Hainer doté d'IA – Le robot humanoïde « Hainer » de l'Université technique de Darmstadt – Le robot de recherche le plus avancé d'Allemagne – Image : Université technique de Darmstadt / Capture d'écran vidéo
Hainer, le robot le plus avancé d'Allemagne, prend son envol à Darmstadt
L'intelligence artificielle rencontre l'innovation : un nouveau visage de la robotique
Fin février 2025, l'Université technique de Darmstadt a présenté un nouvel employé hors du commun : un robot humanoïde de pointe, considéré comme unique en Allemagne et suscitant un intérêt international. Ce robot de 1,75 mètre et de 95 kilogrammes, appartenant officiellement à la série « Talos », a été baptisé « Hainer » à Darmstadt – un jeu de mots combinant le surnom typique de la ville, « Heiner », et « IA » pour intelligence artificielle. Avec l'arrivée de ce robot, l'Université technique de Darmstadt a inauguré simultanément son nouveau Laboratoire de robotique humanoïde, se positionnant ainsi à la pointe de la recherche sur les systèmes autonomes humanoïdes en Allemagne.
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Caractéristiques techniques et capacités du robot
Le robot baptisé « Hainer » (acronyme de « Humanoid AI Nexus For Experimental Research ») possède des caractéristiques techniques impressionnantes qui le distinguent nettement des robots conventionnels. Grâce à ses 32 articulations, ses sept caméras stratégiquement placées (une sur la tête, deux sur chaque main et une sur chaque pied) et ses pinces interchangeables, il peut effectuer des mouvements complexes et interagir avec son environnement. Sa puissance de calcul remarquable est encore accrue par un accélérateur d'IA intégré, lui permettant de planifier et d'exécuter des séquences complexes.
La principale caractéristique distinctive du robot Hainer réside dans son contrôle du couple. Contrairement aux robots conventionnels, qui ne peuvent adopter que des positions préprogrammées, cette technologie lui permet de contrôler précisément ses forces et ainsi d'effectuer des mouvements plus fluides et plus naturels. Le professeur Jan Peters, directeur du département des Systèmes autonomes intelligents à l'Université technique de Darmstadt, souligne cette différence cruciale : « Grâce à ses 32 articulations, il peut agir en contrôlant le couple et est donc beaucoup plus flexible. ».
Les capacités du robot sont remarquables. Il peut soulever six kilogrammes par bras déployé, monter des escaliers, se déplacer sur des terrains accidentés et manipuler divers objets grâce à ses pinces. Lors de sa présentation officielle, Hainer a fait la démonstration de certaines de ses aptitudes, notamment la fluidité des mouvements de ses bras dans différentes directions, sa capacité à se déplacer jusqu'à une table, à saisir et à passer de petits objets, et à maintenir son équilibre sur une plateforme d'équilibre.
Le nouveau laboratoire de robotique humanoïde
Avec l'acquisition du robot, l'Université technique de Darmstadt a simultanément créé un nouveau laboratoire de recherche interdisciplinaire en robotique humanoïde. Ce laboratoire offre une plateforme pour étudier l'interaction complexe entre les capacités motrices, la perception cognitive et l'interaction homme-robot. Sa création souligne l'engagement stratégique de l'Université technique de Darmstadt à mener des recherches de pointe dans les domaines de l'intelligence artificielle et de la robotique.
Le caractère interdisciplinaire du laboratoire se reflète dans la participation de diverses disciplines. Outre le groupe de recherche du professeur Jan Peters sur les systèmes autonomes intelligents, le groupe comprend notamment les domaines de la simulation, de l'optimisation des systèmes et de la robotique (professeur Oskar von Stryk), de la perception et de l'apprentissage interactifs des robots (professeure Georgia Chalvatzaki), du laboratoire d'intelligence artificielle et d'apprentissage automatique (professeur Kristian Kersting), ainsi que des disciplines issues du génie électrique et des sciences humaines. Cette large collaboration permet une approche pluridisciplinaire des questions de recherche et réunit des expertises variées.
Le laboratoire est dirigé par le Dr Oleg Arenz qui, avec son équipe, prévoit d'utiliser le robot pour des recherches fondamentales sur les problèmes d'apprentissage à différents niveaux. Le coût d'acquisition du robot, des futurs modules d'extension pour une agilité et une dynamique accrues, ainsi que des équipements de laboratoire s'élève à environ 1,8 million d'euros et est financé à parts égales par l'Université technique de Darmstadt et la Fondation allemande pour la recherche (DFG).
Priorités et visions de la recherche
L'équipe de recherche dirigée par le Dr Arenz et le professeur Peters poursuit, avec Hainer, des objectifs ambitieux dans le domaine de la robotique d'apprentissage. Un axe de recherche majeur porte sur l'interaction entre le contrôle moteur au niveau matériel et la pensée abstraite via l'intelligence artificielle. Le robot Hainer présente des atouts uniques à cet égard, car il est capable d'accomplir une gamme de tâches particulièrement diversifiée : il peut non seulement marcher, mais aussi manipuler des objets et des outils lourds, ce qui le distingue des autres robots humanoïdes.
Un aspect important de la recherche est l'apprentissage par imitation. Le professeur Peters a expliqué que le robot apprend initialement par cette méthode ; il a déjà appris à jouer au ping-pong et à jongler avec cinq balles. Le prochain objectif, comme l'a annoncé le Dr Arenz, est que Hainer apprenne à jouer de la batterie. Peters est convaincu que le robot sera bientôt capable de lire un livre et d'en restituer le contenu.
