C'est un rêve d'avenir depuis des décennies : un robot capable d'effectuer toutes sortes de tâches ménagères à votre place. On voit régulièrement apparaître des démonstrations de robots qui pourraient y parvenir. Mais selon les scientifiques, il faudra encore attendre des années avant de voir un véritable robot domestique humanoïde capable de tout faire. Et ce n'est pas uniquement dû à des défis technologiques.
Ceux qui regardaient autrefois Les Jetsons, une série animée diffusée à la télévision entre 1962 et 1987, se souviennent peut-être encore de Rosie, le robot. Rosie est une femme de ménage qui accomplit toutes sortes de tâches, comme faire la lessive, s'occuper des enfants et passer l'aspirateur. Un rêve pour beaucoup, mais même soixante ans plus tard, il ne s'est toujours pas réalisé.
Les premiers pas ont toutefois été franchis. De nombreux foyers possèdent un aspirateur robot ou une tondeuse robot. Les lave-linge et les réfrigérateurs sont de plus en plus dotés de fonctions intelligentes. Et les scientifiques et les entreprises travaillent d'arrache-pied à la mise au point de robots plus sophistiqués. Lors des salons technologiques, les annonces fracassantes se succèdent.
En janvier dernier, par exemple, lors du CES. LG y a présenté le robot CLOiD, capable notamment de faire la lessive et de mettre des plats au four. Mais dans la pratique, CLOiD reste assez limité, comme l'a constaté CNET : les utilisateurs doivent lui déposer un à un les vêtements à plier. Et lorsqu'il met quelque chose au four, il ne ferme pas la porte.
La société chinoise SwitchBot a présenté son robot ménager Onero H1. Ce robot est également censé pouvoir effectuer de nombreuses tâches. Mais lors d'une démonstration au CES, il n'en a montré qu'une seule, rapporte Engadget : ramasser le linge sur un canapé et le mettre dans la machine à laver. Reste à voir à quel point ce robot sera réellement utile.
Les robots ne comprennent pas le monde
Si l'on en croit toutes les démonstrations et les vidéos des entreprises, le robot domestique est presque là. Mais ces démonstrations se déroulent généralement dans des environnements très contrôlés, où tout est prévisible. La réalité est plus complexe. Dans un foyer moyen, il y a des enfants et des animaux qui courent partout, les objets se trouvent sans cesse à des endroits différents et on déplace régulièrement les meubles.
« La place des objets dans la maison change constamment », explique le professeur René van de Molengraft de l’Université technique d’Eindhoven. Il est chef de la section Robotique au département de génie mécanique et se concentre sur le développement de systèmes robotiques autonomes capables d’effectuer des tâches en présence d’êtres humains. « Il s'agit peut-être d'objets avec lesquels un tel robot doit travailler. Par exemple, s'il veut faire la vaisselle ou le repassage, ou s'il doit ranger la maison. Dans ce cas, ce sont justement des éléments variables. »
Le professeur Ming Cao de l’Université de Groningue, spécialiste des réseaux et de la robotique, partage cet avis. « De plus, dans le cadre des tâches ménagères, on interagit beaucoup avec les humains, et les humains sont imprévisibles. Je pense que si l’on place les robots présentés jusqu’à présent dans ce genre d’environnements, ils fonctionneront moins bien. »
Les robots fonctionnent actuellement mieux lorsqu'ils n'ont pas à comprendre grand-chose du monde qui les entoure. Ils ont un nombre défini de variables et un nombre limité de tâches. Prenons l'exemple du robot aspirateur : il se déplace tout en aspirant. S'il heurte le pied d'une chaise, l'appareil l'enregistre et ajuste légèrement sa trajectoire. Mais il n'a pas besoin de savoir quel est l'objet contre lequel il a heurté. Cela aurait tout aussi bien pu être une table, un pied de lit ou une poubelle. La seule chose que l'aspirateur doit savoir : il y a un obstacle ici, je dois le contourner.
Tout est question de garanties
Il est déjà tout à fait possible de construire des robots ménagers, mais surtout s'ils ont un nombre limité de tâches. On peut alors délimiter le nombre de variables et intégrer des garanties sur ce que le système peut et ne peut pas faire. Une autre approche consiste à doter les robots de modèles d'IA qui apprennent à partir d'énormes quantités de données. « Si vous avez de la chance, le modèle fera ce pour quoi vous l'avez conçu », explique Van de Molengraft.
« Si vous donnez à un tel robot un couteau à pain pour couper du pain, il devient soudainement un appareil extrêmement dangereux. »
Mais quiconque a déjà joué avec ChatGPT ou une IA générative similaire sait que l’IA ne fonctionne pas sans faille. En effet, des erreurs sont régulièrement commises. On ne peut pas garantir qu’un robot doté d’IA accomplira toujours correctement ses tâches. « Le problème, c’est l’absence de ces garanties. Dès que vous rencontrez une situation dans le monde réel qui ne ressemble pas aux données sur lesquelles l’appareil a été entraîné, un tel appareil peut se mettre à faire des choses étranges. Cela peut très mal tourner. » Un exemple relativement anodin est un vêtement qui est déchiré en deux au lieu d’être plié. « Mais si vous donnez à un tel robot un couteau à pain pour couper du pain, il devient soudainement un appareil extrêmement dangereux. »
À l’université TU/e, on étudie comment concilier ces deux approches. « En d’autres termes, comment apprendre à partir des données, tout en garantissant la fiabilité et la traçabilité du système », explique Van de Molengraft. « Cela ne me dérange pas qu’un robot ne puisse pas faire quelque chose, tant qu’il en est conscient. Donc, s’il le signale et interrompt sa tâche. C’est quelque chose que nous allons développer dans les années à venir. Si nous y parvenons, nous aurons déjà fait un grand pas en avant. »
Sensibilité et mouvement
Le professeur Cao voit également d’autres défis techniques fondamentaux. La flexibilité mécanique des mains robotiques, par exemple, est très difficile à réaliser. « On travaille sur les mains robotiques depuis les années 50. Même aujourd’hui, il est encore difficile de transposer la même flexibilité et la même précision des mains humaines aux mains robotiques », dit-il.
