Why Don’t We Have Better Robots Yet? | Ken Goldberg | TED

Traducteur: Claire Ghyselen Relecteur: eric vautier

I have a feeling most people in this room would like to have a robot at home.

J’ai l’impression que vous êtes nombreux à souhaiter avoir un robot à la maison.

It'd be nice to be able to do the chores and take care of things.

Ce serait bien car il pourrait faire le ménage et de s’occuper des corvées.

Where are these robots?

Mais où sont ces robots ?

What's taking so long?

Qu'est-ce qui prend tant de temps ?

I mean, we have our tricorders,

Nous avons bien nos propres tricordeurs

and we have satellites.

et nous avons des satellites.

We have laser beams.

Nous avons des rayons laser.

But where are the robots?

Mais où sont les robots ?

(Laughter)

(Rires)

I mean, OK, wait, we do have some robots in our home,

Une minute papillon, certes, nous avons des robots chez nous,

but, not really doing anything that exciting, OK?

mais ils ne font rien de vraiment très excitant.

(Laughter)

(Rires)

Now I've been doing research at UC Berkeley for 30 years

Cela fait 30 ans que je fais des recherches sur les robots

à l’université de Berkeley

with my students on robots,

avec mes étudiants,

and in the next 10 minutes,

et en 10 minutes,

I'm going to try to explain the gap between fiction and reality.

je vais essayer d'expliquer l'écart entre la fiction et la réalité.

Now we’ve seen images like this, right?

Nous avons déjà vu des images comme celle-ci, n’est-ce pas ?

These are real robots.

Ce sont de vrais robots.

They're pretty amazing.

Ils sont vraiment géniaux.

But those of us who work in the field,

Mais quand on travaille sur le terrain,

well, the reality is more like this.

eh bien, la réalité est plutôt ceci :

(Laughter)

(Rires)

That's 99 out of 100 times, that's what happens.

99 fois sur 100, c’est ce qui se passe.

And in the field, there's something that explains this

Sur le terrain, il y a quelque chose qui explique cela,

that we call Moravec's paradox.

que nous appelons le paradoxe de Moravec :

And that is, what's easy for robots,

ce qui est facile pour les robots,

like being able to pick up a large object,

comme le fait de pouvoir ramasser un objet volumineux et lourd

large, heavy object,

is hard for humans.

est difficile pour les humains.

But what's easy for humans,

Mais ce qui est facile pour les humains,

like being able to pick up some blocks and stack them,

comme ramasser des blocs et les empiler,

well, it turns out that is very hard for robots.

s’avère très difficile pour les robots.

And this is a persistent problem.

Et c'est un problème persistant.

So the ability to grasp arbitrary objects is a grand challenge for my field.

La capacité de saisir des objets représente un grand défi

dans mon domaine.

Now by the way, I was a very klutzy kid.

Au fait, j’étais un enfant très maladroit.

(Laughter)

(Rires)

I would drop things.

Je faisais tomber tout.

Any time someone would throw me a ball, I would drop it.

Quand on me lançait un ballon, je le lâchais.

I was the last kid to get picked on a basketball team.

On me choisissait en dernier au basket.

I'm still pretty klutzy, actually,

Je suis resté maladroit, en fait,

but I have spent my entire career studying how to make robots less clumsy.

mais j’ai passé ma vie à étudier comment faire que les robots le soient moins.

Now let's start with the hardware.

Commençons par le matériel.

So the hands.

Les mains, donc.

Now this is a robot hand, a particular type of hand.

Voici une main de robot, un type de main particulier.

It's a lot like our hand.

Elle est proche des nôtres.

And it has a lot of motors, a lot of tendons

Elle a beaucoup de moteurs, beaucoup de tendons et de câbles,

and cables as you can see.

comme on le voit.

So it's unfortunately not very reliable.

Mais elle n’est malheureusement pas très fiable.

It's also very heavy and very expensive.

Elle est également très lourde et très chère.

So I'm in favor of very simple hands, like this.

Je privilégie donc des mains très simples, comme celle-ci,

So this has just two fingers.

avec deux doigts seulement.

It's known as a parallel jaw gripper.

Ça s’appelle une pince à mâchoires parallèles.

So it's very simple.