Cependant, la vision des chercheurs dépasse largement ces objectifs immédiats. Le professeur Peters prédit que des robots humanoïdes comme Hainer pourraient être capables de travailler de manière autonome d'ici cinq à dix ans, par exemple dans des environnements de travail dangereux ou pour apporter des soins. Cette estimation souligne l'énorme potentiel que les scientifiques entrevoient dans le développement de tels systèmes robotiques.
La professeure Georgia Chalvatzaki, également membre du laboratoire, étudie les principes qui sous-tendent l'interaction complexe entre les robots et leur environnement dans le cadre du projet « SIREN », financé par le Conseil européen de la recherche (ERC). Ce projet propose une nouvelle approche systémique de l'apprentissage robotique : une représentation holistique du robot et de son environnement comme un système intégré. Les résultats visent à permettre aux manipulateurs mobiles humanoïdes de se déplacer de manière autonome dans des environnements non structurés, semblables à ceux des humains, et d'accomplir des tâches exigeantes.
Situation concurrentielle internationale et défis
L'acquisition du robot Hainer place l'Université technique de Darmstadt dans un contexte international hautement concurrentiel. Actuellement, seuls cinq autres établissements de recherche au monde possèdent un tel robot, ce qui souligne l'exclusivité et l'importance de cet investissement. En Allemagne, le robot Hainer de Darmstadt est unique en son genre.
Le professeur Peters souligne toutefois la concurrence internationale croissante, notamment de la part de la Chine et des États-Unis. Il indique que 100 à 200 entreprises chinoises mènent déjà des recherches sur des technologies similaires et prévoit des investissements importants dans ce domaine aux États-Unis dans un avenir proche. Ce contexte concurrentiel mondial met en évidence l'importance stratégique de la recherche sur les robots humanoïdes.
Peters identifie trois obstacles majeurs au développement et à la production commerciale en Allemagne : la pénurie d’informaticiens (« il nous en faudrait cent fois plus »), la complexité des procédures administratives (« en Allemagne, il faut remplir des formulaires pendant un an, alors qu’aux États-Unis, une simple feuille suffit ») et les difficultés de levée de fonds. Il est indispensable de surmonter ces obstacles pour rester compétitif à l’international.
Malgré ces obstacles, des chercheurs de l'Université technique de Darmstadt collaborent déjà avec la société dérivée « telekinesis.ai » sur des robots destinés aux PME. Alors que la génération actuelle de robots industriels ne peut effectuer que des tâches spécifiques, la nouvelle génération, dotée d'intelligence artificielle, sera capable de réaliser une grande variété d'activités.
Évolution démographique et rôle des robots dotés d'intelligence artificielle
Le développement de robots humanoïdes comme Hainer soulève des questions quant à leur rôle futur dans notre société. Le professeur Peters en est convaincu : « Les robots deviendront partie intégrante de notre quotidien. » Il décrit un avenir où les robots pourront, par exemple, regarder un tutoriel vidéo sur YouTube et exécuter immédiatement la tâche – un potentiel qui pourrait englober « tout ce que l’on peut imaginer ».
La présidente de l'Université technique de Darmstadt, Tanja Brühl, souligne les retombées sociétales de ces recherches : « Nous voulons contribuer à un monde meilleur grâce à la science. » Elle considère que la prochaine génération de scientifiques a la responsabilité de faire progresser la robotique. Cette déclaration met en lumière la vision à long terme que l'Université technique de Darmstadt poursuit dans ses recherches.
Compte tenu des évolutions démographiques et du déclin de la population dans de nombreux pays, les robots pourraient jouer un rôle de plus en plus important au sein de la main-d'œuvre. Cette pertinence sociétale confère à la recherche sur les robots humanoïdes une dimension supplémentaire qui dépasse le simple intérêt scientifique.
Le professeur Peters souligne également les aspects éthiques de cette évolution : « Il faut donner une éthique aux robots. » Cette déclaration met en évidence la conscience qu’ont les chercheurs de la responsabilité qui accompagne le développement de systèmes autonomes.
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Robotique de nouvelle génération : Hainer et la solution aux défis mondiaux
L'acquisition du robot humanoïde Hainer et la création du Laboratoire de robotique humanoïde ont permis à l'Université technique de Darmstadt de franchir une étape importante dans la recherche sur les systèmes autonomes de type humain. Les capacités techniques du robot, notamment son contrôle du couple, ouvrent de nouvelles perspectives pour la recherche fondamentale en robotique d'apprentissage automatique et en interaction homme-robot.
La collaboration interdisciplinaire entre différents domaines et l'intégration internationale des activités de recherche illustrent l'approche holistique adoptée par l'Université technique de Darmstadt. La vision des scientifiques, selon laquelle des robots humanoïdes pourraient être capables de travailler de manière autonome dans un avenir proche, démontre le potentiel de cette technologie.
Les difficultés liées au développement des robots humanoïdes en Allemagne – pénurie de compétences, lourdeurs administratives et problèmes de financement – montrent que des obstacles persistent quant à leur généralisation. Toutefois, la détermination des chercheurs impliqués et l'orientation stratégique de l'Université technique de Darmstadt laissent présager que la recherche sur des robots humanoïdes comme Hainer contribuera de manière significative aux progrès technologiques dans ce domaine.
Comme le résume le professeur Peters : « Nous verrons les robots devenir partie intégrante de notre vie quotidienne. » Avec des projets tels que le robot humanoïde Hainer, l’Université technique de Darmstadt contribue à concrétiser progressivement cette vision du futur.
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