Sujet Pi² InMoov : Robot Émotif

Le projet Pi², Robot Émotif, s’inscrit dans le projet InMoov de l’association.

Afin de permettre à nos robots de vivre en harmonie avec l’homme, ce dernier cherche, de plus en plus, à faire de nos robots des répliques parfaites de notre espèce. Les doter d’émotions est un bon moyen d’y parvenir mais peut aussi impliquer un paradoxe.

En effet, il y a déjà 40 ans le roboticien Japonais, Masashiro Mori avançait la conjecture dite de la  » Vallée de l’étrange « . Il y indique que plus les robots ressembleront aux humains, plus nous trouverons facile et confortable d’interagir avec eux, mais, jusqu’à un certain degré de ressemblance. À partir de cette limite, nous entrons dans la vallée de l’étrange où l’apparence du robot parait à la fois, trop importante et insuffisante.

 

L’Objectif : Donner la possibilité à notre robot de nous transmettre ses émotions sans nous faire peur ou nous troubler.

 

Les différentes étapes de notre projet sont les suivantes : 

  • Présenter l’idée au groupe chargé de InMoov et à l’équipe pédagogique.
  • Réaliser un prototype numérique exploitable et fonctionnel.
  • Réaliser le prototype physique et la réalisation d’un cahier fonctionnel.

Dans le cadre de ce projet, nous nous devons de respecter certaines contraintes :

  • Laisser une apparence de robot à notre humanoïde.
  • Ne pas tomber dans la vallée de l’étrange.
  • Consommation énergétique/électronique (composants) non abusive par souci  de place et de puissance électronique disponible.
  • En cas de soucis technique la maintenance du module doit être facilement réalisable par toutes personnes internes et externes au projet afin de ne pas entraver à l’avancement du projet InMoov.

 

Réalisation :

 

Le GITHUB du projet : https://github.com/RobinBeuzeboc/EmoRec

 

Un robot qui acquit une nationalité, quelque chose d’impensable il y a quelques années mais aujourd’hui c’est un fait, c’est une réalité. En effet, il y a quelques mois, c’est le robot Sofia qui s’est vu attribuer la nationalité saoudienne. Cette avancée n’est pas dû au hasard mais est bel et bien liée avec toutes les avancées technologiques du domaine de la robotique et de l’intelligence artificielle. Pour ce projet nous avons travaillé sur le robot appelé « InMoov » qui est un robot à taille humaine entièrement imprimé en 3D disponible en open source.

L’association DaVinciBot et les membres du groupe InMoov se sont questionnés sur les comportements qui nous rendaient humain. Un robot est-il capable de reconnaître les émotions des personnes qu’il a autour de lui ? Comment un robot peut-il exprimer ses émotions ?
La survie de l’espèce humaine dépend en partie de notre capacité à créer des liens les uns avec les autres et cela en grande partie grâce à nos émotions.

Au préalable, un travail sur le corps humain et l’expression des émotions a été nécessaire pour déterminer les parties du corps par lesquelles passent le plus de réactions émotionnelles afin de tenter de les incorporer à InMoov. Initialement ce robot est uniquement capable de bouger sa mâchoire inférieure et de pivoter sa tête. Nous avons donc souhaité ajouter plusieurs innovations par rapport à ce qui existait déjà sur le robot InMoov.

La première amélioration concerne la reconnaissance des émotions des gens qu’InMoov voit grâce à une caméra ajoutée à la base de son cou relié à un algorithme. Ce dernier permet d’utiliser les frames de vidéos récupérées grâce à la caméra pour rechercher 68 points repères d’un visage, de les comparer à une base de données composée de visages et ainsi calculer la probabilité de chaque émotion. L’algorithme retournant bien évidemment uniquement la probabilité la plus élevé et donc l’émotion la plus probable.

Notre second concerne l’ajout de la partie du visage par laquelle passe le plus d’émotions : la zone des sourcils. En reprenant la structure de base du visage d’InMoov nous avons donc modélisé cette partie avec CATIA qui contient deux sourcils et 4 servomoteurs afin de leur permettre de bouger.

Le dernier point sur lequel nous avons travaillé est l’ajout de deux écrans pour remplacer les yeux initiaux d’InMoov qui étaient imprimés en 3D et fixes. Les yeux et les paupières, une fois associés avec les sourcils permettent de transmettre énormément d’émotions et cela correspondait exactement aux objectifs de notre projet : transmettre des émotions. Nous avons donc choisi des écrans LCD de taille 2.4 pouces, car c’est ceux qui se rapprochaient au mieux de la taille dont nous disposions pour mettre en place nos « nouveaux yeux ». Par la suite, notre équipe a créé des animations, à l’aide d’Adobe Illustrator, des réactions des yeux correspondant aux différentes émotions. Ces animations, stockées dans une base de données que nous avons créées, sont ensuite affichées sur les écrans grâce à l’exécution d’un script Python.

Ces trois améliorations nous ont permis de remplir les objectifs qui nous ont été donnés en début d’année : permettre au robot de transmettre des émotions et de comprendre celles des gens qui l’entourent afin qu’il puisse interagir avec eux.

Pendant ce projet nous avons constaté qu’InMoov n’était pas un simple robot, c’est une communauté basée sur ces contributeurs. Nous allons soumettre nos innovations au créateur du projet, Gaël Langevin, pour partager notre travail d’un an sur ce robot en espérant que, plus tard, de nouveaux contributeurs reprennent le flambeau et améliorent notre projet.

Projet réalisé par: Hanako Cetin, Jean-Philippe Gameiro, Valentin Martinet, Robin Neu & Mattéo Xavier

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