C’est donc très simple,

It's lightweight and reliable and it's very inexpensive.

léger, fiable et très peu coûteux.

And if you're doubting that simple hands can be effective,

Si vous doutez que de simples mains puissent être efficaces,

look at this video where you can see that two very simple grippers,

regardez cette vidéo où l’on voit deux pinces très simples -

actionnées, d’ailleurs,

these are being operated, by the way,

by humans who are controlling the grippers like a puppet.

par des humains qui contrôlent les pinces comme une marionnette -

But very simple grippers are capable of doing very complex things.

des pinces simples donc capables de faire des choses très complexes.

Now actually in industry,

Aujourd'hui, dans l'industrie,

there’s even a simpler robot gripper, and that’s the suction cup.

il existe une pince robotisée encore plus simple : la ventouse.

And that only makes a single point of contact.

Il n’y a qu’un seul point de contact.

So again, simplicity is very helpful in our field.

Encore une fois, la simplicité est très utile dans notre domaine.

Now let's talk about the software.

Parlons maintenant du logiciel.

This is where it gets really, really difficult

C’est là que les choses se compliquent vraiment

because of a fundamental issue, which is uncertainty.

en raison d’un problème fondamental : l’incertitude.

There's uncertainty in the control.

Il y a de l'incertitude dans le contrôle.

There’s uncertainty in the perception.

Il y a de l’incertitude dans la perception.

And there’s uncertainty in the physics.

Et il y a de l’incertitude dans la physique.

Now what do I mean by the control?

Qu’est-ce que je veux dire par contrôle ?

Well if you look at a robot’s gripper trying to do something,

Quand on regarde la pince d’un robot qui essaie de faire quelque chose,

there's a lot of uncertainty in the cables and the mechanisms

il y a beaucoup d’incertitude dans les câbles et les mécanismes

that cause very small errors.

qui provoque de très petites erreurs.

And these can accumulate and make it very difficult to manipulate things.

Et celles-ci peuvent s’accumuler et rendre très difficile la manipulation des objets.

Now in terms of the sensors, yes,

Certes, si on parle des capteurs,

robots have very high-resolution cameras just like we do,

les robots sont équipés de caméras à très haute résolution, tout comme nous,

and that allows them to take images of scenes in traffic

ce qui leur permet de prendre des images de scènes dans la circulation

or in a retirement center,

dans une maison de retraite,

or in a warehouse or in an operating room.

dans un entrepôt ou dans une salle d’opération.

But these don't give you the three-dimensional structure

Mais cela ne rend pas la structure tridimensionnelle

of what's going on.

de ce qui se passe.

So recently, there was a new development called LIDAR,

Récemment, il y a eu un nouveau développement appelé LIDAR,

and this is a new class of cameras that use light beams to build up

une nouvelle classe de caméras qui utilisent des faisceaux lumineux

pour créer un modèle tridimensionnel de l’environnement.

a three-dimensional model of the environment.

And these are fairly effective.

Et elles sont très efficaces.

They really were a breakthrough in our field, but they're not perfect.

Ça constitue une véritable avancée dans notre domaine,

mais elles ne sont pas parfaites.

So if the objects have anything that's shiny or transparent,

Donc, si les objets ont quelque chose de brillant ou de transparent,

well, then the light acts in unpredictable ways,

eh bien, la lumière agit de manière imprévisible,

and it ends up with noise and holes in the images.

et cela crée du bruit et des trous dans les images.

So these aren't really the silver bullet.

Ce n’est donc pas une solution miracle.

And there’s one other form of sensor out there now called a “tactile sensor.”

Il existe aujourd’hui une autre forme de capteur appelée « capteur tactile ».

And these are very interesting.

Et ils sont très intéressants.

They use cameras to actually image the surfaces

Ils utilisent des caméras pour obtenir des images des surfaces

as a robot would make contact,

quand un robot entre en contact,

but these are still in their infancy.

mais on n’en est qu’aux balbutiements.

Now the last issue is the physics.

Le dernier problème concerne la physique.

And let me illustrate for you by showing you,

Laissez-moi vous illustrer ça.

we take a bottle on a table

Prenons une bouteille sur une table et poussons-la.

and we just push it,

and the robot's pushing it in exactly the same way each time.

Le robot la pousse exactement de la même manière à chaque fois.

