe avec Nao était de créer une histoire à choix multiples, ensuite racontée par lui.

Les élèves se sont ainsi séparés en plusieurs groupes pour rédiger leurs idées, se corriger entre eux puis les retranscrire à l'aide d'un logiciel de traitement de texte. L'étape de programmation a été rendue possible via le logiciel chorégraphe de SoftBank Robotics afin que NAO raconte de façon vivante cette histoire.

Le résultat a été à la hauteur des espérances de tous car beaucoup de points du programme ont été atteint de façon qualitative. En permettant une première approche technologique aux enfants, ceux-ci ont eu l'envie d'écrire et ont eu conscience de leurs progrès au cours de cette année aux côtés de Nao. Ainsi, ce projet a été la preuve que la robotique en tant que nouveau vecteur numérique pour l'éducation était bénéfique pour tous, ce en quoi croit aussi SoftBank.

Nao au secours des malades

En Suisse et en Australie, Le robot Nao prend la place des élèves malades sur le long terme. C'est le robot qui représente l'élève en classe avec un Smartphone sur la tête. Celui-ci permet à l'élève de voir ce qui se passe dans la classe et d'être vu par ses enseignants. Quelques écoles ont acquis des Nao à cet effet. Et jusque-là, le résultat semble concluant.

Le robot Nao est également utilisé auprès des enfants autistes. Aldebaran a crée un programme dédié à cette maladie. Nommé ASK (Autism Solutions For Kids) afin d'aider les éducateurs et les médecins dans leurs tâches. Les personnes atteint d'autisme vont plus facilement interagir avec le robot Nao. En effet, le petit humanoïde, souvent impertinent, fascine les enfants autistes. Ce programme est d'ailleurs du plus grand du hasard après un salon où un membre du staff d'Aldebaran ait constaté l'émotion d'une maman de deux enfants atteints de la maladie qui voyait pour la première fois ses progénitures interagir de la sorte avec un objet. Le fait que le robot Nao parle avec une voix neutre rassure les enfants qui ont des difficultés à comprendre le comportement et les émotions des humains. La répétition des consignes et le travail sur les intonations de la voix

Chez les seniors, il donne aussi son coup de pouce. Beaucoup de maisons de repos en ont acquis. Dans les EHPAD, le robot Nao assiste le personnel de santé leur allégeant la charge de travail. Chez d'autres maisons de repos, il donne des cours de gym et tient le rôle de coach pour les seniors. Il tire aussi les boules des bingos pour le plaisir de tous les résidents.

Robot Nao, une plateforme Open Source

Comme beaucoup de matériels informatiques, de robotiques et d'applications, Nao est Open Source pour le grand plaisir des développeurs.
Depuis la mise en circulation d'une partie des codes de programmation, des universités, des groupes de chercheurs dans divers secteurs d'activités, et mêmes des développeurs indépendants se sont procuré le robot.

Depuis, le robot Nao a évolué tant sur ses capacités que sur ses applications. Ici, il n'est plus question de customisation des scripts mais de manipuler les codes au cœur même des fonctions du robot. C'est pour cela que beaucoup de chercheurs et d'universitaires possèdent un Nao complètement différent de celui d'origine.

L'écosystème de partenariats autour du robot Nao

Afin de mettre en avant ses solutions robotiques, Softbank a établi des partenariats avec des entreprises œuvrant dans différents secteurs. Si la plupart des partenaires utilisent maintenant le robot Pepper, Nao a toujours du succès auprès des entreprises, des écoles et des développeurs. En effet, le petit robot est moins cher à l'achat et profite des mises à jour depuis les plateformes de développement tiers. Car, oui, l'objectif des partenariats est Deux sénateurs dénoncent les dangers des télévisions connectéesde faire vivre l'engouement autour de Nao dont la durée de vie se doit d'être conséquente.