Les robots ont également peu de sensibilité. « Si l’on regarde les humanoïdes fabriqués en masse en Chine, ils ne sont pratiquement pas dotés de sensibilité », explique Van de Molengraft. « Mais ce robot devrait en réalité avoir une sorte de peau, tout comme nous. Nous pouvons accomplir la moitié des tâches ménagères presque les yeux fermés, uniquement au toucher. »
De plus, monter les escaliers reste un défi pour les robots, alors que c’est une nécessité dans de nombreux foyers pour accomplir certaines tâches. Les caméras dont les robots ont besoin pour voir leur environnement posent également des défis. Ces caméras dépendent d’un bon éclairage, mais la lumière dans une maison change constamment. Les lampes s’allument, les rideaux se ferment et parfois, un soleil intense pénètre par la fenêtre.
Considérations éthiques et juridiques
Mais selon Cao, le plus grand défi ne réside pas dans les problèmes techniques. Il voit surtout des obstacles d’ordre juridique et social. « À mon avis, aucune compagnie d'assurance ne souhaite assurer un robot à domicile », affirme-t-il avec certitude. « Même si l'on améliore la technologie, si l'on la rend plus robuste et plus fiable, il y a toujours un risque de défaillance. Il faut donc un cadre juridique. Qui est alors responsable ? Le fabricant ? L'utilisateur ? C'est une question complexe. »
De plus, il y a des considérations éthiques à prendre en compte. Les gens tissent des liens avec les objets de leur maison, donc aussi avec un robot ménager. Rosie, de la série Les Jetsons mentionnée plus haut, était un membre bien-aimé de la famille. « Les gens peuvent-ils devenir dépendants de la présence d’un robot ? Et si c’est le cas ? Il y a aussi un aspect éthique, social et psychologique à prendre en compte. »
« À mon avis, aucune compagnie d’assurance ne souhaite assurer un robot à domicile. »
Avec ses collègues, Cao explore ces défis éthiques et juridiques au sein de l’ELSA Lab pour l’industrie technique, dont il est le président. Mais il n’y a pas encore de réponse définitive.
Évolutions dans le domaine de l'IA
Ces dernières années, l’IA a connu des avancées considérables. Cela ne pourrait-il pas accélérer le développement des robots domestiques ? Une IA générative comme ChatGPT a en tout cas abaissé le seuil d’interaction avec un robot, explique Cao. « Mais cela ne change rien au défi technique. Il faut toujours entraîner un robot à distinguer les objets. Et cela ne change pas non plus la structure mécanique. Si l'on veut saisir quelque chose, cela doit être effectué par un dispositif mécanique. »
Il existe toutefois certaines avancées en matière d’IA qui contribuent au développement des robots. Citons par exemple l’apprentissage par renforcement, qui consiste à utiliser des algorithmes d’auto-apprentissage pour former un robot. Ou encore l’IA cognitive, qui peut rendre les robots bien plus intelligents. « L’IA cognitive permet à un robot de mémoriser des informations et de disposer de certains processus cognitifs, par exemple pour identifier la fonctionnalité d’un objet, apprendre de nouvelles choses ou développer de nouvelles idées. Cela offre un énorme potentiel. »
Petit robot, peu de fonctions
Les deux scientifiques voient surtout, dans un avenir proche, des opportunités pour des robots dotés d’un ensemble de tâches bien défini, plutôt que pour un seul robot humanoïde capable de tout faire. « Je pense que des robots capables d’effectuer une seule tâche ou quelques tâches feront leur apparition sur le marché d’ici quelques années », déclare Cao. Il voit par exemple des possibilités dans le domaine des robots sociaux, qui tiennent compagnie aux personnes âgées en jouant à des jeux ou en leur lisant le journal. « Cela pourrait bien devenir monnaie courante d’ici quelques années. »
On peut aussi se demander où se situe le besoin, ajoute Van de Molengraft. « Où apporte-t-on vraiment une valeur ajoutée à la société ? Et peut-être s'agit-il simplement d'un robot qui fait et plie le linge, pour que vous n'ayez plus rien à faire. Mais quand un tel robot verra-t-il le jour ? Je n'en ai aucune idée. »
Pour ceux qui espéraient avoir leur propre Rosie : elle n'est pas encore disponible pour l'instant. Mais qui sait, d'ici quelques années, nous aurons peut-être d'autres robots, plus simples, capables de nous décharger de certaines tâches ici et là.