But you can see that the bottle ends up in a very different place each time.

En revanche, la bouteille se retrouve à chaque fois dans un endroit différent.

And why is that?

Et pourquoi ça ?

Well it’s because it depends on the microscopic surface topography

Eh bien, c’est parce que cela dépend de la topographie microscopique de la surface

underneath the bottle as it slid.

sous la bouteille pendant qu’elle glisse.

For example, if you put a grain of sand under there,

Par exemple, si on y met un grain de sable,

it would react very differently than if there weren't a grain of sand.

ça réagira très différemment que sans.

And we can't see if there's a grain of sand because it's under the bottle.

Or nous ne pouvons pas voir s’il y a un grain de sable,

car il se trouve sous la bouteille.

It turns out that we can predict the motion of an asteroid

En fait, nous pouvons prédire le mouvement d’un astéroïde

a million miles away,

à des millions de kilomètres,

far better than we can predict the motion of an object

bien mieux que le mouvement d’un objet saisi par un robot.

as it's being grasped by a robot.

Now let me give you an example.

Voici un exemple.

Put yourself here into the position of being a robot.

Mettons-nous dans la position d’un robot qui essaie de débarrasser la table.

You're trying to clear the table

and your sensors are noisy and imprecise.

Nos capteurs sont flous et imprécis.

Your actuators, your cables and motors are uncertain,

Nos actionneurs, câbles et moteurs sont incertains,

so you can't fully control your own gripper.

et donc, on ne contrôle pas entièrement notre pince.

And there's uncertainty in the physics,

Et il y a de l’incertitude dans la physique,

so you really don't know what's going to happen.

donc, on ne sait pas vraiment ce qui va se passer.

So it's not surprising that robots are still very clumsy.

Il n'est donc pas surprenant que les robots soient encore très maladroits.

Now there's one sweet spot for robots, and that has to do with e-commerce.

Il existe cependant un espace favorable pour les robots :

le commerce électronique.

And this has been growing, it's a huge trend.

Cela ne cesse de croître, c’est une tendance énorme.

And during the pandemic, it really jumped up.

La pandémie a vraiment amplifié ça.

I think most of us can relate to that.

On se sent tous concernés, je crois.

We started ordering things like never before,

Nous avons commandé des choses comme jamais auparavant

and this trend is continuing.

et cette tendance se poursuit.

And the challenge is to meet the demand,

Tout le défi est de répondre à la demande.

we have to be able to get all these packages delivered in a timely manner.

Nous devons être en mesure de faire livrer tous ces colis

dans les meilleurs délais.

And the challenge is that every package is different,

Mais le défi, c’est que chaque colis est différent,

chaque commande est différente.

every order is different.

So you might order some some nail polish and an electric screwdriver.

Certains vont commander du vernis à ongles et une visseuse électrique.

And those two objects are going to be

Ces deux objets se trouvent quelque part dans l’un de ces entrepôts géants.

somewhere inside one of these giant warehouses.

And what needs to be done is someone has to go in,

Le processus, c’est que quelqu’un entre,

find the nail polish and then go and find the screwdriver,

trouve le vernis à ongles, puis trouve la visseuse,

bring them together, put them into a box and deliver them to you.

les rassemble, les met dans une boîte et vous les livre.

So this is extremely difficult, and it requires grasping.

C’est donc extrêmement difficile et cela nécessite de saisir les choses.

So today, this is almost entirely done with humans.

Donc, ce sont les humains qui font presque entièrement cela.

And the humans don't like doing this work,

Mais ils n’aiment pas faire ce travail ; le taux de rotation est monstrueux.

there's a huge amount of turnover.

So it's a challenge.

C'est donc un défi.

And people have tried to put robots

Alors on a essayé d’installer des robots dans les entrepôts pour faire ce travail.

into warehouses to do this work.

(Laughter)

(Rires)

It hasn't turned out all that well.

Ça ne s'est pas très bien passé.

But my students and I, about five years ago,

Mais il y a environ cinq ans, mes étudiants et moi

we came up with a method, using advances in AI and deep learning,

avons mis au point une méthode,

s’appuyant sur les progrès de l’IA et de l’apprentissage profond,

to have a robot essentially train itself to be able to grasp objects.

qui permet à un robot de s’entraîner seul à saisir des objets.

