Apprendre à un robot humanoïde à jouer au tennis de table est devenu un passage obligé pour tester le contrôle à haute vitesse. Mais apprendre à deux robots à jouer en double relève d’un tout autre défi : ici, l’enjeu n’est pas tant de placer un lift dévastateur que d’éviter de s’emmêler les pinceaux avec son partenaire à plusieurs milliers d’euros. Des chercheurs d’Archon Robotics, de NVIDIA, de l’Université de Hong Kong et du Shanghai Innovation Institute se sont attaqués à cette chorégraphie chaotique avec un nouveau système baptisé PingpongDuo. Lors d’expériences en conditions réelles, deux humanoïdes Unitree G1 ont réussi à tenir des échanges de plus de 10 coups consécutifs, tout en parvenant (presque) toujours à s’effacer avec élégance devant l’autre.
Le véritable casse-tête du double ne réside pas dans la frappe de balle, mais dans le repositionnement frénétique dans un espace restreint. Les coéquipiers doivent frapper la balle en alternance stricte, ce qui signifie qu’à l’instant même où un robot touche la balle, il doit dégager la voie pour son partenaire en moins de deux secondes. La moindre hésitation risque de provoquer une collision entre deux machines de 35 kg, transformant un match amical en un tas d’actionneurs et de honte particulièrement coûteux. PingpongDuo résout ce problème grâce à une structure hiérarchique détaillée dans un article disponible sur arXiv. Au niveau de l’équipe, un planificateur sélectionne les cibles de positionnement et utilise un “filtre de risque” entraîné pour opposer son veto à tout mouvement susceptible de causer un incident de tir ami.
À l’échelle individuelle, les robots exploitent des compétences distinctes pour le jeu de jambes et la frappe, entraînées à partir de données de mouvements de joueurs de double humains. Le système est d’une efficacité redoutable : un robot a été chronométré effectuant une manœuvre d’évitement et de récupération de 2,15 mètres en seulement 2,4 secondes, atteignant une vitesse de pointe de 2,23 m/s. En simulation, PingpongDuo a amélioré le taux de réussite des retours de balle de 13,2 % par rapport au précédent état de l’art des robots jouant en simple. Vous pouvez découvrir les prouesses de ces robots en vidéo sur la page officielle du projet.
Pourquoi est-ce important ?
Cette recherche n’est pas seulement un tremplin vers des Jeux Olympiques 100 % robotisés. C’est une exploration sérieuse de la coordination dynamique et sécurisée de plusieurs robots opérant dans un espace physique partagé. Le cadre d’IA qui empêche deux humanoïdes de s’entrechoquer lors d’une partie effrénée pourrait être adapté à la logistique complexe des entrepôts, aux lignes d’assemblage collaboratives ou à tout scénario où plusieurs systèmes autonomes doivent cohabiter étroitement sans provoquer de carnage métallique. Pour Archon Robotics, il s’agit d’une démonstration de force de sa plateforme “Whole-Body Intelligence”, prouvant qu’elle peut orchestrer non seulement le corps d’un robot, mais toute une équipe.