Août 2005

Contrôler un humain à distance...
CJ 30/08/05

Contrôler les mouvements des humains à distance : voici l'objet du programme "Shaking the world" [Secouer le monde] développé par Taro Maeda et son équipe des NTT Communication science laboratories, basée à Kanagawa (Japon).
En stimulant le système vestibulaire (les tubes remplis de liquide, situés dans l'oreille interne, siège de notre sens de l'équilibre) de façon artificielle et à distance, via des électrodes, les chercheurs ont montré que l'on peut agir sur la façon dont l'oreille interne perçoit notre environnement et y gère notre équilibre et nos déplacements.
Dénommé "Stimulation galvanique vestibulaire" [Galvanic Vestibular Stimulation" (GVS)], ce procédé vient d'être rendu public lors de la 32ème Conférence internationale sur l'infographie et les techniques interactives (Siggraph 2005), qui s'est récemment tenue à Los Angeles. Les participants pouvaient à tour de rôle servir de cobayes, pour le plus grand amusement des spectateurs. Une vidéo étonnante disponible sur la toile présente ainsi une jeune femme télécommandée à distance, par l'entremise d'électrodes placées sur la peau au niveau de l'os mastoïde juste sous l'oreille et le port d'un casque(1). Bien que désirant marcher en ligne droite, elle se dirige à droite ou à gauche, suivant les ordres envoyés par une télécommande(2) actionnée par le chercheur.

Les applications potentielles concernent tout d'abord la sécurité des personnes, comme l'illustre la photo ci-dessous(3) : un piéton marche dans la rue. Distrait, il ne voit ni n'entend la moto qui arrive derrière lui. Avec le dispositif GVS dont il est équipé (qui comprend notamment un capteur de mouvement), une onde électrique envoyée à son oreille interne va modifier - malgré lui - son angle de marche, permettant ainsi d'éviter l'accident.

Cliquez sur l'image pour l'agrandir

Une autre application concerne le divertissement et le jeu vidéo : imaginez une salle de cinéma équipées de vérins hydrauliques avec des sièges asservis aux mouvements affichés à l'écran (comme il en existe déjà au Futuroscope par exemple). Rajoutez alors à ce système le GVS, qui modifiera en plus l'équilibre de chaque spectateur en fonction des images... Sensations fortes garanties... Même chose pour les jeux vidéo sur ordinateur, qui permettraient par exemple de sentir les effets de la gravité, où ceux des chocs si votre voiture de course quitte la piste.

Citons également les applications thérapeutiques pour des patients ayant un sens de l'équilibre contrarié.

Le GVS peut-il mener à des applications militaires un peu excentriques ? C'est là aussi toute la question... En tous cas, on peut déjà imaginer des simulateurs de vol vraiment sophistiqués pour l'entraînement des pilotes...

(1) Lorsque les écouteurs délivrent un faible courant électrique au mastoïde, le corps répond en déplaçant son équilibre vers l'anode. Plus le courant est fort et plus la poussée est forte. A un certain niveau, la perte d'équilibre est telle qu'elle entraîne un changement de trajectoire du marcheur en mouvement.
(2) Qui permet de choisir l'intensité du signal envoyé et la direction souhaitée.
(3) Disponible sur la page présentant le programme "Parasitic Humanoïd" sur le site des NTT Communication science laboratories : http://www.brl.ntt.co.jp/people/parasite/index.html

Pour en savoir plus
NTT communication science laboratories : http://www.brl.ntt.co.jp/cs/human/index.html
Siggraph 2005 : http://www.siggraph.org/s2005/main.php?f=conference&p=etech&s=etech24

Le robot humanoïde Wakamaru bientôt commercialisé au Japon
CJ 28/08/05

Mitsubishi Heavy Industries, créatrice du robot Wakamaru [voir notre actualité du 4/02/03] vient d'annoncer sa commercialisation pour cette année(1), grâce à une alliance intervenue le 16 août avec 6 autres sociétés : Itochu Corp., Omron Field Engineering, Sumitomo Corp., Seika Corp., BELLSYSTEM24, Mitsubishi Corp. Celles-ci donneront notamment un appui dans les domaines du développement des applications, des opérations de maintenance (service après-vente), du marketing et des relations clients.

Le prix de vente de ce robot humanoïde devrait être de 10000 euros (1,58 millions de yens). Mitsubishi compte tout d'abord en vendre une centaine, principalement à une clientèle basée à Tokyo (les commandes se faisant entre le 16 septembre et le 31 octobre).
Rappelons que cet humanoïde de 1 mètre de hauteur pour 30 kilos, doté d'une synthèse et d'une reconnaissance vocales, est capable d'être interrogé ou d'agir à partir d'un panel de 1000 mots simples. Capable de dire des phrases (pour l'instant en japonais), il sait téléphoner, lire et envoyer les courriels, mémoriser l'emploi du temps de son propriétaire et le prévenir de ses rendez-vous, surveiller la maison et alerter en cas d'effraction ou de danger (il est notamment doté de capteurs détectant la chaleur). Mobile, mais bien qu'un peu lent (sa vitesse est de 1,08 km/h), il peut être idéal pour accueillir des visiteurs dans un musée, un hôpital...