And the idea was that the robot would do this in simulation.

L’idée était que le robot puisse le faire par simulation.

It was almost as if the robot were dreaming about how to grasp things

C’est presque comme si le robot rêve de savoir comment saisir les choses

and learning how to grasp them reliably.

et apprend à les saisir de manière fiable.

And here's the result.

Et voici le résultat.

This is a system called Dex-net

Il s'agit d'un système appelé DEX-net

that is able to reliably pick up objects

qui est capable de ramasser de manière fiable les objets

that we put into these bins in front of the robot.

que nous mettons dans ces bacs devant le robot.

These are objects it's never been trained on,

Ce sont des objets sur lesquels il n'a jamais été entraîné,

and it's able to pick these objects up

il est capable de les ramasser

and reliably clear these bins over and over again.

et de vider ces bacs de manière fiable, encore et encore.

So we were very excited about this result.

Nous étions très enthousiastes de ce résultat.

And the students and I went out to form a company,

Ensemble, nous avons créé une entreprise,

and we now have a company called Ambi Robotics.

et nous avons maintenant une société appelée Ambi Robotics

And what we do is make machines that use the algorithms,

qui conçoit des machines utilisant nos algorithmes,

the software we developed at Berkeley,

le logiciel que nous avons développé à Berkeley,

to pick up packages.

pour récupérer les paquets.

And this is for e-commerce.

On cible le commerce électronique.

The packages arrive in large bins, all different shapes and sizes,

Les colis arrivent dans de grands bacs, de formes et de tailles différentes,

and they have to be picked up,

et ils doivent être ramassés,

scanned and then put into smaller bins depending on their zip code.

scannés puis placés dans des bacs plus petits en fonction du code postal.

We now have 80 of these machines operating across the United States,

À l’heure actuelle, 80 de ces machines fonctionnent aux États-Unis

sorting over a million packages a week.

et trient plus d’un million de colis par semaine.

Now that’s some progress,

C'est un progrès,

but it's not exactly the home robot that we've all been waiting for.

mais ce n’est pas exactement le robot domestique que nous espérons tous.

So I want to give you a little bit of an idea

J’aimerais donc vous donner une petite idée

of some the new research that we're doing

de nouvelles recherches que nous menons

to try to be able to have robots more capable in homes.

pour essayer de rendre les robots plus performants dans les maisons.

And one particular challenge is being able to manipulate deformable objects,

Et l’une des difficultés est de pouvoir manipuler des objets déformables,

like strings in one dimension,

tels que des cordes en une dimension,

two-dimensional sheets and three dimensions,

des feuilles en deux dimensions

et des objets tridimensionnels, comme des fruits et des légumes.

like fruits and vegetables.

So we've been working on a project to untangle knots.

Nous avons donc travaillé sur un projet visant à démêler les nœuds.

And what we do is we take a cable and we put that in front of the robot.

Pour ça, on prend un câble que l’on place devant le robot.

It has to use a camera to look down, analyze the cable,

Il utilise une caméra pour analyser le câble,

figure out where to grasp it

déterminer où le saisir

and how to pull it apart to be able to untangle it.

et comment le manipuler pour pouvoir le démêler.

And this is a very hard problem,

C’est un problème très difficile,

because the cable is much longer than the reach of the robot.

car le câble est beaucoup plus long que l’envergure du robot.

So it has to go through and manipulate, manage the slack as it's working.

Il doit donc passer en revue, manipuler, gérer le relâchement en cours de route.

And I would say this is doing pretty well.

Et je dirais qu’il se débrouille pas mal.

It's gotten up to about 80 percent success

Il a obtenu jusqu'à 80 % de succès

when we give it a tangled cable at being able to untangle it.

lorsque nous lui donnons un câble emmêlé à démêler.

The other one is something I think we also all are waiting for:

L’autre tâche est quelque chose que nous attendons tous :

robot to fold the laundry.

un robot pour plier le linge.

Now roboticists have actually been looking at this for a long time,

Les roboticiens étudient cette question depuis longtemps

and there was some research that was done on this.

et des recherches ont été effectuées à ce sujet.

But the problem is that it's very, very slow.

Mais le problème, c’est que c’est très, très lent.

