Vulcan, robot de manipulation d'Amazon ayant le sens du toucher

« Jusqu'à présent, quand les robots industriels rencontrent un contact inattendu, soit ils s'arrêtent en urgence, soit ils forcent le passage. Souvent, ils ne savent même pas qu'ils ont heurté quelque chose car ils ne peuvent pas le détecter », introduit Aaron Parness, directeur des sciences appliquées chez Amazon. Le géant américain du e-commerce présente « Vulcan », son premier robot doté du sens du toucher. « Il s'agit d'un bond fondamental en robotique, poursuit Aaron Parness. Il ne fait pas que voir le monde, il le ressent, permettant des capacités jusqu'alors impossibles pour les robots ». Avec son sens du toucher, c'est-à-dire sa capacité à comprendre quand et comment il entre en contact avec un objet, Vulcan vise à ouvrir de nouvelles perspectives pour améliorer les entrepôts et les emplois logistiques. Déjà en activité dans les centres de distribution Amazon de Spokane, dans l'État de Washington aux États-Unis, et de Hambourg, en Allemagne, le robot entend transformer la façon d'opérer, « rendant le travail de nos salariés plus sûr et plus facile, tout en traitant les commandes clients plus efficacement », déclare Amazon.

Un robot qui a du tact

« Dans nos centres, nous maximisons l'efficacité en stockant les produits dans des étagères mobiles appelées Pods, recouvertes de tissu, divisées en compartiments d'environ 30 cm², chacun pouvant contenir jusqu'à 10 articles en moyenne. Insérer un article ou en extraire un de cet espace encombré était jusqu'à présent compliqué pour les robots qui n’ont pas la dextérité naturelle des humains », expose Amazon. Faisant preuve de finesse, Vulcan peut manipuler les objets dans ces compartiments pour faire de la place à ce qu'il range, car il sait quand il établit un contact et quelle force il applique, lui permettant de s'arrêter avant de causer des dommages. Vulcan utilise un outil terminal, ressemblant à une règle fixée sur un lisseur à cheveux, ainsi que des capteurs de force lui indiquant la pression qu'il exerce ou la fermeté avec laquelle il tient un objet, pour rester en deçà du point où il risquerait de faire des dégâts.

La partie règle pousse les articles déjà présents dans les compartiments pour faire de la place à ce qu'il veut ajouter. Les bras du lisseur (les palettes) maintiennent l'article à ajouter, ajustant leur force de préhension en fonction de sa taille et de sa forme, puis utilisent des tapis roulants intégrés pour glisser l'article dans le bac. Pour prélever des articles dans ces bacs, Vulcan utilise un bras équipé d'une caméra et d'une ventouse. La caméra examine le compartiment et identifie l'article à saisir, ainsi que le meilleur endroit pour le tenir. Pendant que la ventouse le saisit, la caméra vérifie qu'elle a pris le bon article et uniquement celui-ci, évitant ce que nos ingénieurs appellent le risque de coextraction d'articles non ciblés. « Avec ces compétences, Vulcan peut déplacer les stocks à des vitesses comparables à celles de nos agents logistiques. Il a également la capacité d'identifier quand il ne peut pas déplacer un article spécifique et peut faire appel à l'intervention d'un partenaire humain », souligne Amazon.

Quand l'intelligence artificielle entre en scène

Le robot, fruit de plusieurs années de travail sur toutes sortes de technologies, a notamment nécessité l'application de l'intelligence artificielle physique, y compris des algorithmes pour identifier les articles que Vulcan peut, ou ne peut pas, manipuler, trouver de l'espace dans les bacs, identifier des tubes de dentifrice et des boîtes de trombones, et bien plus encore. « Nous n'avons pas pu nous contenter d'entraîner Vulcan avec des simulations informatiques, mais avons formé son IA sur des données physiques intégrant le toucher et le retour de force. Il a abordé des milliers d'exemples du monde réel, de la saisie de chaussettes au déplacement d'appareils électroniques fragiles », détaille Amazon. Apprenant de ses propres échecs, Vulcan devrait devenir plus intelligent et plus performant dans les années à venir.

« Vulcan est une technologie qui semblait impossible il y a trois ans, mais qui est maintenant prête à aider à transformer nos opérations logistiques », conclut Aaron Parness. Amazon prévoit de déployer des robots Vulcan au cours des deux prochaines années, sur des sites en Europe et aux États-Unis.

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