Walking Machine en compétition à la RoboCup 2018

Cet été, j’ai participé à ma première compétition de robots autonomes d’assistance : la compétition internationale RoboCup[1]. J’étais enthousiaste, mais stressée parce que je manquais toute une semaine de travail dans l’entreprise où j’étais en stage. Quand on entend parler des clubs étudiants et de la richesse d’une telle expérience, on ne nous dit pas à quel point l’implication est avare de temps! Au risque de vous décevoir, cet article n'aborde pas mon emploi du temps; il sera plutôt question de suspense, d’adrénaline et d’humains passionnés!

L’expérience commence donc un vendredi soir au Palais des congrès de Montréal. Mon cellulaire sonne à intervalles de 2 minutes, recevant des messages de mes partenaires qui, tels des abeilles travaillent en équipe afin que la reine — S.A.R.A dans notre cas — soit fin prête pour l’évènement de l’année. Les membres de l’équipe Walking Machine commencent à s’installer aux résidences étudiantes de l’ÉTS — domicile des six prochains jours — et s’affairent à rassembler tout le matériel nécessaire au déroulement de la compétition. L’équipe mécanique, de son côté, s’assure d’avoir en sa possession les outils pour réparer tout bris. Dans sa trousse, on retrouve, notamment : des vis soigneusement rangées selon leur utilitée, de la colle époxy achetée au Dollarama la veille, du WD-40 pour toute articulation qui devrait bouger, mais n’oscille pas, puis des instruments tranchants tel un X-acto (qui, durant son séjour au Palais des congrès, se verra attribuer un rôle différent de son usage premier : couteau de cuisine!) Le capitaine de l’équipe s’assure aussi que l’on apporte le nécessaire afin que l’hygiène personnelle de chaque membre soit acceptable pour le bien de tous et toutes; savon et brosse à dents sont de mise! Imaginez : devoir partager ses 30 centimètres de table de travail pour une durée d’au moins 11 heures par jour, avec un voisin qui ne s’est pas lavé depuis deux jours d’été chauds et humides… Plaisir assuré! Des centaines d’universitaires provenant de 35 pays différents vivent, au même moment, le même scénario; scénario qui se répète depuis 1997. En effet, la RoboCup est une initiative qui a vu le jour en 1997[2], même année que la MARS Pathfinder mission a déployée Sojourner, le premier système robotique autonome, à la surface de la planète Mars.

Enfin, initialement, la RoboCup visait à créer une équipe de robots joueurs de soccer pour jouer contre l’équipe championne de la World Cup de 2050. À travers le temps, la compétition a ajouté différentes ligues avec différents objectifs à atteindre, dont la division qui motive l’équipe de Walking Machine à travailler avec engouement : [connectez-vous pour voir les adresses courriel].

La compétition

Des murs en carton, du revêtement de plancher collé au sol, des meubles Ikéa, un lit gonflable et des oursons en peluche en guise de décoration, habillent l’espace vide où, dans les heures qui suivent, plus de 4 000 participants et participantes s’installeront. Plusieurs appartements du genre sont aménagés pour les différentes ligues de robots d’assistance. Ces robots doivent montrer qu’ils peuvent travailler avec les humains et qu’ils sont capables d’interagir dans l’environnement de ces derniers.

Derrière ces appartements sont aménagés des espaces de travail pour les équipes participantes. On identifie sept groupes qui arborent des chandails d’équipe provenant d’universités étrangères. Ces équipes travaillent autour de robots tantôt jaune et se déplaçant à l’aide d’un aspirateur intelligent (ces petits aspirateurs cylindriques qui nettoient les lieux en une danse aléatoire), tantôt haut de deux mètres avec un costume de luchador mexicain et une cape, s’exprimant avec une voix féminine suave et séduisante. Pour notre part, nous accompagnons S.A.R.A, soit Système d’Assistance Robotique Autonome, le robot manchot au sourire lumineux.