(1) Bien que déjà annoncée dès 2003, avec une utilisation axée sur l'aide aux personnes âgées, cette commercialisation n'avait jamais eu lieu, le robot n'étant apparu que dans des salons (iI est actuellement en démonstration jusqu'au 25 septembre à l'exposition internationale d'Aichi)

Pour en savoir plus
Site Wakamaru :
http://www.mhi.co.jp/kobe/wakamaru/english/index.htm

Une main robotisée réagissant à toute vitesse
CJ 24/08/05

Une équipe de chercheurs Japonais basée à l'Ishikawa Namiki Laboratory, Department of Information Physics and Computing (université de Tokyo) a mis au point une main robotisée pouvant attraper une balle projetée à une vitesse de 300km/h.
Celle-ci se compose de 3 doigts, pouvant bouger de 10 degrés en 1 dixième de seconde. La paume comprend une matrice de 32 x 48 photodétecteurs individuels, qui permettent de repérer la balle en mouvement et de l'attraper délicatement du bout des doigts.
L'objectif d'une telle recherche est de conduire au développement de robots pouvant réagir presque instantanément.

D'autres travaux concernent un robot frappeur de balle - une espèce de base-ball en quelque sorte - analysant instantanément le trajet de celle-ci à l'aide d'une capture d'images haute précision : le robot reprend les données issues de deux caméras qui capturent des images en trois dimensions de la balle à une fréquence de 1000 images par seconde. Une fois ces données reçues, il swingue sur la balle et la frappe avec son manche. Le robot n'a pu jusqu'à présent être testé qu'avec des balles voyageant à 50 km/h à cause d'une limitation en puissance mécanique, mais les chercheurs affirment que le robot est capable de taper des balles allant à 300 km/h. Pour l'instant, contrairement à des joueurs humains, il est incapable de frapper dans une direction déterminée.

En savoir plus :
Main attrapeuse de balles :
http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/fusion/MiraikanCatching/index-e.html
Robot frappeur de balles : http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/fusion/HighspeedBatting/index-e.html

Des robots insectes autonomes dotés d'antennes sensorielles
CJ 20/08/05

Des chercheurs de l'Institut Fraunhofer d'automatisation (IFF) de Magdeburg et de l'université de Bielefeld (Allemagne) ont développé un capteur sensoriel fonctionnant sur le même principe que les antennes d'insectes.
Ce dispositif, qui présente l'avantage d'être plus robuste et moins cher que les techniques de mesures optiques, délivre des informations précises de l'environnement et permet un déplacement "à tâtons" de robots autonomes.

Installé sur le robot insecte "Tarry" de l'université de Bielefeld, le prototype comprend deux moteurs qui déplacent la tige capteur (l'antenne) suivant une trajectoire circulaire ovale, et un accéléromètre fixé sur son extrémité qui mesure les vibrations qui la parcourent.
Contrairement aux capteurs traditionnels qui mesurent la pression en un point, ce dispositif sensoriel permet de recevoir les informations sur la totalité de l'antenne : selon le point de contact de l'obstacle avec celle-ci, le capteur mesure des vibrations différentes (fréquences élevées près de la base, qui vont en diminuant vers son extrémité). Combinée avec l'orientation de l'antenne, cette information permet de retrouver la position exacte du point de contact dans l'espace(1).
En réagissant intelligemment à l'événement, le robot peut alors changer son approche pour obtenir des informations plus précises sur la forme de l'obstacle, un des avantages fondamentaux de cette approche étant que le robot ne recueille que l'information dont il a réellement besoin.
Un brevet est en cours de dépôt, le principe pouvant être adapté au cas par cas à d'autres applications. Selon les chercheurs, de nombreux robots mobiles pourraient être équipés de ce capteur, sachant que la plupart des systèmes optiques utilisés pour remplir la même tâche échouent dans des environnements poussiéreux ou sales.

(1) La fréquence et les signaux de contrôle des moteurs, c'est-à-dire l'angle de la tige au moment du contact, indiquent la position de l'obstacle.