Pour attirer les partenaires, Softbank Robotics propose une recette donnant donnant. Les entreprises et startups font évoluer le robot Nao tout en profitant de leur côté d'un programme particulier.

Ainsi ils peuvent bénéficier d'un coaching avec un expert de la société, d'une visibilité accrue sur les catalogues de solutions et de partenaires, de l'aide pour promouvoir les solutions auprès de potentiels clients et des médias, un accès prioritaire au portail de support, le droit de participer à l'événement annuel organisé par le groupe japonais, et bien évidemment une validation officielle des applications créées pour le robot Nao.

En contrepartie, les adhérents de cet écosystème doivent respecter certains pré-requis. Tout d'abord, ils doivent respecter les conditions commerciales, acheter un robot Nao ou Pepper, recevoir 5 jours d'entraînement à Paris afin de découvrir le SDK et la programmation sur ces robots, puis soumettre un projet d'application, un prototype qui prouve que l'entreprise a compris l'expérience utilisateur avec un de ces robots lui permettant d'obtenir la certification de Softbanks Robotics.

Sur le catalogue du groupe japonais, on dénombre 29 partenaires dont 10 sont présents en France. Parmi eux, l'un des plus célèbres est basé dans la ville de Lyon. Cette société nommée Hoomano améliore les interactions possibles avec le Robot Nao et d'autres modèles concurrents : Buddy, Heasy et même le jouet Cozmo.

En proposant une plateforme de développement simplifié, augmentée à l'aide de l'API d'IBM Waston qui apporte une solution d'intelligence artificielle avancée, Hoomano permet à ses clients de créer leurs propres scénarios, leurs propres conversations dans les divers secteurs dans lequel le robot Nao est exploitable : retail, santé, loisir, accueil, éducation, événementiel, etc.

Ainsi les développeurs d'Hoomano peuvent apporter une solution clé en main aux clients ou les laisser configurer simplement le ton, les gestes, les propos du robot Nao. La société lyonnaise était il y a peu au salon SidO et proposait de découvrir sa solution facile à prendre en main et qui demande peu de connaissances en programmation informatique.

Nao6 : une version considérablement améliorée

A la fin du mois de juin 2018, Softbank Robotics a annoncé la sixième version de son fameux robot humanoïde. Il bénéficie de nombreuses améliorations pour le rendre plus performant. Son processeur central est plus puissant, il dispose de nouvelles caméras afin de détecter plus facilement des formes et des visages.

Les habitués du robot lui reprochaient de ne pas entendre correctement. La dernière version dispose de nouveaux microphones omnidirectionnels. Selon l'entreprise, ils améliorent “nettement l'écoute et la compréhension de Nao6”.

Nouveaux moteurs, nouveaux doigts plus résistants, une meilleure connexion WiFi et l'ajout du Bluetooth, c'est le robot Nao le plus évolué à ce jour.

Aldebaran Robotics face à la concurrence

Imaginé par une équipe chinoise, Alpha 2 ressemble énormément à son concurrent plus ancien. Son design, ses fonctions, tout fait penser au robot Nao. Ce projet démarré en 2014 sur Indiegogo a récolté plus d'1,3 million de dollars. Il faut bien distinguer cet Alpha 2 de son aîné. Par exemple, ce produit chinois ne dispose pas d'articulations aussi poussées.

De plus, il se destine plus particulièrement à un usage familial. La compagnie Ubtech robotics mise sur les fonctions d'assistance. Cette machine permet de prendre des notes et des rendez-vous. Il rappelle également les personnes pour la prise de médicaments.

Il sonne en mode réveil, dance, prend des photos grâce à la reconnaissance faciale intégrée, etc. . Alpha 2 indique la météo du jour et fait des recherches sur internet.

Proposé à 1300 dollars sans la livraison pendant la campagne de crowdfunding, ce robot chinois surfe sur la vague provoqué par Nao. Le retard prit par ce dernier laisse une porte ouverte pour les fabricants d'androïdes.

