''How to robot'' : suivez Luigi Penco dans son doctorat en robotique

Luigi Penco a démarré son doctorat en avril 2019, sous la direction de Serena Ivaldi, chargée de recherche Inria, et Jean-Baptiste Mouret, directeur de recherche Inria. Ces deux éminents chercheurs en robotique utilisent des technologies novatrices d'apprentissage machine pour mieux contrôler les robots, leur permettre de se remettre de dommages imprévus ou apprendre à mieux communiquer avec les humains.

De l'ingénieur au doctorant

Luigi Penco les a rencontrés pour la première fois en 2017, lorsqu'il a intégré l'équipe LARSEN en tant que stagiaire, dans le cadre de son Master en robotique et intelligence artificielle à l'université La Sapienza (Rome, Italie). Une fois son diplôme de Master en poche, il réintègre l’équipe en 2018, en tant qu'ingénieur pendant un an.

 « Au départ, la complexité de la robotique m’effrayait », explique Luigi Penco. « Ce domaine requiert des compétences multiples, notamment en mécanique, électronique, théorie du contrôle, codage, vision par ordinateur... Il faut adopter une démarche très analytique pour construire sa base de connaissances dans ce domaine. Moi qui suis très créatif, je craignais  d’abîmer ma personnalité en analysant constamment les choses. Lorsque je me suis interrogé sur la suite de mon cursus après mon master, Serena m'a convaincu de passer un an dans son équipe en tant qu’ingénieur, ce qui m’a permis de songer sereinement à ma future carrière. Cette année-là, j'ai gagné en confiance et j'ai réalisé que la robotique laissait beaucoup de place à la créativité et pourrait finalement me permettre de m’exprimer pleinement. J'ai adoré et j'ai décidé de commencer un doctorat en me penchant sur des défis très intéressants. »

Sa principale directrice de thèse, Serena Ivaldi, est également fortement impliquée dans le projet européen AnDy (Advancing Anticipatory Behaviors in Dyadic Human-Robot Collaboration , 2017-2020) EU H2020 TIC. Ce projet vise à améliorer la capacité des robots à coopérer avec les êtres humains dans des environnements industriels et domestiques, en interprétant les demandes physiques et en réduisant les risques de blessures. Luigi Penco est donc impliqué dans des collaborations européennes, principalement avec l'institut italien de technologie à Gênes (Italie) et son ancienne université, à Rome.

Un ami appelé iCub

Luigi est accompagné au quotidien d’iCub, son ami robot aussi grand qu'un enfant de cinq ans, avec qui il essaye d’améliorer la communication grâce à des matériels et logiciels informatiques plus performants. Il arrive très souvent que Luigi doive réparer les bras ou les jambes de son ami : « Quand on essaie de contrôler un robot avec de nouveaux algorithmes, surtout les robots de laboratoire en phase expérimentale, il y a toujours un risque que le matériel casse ! » Dans le cadre de ses recherches, Luigi s'intéresse à la téléopération des robots humanoïdes. Il participe ainsi au développement de technologies permettant de les contrôler à distance via une combinaison à capteurs, un exosquelette ou par suivi visuel à l'aide de caméras. L'opérateur humain qui utilise ces dispositifs effectue des mouvements et le robot les reproduit en temps réel. La téléopération est cruciale pour commander à distance des robots dans des environnements qui peuvent être inaccessibles ou dangereux pour les êtres humains, comme une intervention en cas de catastrophe, ou bien sur la lune, où les robots pourraient aider les humains à construire des colonies.

Cette technologie est également utile parce qu'elle automatise la conception des trajectoires de mouvement des robots, qui nécessitent encore beaucoup de recherches pour être vraiment fluides. Un robot qui ne serait pas téléopéré aurait besoin d'un code spécifique pour chaque mouvement qu'il exécute. La téléopération permet au robot de fonctionner avec un code beaucoup plus léger et si l’on ajoute à l’équation des technologies d'apprentissage machine, comme le font Luigi et ses directeurs, il est possible d'automatiser davantage son fonctionnement.

"How to robot" sur les réseaux sociaux

Mais visiblement, être loin de l'Italie et devenir expert dans un nouveau domaine n'est pas un défi assez grand pour cet ancien étudiant Erasmus à Dortmund (Allemagne). Il a maintenant son propre compte Instagram et sa propre chaîne Youtube, sur lesquels il publie chaque semaine des vidéos éducatives, des vlogs (i.e. des blogs vidéo) sur la vie des roboticiens, des conférences sur la robotique, des vidéos d'expériences et des sessions pratiques avec code source ouvert. Son succès se mesure par le nombre de followers Instagram : plus de 10 000 à l’heure actuelle ! Bien que sa chaîne Youtube "How to robot" soit plus récente, elle devrait décoller très rapidement vu la qualité remarquable de ses vidéos, qu'il doit notamment à une formation en réalisation qu'il a suivie parallèlement à son poste d’ingénieur. 

 « Les robots peuvent automatiser de nombreuses fonctions », explique-t-il. « Ils ne peuvent pas remplacer les humains et ils ne le feront jamais. Mais ils pourraient nous aider à réaliser des tâches dangereuses ou pénibles. »

Comme j'avais l'impression que la robotique n'était pas bien connue du grand public, j'ai commencé à en parler sur mon compte Instagram deux fois par semaine. Ensuite, j'ai décidé d'ouvrir ma chaîne Youtube parce que c'est très en vogue actuellement.

Chaque semaine, dans une nouvelle vidéo, Luigi tentera de familiariser un public plus large avec ses recherches en robotique, à la fois en abordant le sujet de manière pédagogique et en montrant des expériences. « Être sur les réseaux sociaux n'est pas une obligation quand on est chercheur, mais la production de vidéos me plaît énormément ! Je veux partager mon intérêt pour les robots, montrer ce qu'ils pourraient faire pour (et avec) les humains. Faire fonctionner un robot de manière efficace représente aussi un défi passionnant pour moi ! »