La compétition débute au jour 2, après que les équipes aient pris le temps d’enseigner les lieux aux robots, les objets qu’ils devront manipuler et tester les fonctionnalité qui, jusqu’alors, avaient été testées sous des conditions contrôlées (contrôle du bruit ambiant, par exemple). Les premières épreuves se déroulent tel que prévu, néanmoins, l’équipe logiciel avait encore du pain sur la planche. Ce jour-là, l’équipe quitte les lieux lorsque les portes ferment à 1 h 30 du matin. Le lendemain, une heure avant la première épreuve du jour, l’exaltation était palpable; l’épreuve nécessitait la reconnaissance vocale pour reconnaître la demande et ensuite accomplir la ou les tâches demandées. Nous savions que Sara était tout à fait capable d’accomplir cette épreuve; nous l’avions testé à maintes reprises! Tranquillement, nous prenions place devant nos ordinateurs respectifs, puis j’ouvris mon ordinateur pour consulter mes courriels. Aucune connexion. Je me retournai vers le router qui aurait pu être éteint ou avoir un fil débranché, mais tout semblait en place. J’entend alors mes coéquipiers exprimer leur désarroi avec un brin d’impatience parce qu’ils ont le même problème. On cherche donc à faire vérifier le tout par l’équipe en charge du réseau local. On nous annonce que c’est normal, qu’il n’y a pas d’internet, pour personne. En quittant les lieux la veille, la sécurité avait coupé l’alimentation ce qui entraîna la mort du LAN (local area network). Il fallait reconfigurer le tout à partir de zéro et ça pouvait prendre quelques heures. Conséquence : le système de reconnaissance vocale implémentée dans le robot était superfétatoire sans réseau. En effet, le robot de Walking Machine utilise les outils développés par Google pour la reconnaissance vocale car leur API est assez complète et permet, entre autre, de reconnaître des mots même si la personne qui parle a un fort accent. Heureusement, l’épreuve fut repoussée d’une heure afin que les équipes puissent travailler en conséquence des imprévus. Nous avions donc moins de deux heures pour trouver une solution. L’équipe cherchait des alternatives en ligne. Certains membres ont même été consulter d’autres équipes afin de trouver une solution testée et ainsi gagner des points malgré tout. C’est ainsi que nous avons fait la connaissance des membres des autres équipes. Beaucoup d’idées ont émergés durant la première heure, puis finalement, Sara le robot a utilisé la technologie des codes à barre pour reconnaître les commandes données; tout n’était pas perdu.

Les cinq premières épreuves permettent aux équipes de se démarquer, puis de passer à la demi-finale. Dans notre cas, nous avons vécu plusieurs autres imprévus, dont un plancher décollé qui a empêché Sara de passer le cadre d’une porte et qui a coûté 50 points à l’équipe. Même si Sara n’a pas été en mesure de décrocher une place sur le podium, la RoboCup 2018 s’est terminée sur une note positive : une meilleure connaissance des attributs du robot et de ses faiblesses. Nous avons une année scolaire pour corriger les lacunes avant de s’envoler à Sydney pour l’édition 2019.

L’implication au sein d’un club étudiant

Après avoir travaillé les fins de semaine et les jours fériés avec l’équipe LOG, après avoir passé plus de temps avec l’équipe de Walking Machine (durant les 2 mois précédant la compétition) qu’avec mon amoureux et après avoir passé au travers de la semaine de compétition, je suis fière d’avoir vécu l’expérience. Je dirais même que j’ai hâte de me remettre au travail pour améliorer Sara. Cette expérience est réellement enrichissante à plusieurs niveaux : on apprend à travailler en équipe, on apprend à travailler avec des outils qu’on ne voit pas nécessairement en classe, on apprend à utiliser Google et à chercher des pistes de solutions auprès de la communauté en ligne, on apprend à gérer son temps et on apprend que la vie étudiante ne se résume pas qu’aux cours magistraux!

Le club et ses projets

Les conditions recherchées pour le succès du projet sont les suivantes : un robot entièrement autonome et l’habileté du robot à s’adapter à un environnement imparfait et changeant. Les domaines touchés sont la vision artificielle, la cinématique, l’intelligence artificielle et sémantique, le langage naturel et bien sûr les interactions plus humaines. L’équipe a donc besoin de membres pour travailler au niveau de la manipulation d’objets, la navigation, la reconnaissance vocale (hors ligne notamment), la reconnaissance de poses humaines, la sécurité, etc.

Notre équipe est une petite équipe riche en diversité et qui a appris de ses erreurs lors de la dernière compétition. Avec ces objectifs en poche et la rentrée scolaire, nous sommes maintenant en plein recrutement! Si la robotique vous intéresse, que vous voulez développer vos talents et que vous avez un peu, beaucoup ou passionnément de temps à octroyer à une activité parascolaire, on veut vous rencontrer! N’hésitez pas à venir nous rencontrer au local du club, soit le A-1728 dans le corridor des clubs. Si vous ne trouvez pas le local, vous pouvez aussi nous rencontrer à la fête des clubs le 27 septembre prochain ou nous écrire un courriel à l’adresse suivante : [connectez-vous pour voir les adresses courriel]

Sydney, here we come!

[1] Site web de RoboCup 2018, bit.ly/2LFvxTG

[2] Référence : A brief History of RoboCup, bit.ly/2wB5o2O