Les fonctionnalités semblent sur le papier plus évoluées. La volonté des créateurs de le rendre abordable le prive néanmoins des algorithmes de machine learning. Les possibilités d'évolutions sont donc plus faibles. A terme, Alpha 2 sera vendu 999 dollars.

Produits dérivés du Robot Nao

Malgré le côté expérimental de Nao, des produits dérivés sont mis sur le marché. Certains se destinent aux professionnels, d'autres servent à maintenir l'engouement autour de ce Pinocchio robotique. Voici ce que l'on peut trouver sur la boutique d'Aldebaran Robotics.

Pour les laboratoires et les développeurs :

– La valise Nao est conçue pour le transport du Robot Nao. L'intérieur et rembourré et prend la forme de l'androïde, pour que celui-ci ne subisse aucun choc pendant son voyage. Dotée de poignée télescopique et de roues, cette valise fait 63x50x30 cm et pèse 9.8kg.

– La batterie et le chargeur de Nao : la recharge dure cinq heures et a une tension de 21.6 volts. Le chargeur lui permet de mettre en secteur la batterie de Nao. Tension : 25.2 volts, intensité 2 A.

Pour le grand public :
Pour l'instant, les produits en vente pour les fans de Nao ne sont pas vendu dans  des boutiques physiques . Mais vous pouvez les retrouver sur le store d'Aldebaran :

– La figurine Nao Bleu qui sera à 39€
– La figurine Nao Rouge qui sera aussi à 39€
– Le carnet A4 Nao pour 21€
– Le T-shirt Motto Nao à 20€
– Le T-shirt Retrofutur aussi à 20€
– Le T-shirt Kawaii Nao à 20€

Les applications disponibles pour le robot Nao

Beaucoup d'applications sont disponibles sur la boutique d'Aldebaran. Les apps de la version 1.14, on peut trouver un peu de tout : audio, éducation, jeu, langages, radio, thérapie, autisme, etc. Des services pour les petits et les grands pour jouer, s'amuser, apprendre ou tout simplement voir le Robot Nao exécuter des figures.

Voici quelques-unes des applications 1.14 de Nao :

– Work out Nao : une application pour transformer la machine en coach sportif. Il enseigne plusieurs disciplines dont le fitness, le kickboxing et le Yoga.

– Math Game : pour les enfants, il sera un compagnon pour apprendre les maths. Différents niveaux de difficultés sont disponibles selon le jeu.

– Children's interactive est pour les enfants autistes et leur thérapie.

– Nao mobile notifier : vous pouvez programmer le robot Nao pour recevoir les notifications de votre Smartphone.

Dans le cadre de la version 2.1, les applications sont aussi nombreuses et plus évoluées.

Où acheter le Robot Nao ? Prix et disponibilité

Pour les particuliers, inutiles de chercher le Robot Nao dans un magasin physique. De même, le robot Nao n'a pas vendu sur Amazon. Comme nous vous l'avons signalé à plusieurs reprises, il n'est pas commercialisé auprès du grand public. C'est Aldebaran Robotics qui prend les demandes d'achat de la part des professionnels;

Si vous représentez une association, une école, une université, une société souhaitant  des services de ce robot, un laboratoire de recherche ou encore un programmeur, vous pourrez acheter un robot Nao. Le prix est à déterminer sur le site de vente des professionnels.

Il peut coûter plus de 3 000 euros hors taxes pour les développeurs d'application. Et là encore, la sélection a été rude puisque, au départ, il n'y avait que 200 exemplaires alloués. La version académique grimpe à 12 000 euros.

Pour les options, il faut compter des frais supplémentaires, comme le contrat de maintenance de 3000 euros pour trois ans, la valise de transport à 400 euros ou encore la batterie supplémentaire à 400€, ainsi de suite.

Pour une animation sur-mesure du robot Nao pour un événement, c'est ici.

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