Delft University of Technology présente OpenChessRobot, un robot révolutionnaire pour la recherche en interaction humain-robot (HRI). Cette innovation promet d'améliorer la manière dont les humains interagissent avec les machines.
Les systèmes d'intelligence artificielle (IA) capables de jouer contre des humains se perfectionnent de plus en plus et sont utilisés par de nombreux développeurs de jeux vidéo à travers le monde. La plupart de ces systèmes sont conçus pour affronter des humains en ligne, sur des plateformes numériques et des environnements virtuels, plutôt que physiquement dans le monde réel.
Une innovation à TU Delft
Des chercheurs de l'Université de technologie de Delft (TU Delft) ont récemment introduit un nouveau système robotique open source. Ce dernier est capable de jouer aux échecs contre un utilisateur humain dans un environnement réel. Ce robot, détaillé dans un article pré-publié sur arXiv, pourrait s'avérer être une ressource précieuse pour la recherche en interaction humain-robot (HRI).
« Les avancées récentes en IA ont accéléré l'évolution des conceptions de robots polyvalents. » écrivent Renchi Zhang, Joost de Winter et leurs collègues dans leur article. « Les échecs offrent un environnement standardisé permettant d'évaluer l'influence des comportements des robots sur le comportement humain. Cet article présente un robot d'échecs opensource pour la recherche en HRI, en se concentrant spécifiquement sur les interactions verbales et non-verbales. »
Composition du système robotique
La plateforme robotique développée par les chercheurs comprend à la fois des composants matériels et logiciels. Le matériel du robot inclut :
- Un bras robotique Franka Emika Panda avec 7 degrés de liberté ;
- Une main robotique Franka ;
- Une pince robotique personnalisée imprimée en 3D ;
- Une caméra ZED2 StereoLabs, un clavier ;
- Un microphone externe et un haut-parleur connectés à un ordinateur ;
- Un ordinateur NVIDIA Jetson Nano et un PC.
Les modules logiciels
Le robot dispose également de plusieurs composants logiciels sous-jacents :
- Un module de perception ;
- Un module d'analyse et d'évaluation ;
- Un module de planification et d'exécution des mouvements et un module d'interaction.
- Le module de perception qui analyse les images de l'échiquier capturées par la caméra ZED2 et les traduit en descriptions textuelles.
Le module d'analyse et d'évaluation traite les descriptions textuelles. Il alimente ensuite ces descriptions à un moteur d'échecs pour générer des coups prédits et leurs scores correspondants. Le module de planification et d'exécution des mouvements utilise ensuite un coup prédit pour planifier et exécuter les mouvements d'échecs du robot.
Interaction humaine
Enfin, le module d'interaction permet au robot de communiquer avec les joueurs humains contre lesquels il se mesure. Pour générer des réponses aux questions des utilisateurs, ce module s'appuie sur l'API de la plateforme conversationnelle d'OpenAI, ChatGPT.
« OpenChessRobot reconnaît les pièces d'échecs grâce à la vision par ordinateur. Il exécute les coups et interagit avec le joueur humain en utilisant la voix et des gestes robotiques, » expliquent les chercheurs dans leur article. « Nous détaillons la conception logicielle, fournissons des évaluations quantitatives de l'efficacité du robot et offrons un guide pour sa reproductibilité. »
Zhang, de Winter et leurs collègues ont évalué leur plateforme robotique lors d'une série de tests initiaux. Ils ont examiné sa capacité à jouer aux échecs contre des humains. Bien qu'ils n'aient pas encore exploré la perception des utilisateurs ayant interagi avec le robot, ils ont constaté que celui-ci pouvait planifier efficacement ses futurs coups d'échecs et déplacer les pièces aux endroits souhaités sur l'échiquier.
Open source et reproductibilité
Les ensembles de données utilisés pour entraîner ses classificateurs sont open source et peuvent être consultés sur GitHub. Le robot pourrait donc bientôt être fabriqué dans d'autres instituts pour mener des études supplémentaires sur l'interaction humain-robot.
« À l'avenir, nous avons l'intention de tirer parti de cette configuration pour étudier comment les robots incarnés par l'IA influencent les gens lors des interactions. » écrivent Zhang, de Winter et leurs collègues. Ils ont indiqué que cela impliquerait que le robot communique avec les humains par des expressions émotionnelles et des interactions verbales plus naturelles.
Le développement d'OpenChessRobot représente un pas en avant significatif dans la recherche sur l'interaction humain-robot. En combinant la puissance de l'IA avec des interactions physiques réelles, ce projet ouvre de nouvelles perspectives pour des applications futures dans divers domaines.
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