So this was about three to six folds per hour.

Là, il plie entre trois et six vêtements à l’heure.

(Laughter)

(Rires)

So we decided to to revisit this problem

Nous avons donc décidé de revoir ce problème

and try to have a robot work very fast.

et d’ajouter de la vitesse au robot.

So one of the things we did was try to think

Entre autres, nous avons tenté de réfléchir

about a two-armed robot that could fling the fabric

à un robot à deux bras capable de lancer le tissu

the way we do when we're folding,

comme nous le faisons quand on le plie.

and then we also used friction in this case to drag the fabric

Nous avons aussi utilisé la friction pour faire glisser le tissu

to smooth out some wrinkles.

et lisser certains plis.

And then we borrowed a trick which is known as the two-second fold.

Ensuite, nous avons emprunté une astuce appelée le pli en deux secondes.

You might have heard of this.

Vous connaissez peut-être.

It's amazing because the robot is doing exactly the same thing

C’est incroyable parce que le robot fait exactement la même chose,

and it's a little bit longer, but that's real time,

ça prend un peu plus longtemps,

mais c’est en temps réel, on n’a pas accéléré la vidéo.

it's not sped up.

So we're making some progress there.

Nous faisons donc des progrès.

And the last example is bagging.

Enfin, il y a l’emballage.

So you all encounter this all the time.

On voit cela tous les jours.

You go to a corner store, and you have to put something in a bag.

On va à l’épicerie du quartier et il faut mettre nos achats dans un sac.

Now it's easy, again, for humans,

C’est facile pour les humains,

but it's actually very, very tricky for robots

mais c’est en fait très, très délicat pour les robots.

because for humans, you know how to take the bag

En effet, les humains savent comment empoigner et manipuler le sac.

and how to manipulate it.

But robots, the bag can arrive in many different configurations.

Or un sachet peut arriver dans plein de configurations.

It’s very hard to tell what’s going on

Pour un robot, c’est très difficile de savoir ce qui se passe

and for the robot to figure out how to open up that bag.

et de comprendre comment l’ouvrir.

So what we did was we had the robot train itself.

Nous avons donc fait en sorte que le robot s'entraîne lui-même.

We painted one of these bags with fluorescent paint,

Nous avons peint un sachet avec de la peinture fluorescente.

and we had fluorescent lights that would turn on and off,

Nous avions des lampes qui s’allumaient et s’éteignaient,

and the robot would essentially teach itself how to manipulate these bags.

et le robot apprenait tout seul à manipuler ces sacs.

And so we’ve gotten it now up to the point

Nous en sommes donc arrivés au point

where we're able to solve this problem about half the time.

de pouvoir résoudre ce problème environ la moitié du temps.

So it works,

Donc ça marche,

but I'm saying, we're still not quite there yet.

mais nous n’y sommes pas encore tout à fait.

So I want to come back to Moravec's paradox.

Revenons donc sur le paradoxe de Moravec.

What's easy for robots is hard for humans.

Ce qui est facile pour les robots est difficile pour les humains.

And what's easy for us is still hard for robots.

Et ce qui est facile pour nous reste difficile pour les robots.

We have incredible capabilities.

Nous avons des capacités incroyables.

We're very good at manipulation.

Nous sommes très doués pour la manipulation.

(Laughter)

(Rires)

But robots still are not.

Mais les robots n’en sont pas encore là.

I want to say, I understand.

Certes, je comprends.

It’s been 60 years,

Cela fait 60 ans

and we're still waiting for the robots that the Jetsons had.

et nous attendons toujours les robots Rosie des Jetson.

Why is this difficult?

Pourquoi est-ce difficile ?

We need robots because we want them to be able to do tasks that we can't do

Nous avons besoin de robots capables d’effectuer des tâches

que nous ne pouvons pas faire, ou que nous ne voulons pas vraiment faire.

or we don't really want to do.

But I want you to keep in mind that these robots, they're coming.

Mais ces robots seront bientôt là.

Just be patient.

Patience !

Because we want the robots,

Parce que nous voulons des robots,

but robots also need us

mais les robots ont également besoin de nous

to do the many things that robots still can't do.

pour faire les nombreuses choses que les robots ne peuvent toujours pas faire.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)