En savoir plus :
Université de Bielefed, page de Volker Dürr :
http://www.uni-bielefeld.de/biologie/Kybernetik/staff/volker/research/antenna/index.html
Institut Fraunhofer, page d'Oliver Lange : http://www.fraunhofer.de/fhg/EN/press/pi/2005/05/Mediendienst52005Thema2.jsp

Quand la réalité dépasse la fiction : le sous-marin requin
CJ 15/08/05

Et non, il ne s'agit pas d'un requin blanc au prermier plan de cette photo, mais d'un... sous-marin. Celui-ci a été réalisé, à la demande de Fabien Cousteau (petit-fils du fameux commandant) par E.P Industries, société d’ingénierie basée à Hollywood, spécialisée en animatronique.
Avec ce submersible baptisé Troy, l'objectif était de pouvoir approcher dans les meilleures conditions les grands requins blancs, pour le tournage d'un documentaire (The Mind of a Demon, film actuellement en cours de montage).
Une véritable gageure car pour paraître "naturel" auprès de ces prédateurs, le sous-marin doit exactement imiter leur nage, sans faire de bruit ni émettre de bulles, et se mouvoir à la même vitesse qu'eux. Pour cela, la propulsion est obtenue grâce à un circuit pneumatique en circuit fermé, qui permet notamment d'actionner la queue grâce à deux pistons, imitant ainsi le mouvement du requin à la perfection.

Aucun détail n'a été négligé : l'armature métallique de ce submersible de 4,25 m de long et de 600 kg a été recouverte d'un revêtement en skinflex - matière utilisée pour les prothèses et l’animatronique - mélangé à des polymères pour reproduire au maximum la texture de la peau et donner comme au naturel un aspect mat sous la lumière.

Troy est doté de 3 caméras : une située au-dessus de la tête, une cachée au-dessous des deux ailerons arrière du ventricule, la dernière à l'intérieur de l'habitacle, ce qui permet de filmer le comportement de Fabien Cousteau pendant qu'il manie le joy-stick qui permet de piloter l'engin

Nul doute qu'Hergé était un visionnaire : dès 1944, il imaginait déjà ce genre de submersible dans Tintin et le Trésor de Rackam le Rouge... aventure que Fabien Cousteau a confié avoir lue lorsqu'il avait 7 ans.
On notera cependant ici une différence de taille : au contraire du sous-marin imaginé par le professeur Tournesol, dans lequel Tintin et Milou respiraient au sec, celui de Fabien Cousteau est rempli d'eau, imposant donc une combinaison de plongée au cinéaste.

En savoir plus :
Site de Fabien Cousteau: http://www.fabiencousteau.com
Eddie Paul Industries : http://www.epindustries.com

Des interfaces homme-machine innovants qui utilisent le sens du toucher
CJ 14/08/05

Nous avons déjà signalé les travaux de deux sociétés américaines concernant le clavier virtuel [notre actualité du 10/05/03], système utilisant mini-projecteur laser et caméra. Nous avons également souligné en son temps les avancées de la Nasa avec la mise au point d'un brassard qui, via des électrodes, traduit de façon compréhensible à un calculateur les influx nerveux produits par les muscles lorsqu'on effectue un mouvement [voir notre article "Piloter un avion au doigt et à l'oeil" du 02/04/2001].

Désormais, au sein du panorama des voies nouvelles d'interfaces utilisées pour communiquer avec des machines, il va falloir maintenant compter avec l'entreprise française Sensitive Object, start-up fondée en 2003, issue du CNRS et de l'université Paris VII. Exploitant une technologie révolutionnaire basée sur le procédé de “retournement temporel d’ondes acoustique" (ReverSys^TM) mis au point au Laboratoire Ondes et Acoustique (LOA)(1) de l'ESPCI(2), l'entreprise s’attache à rendre interactifs les objets du quotidien en proposant des interfaces homme-machine (IHM) particulièrement innovantes qui utilisent le sens du toucher et s’adaptent à toutes formes de commandes électriques ou électroniques (interrupteurs, boutons poussoirs, touches de clavier, panneaux de contrôle…).

Installé depuis peu près de Paris dans ses locaux à Boulogne Billancourt, Sensitive object propose notamment à la vente mondiale un clavier virtuel de 98 touches, le "VirtualB-Keyboardd". Absolument plat, sans aspérité et sans pièce mécanique puisque utilisant la reconnaissance des ondes sonores, ce clavier virtuel sans fil est lavable et résistant à n’importe quel désinfectant. D'installation simple et immédiate, ce système, comprenant 2 capteurs acoustiques et 1 jeu d'autocollants figurant sur un clavier s’adapte à l’environnement existant. Ce clavier est entièrement paramétrable: l’utilisateur peut décider d’attribuer des fonctions différentes à chacune des touches, ainsi les fonctions le plus souvent utilisées sont dès lors immédiatement disponibles.
Particulièrement intéressés par ce produit... les hôpitaux, les cabinets dentaires et finalement tout le milieu médical. En effet, ce clavier sans fil présente ici tous les avantages : il est lavable, assurant une hygiène optimale ; il est d'un infime encombrement sur les chariots de soins et reconfigurable au gré des besoins(3) dans chaque service.

Au-delà du domaine informatique, la technologie utilisée laisse deviner des potentialités exceptionnelles sur de nombreux marchés : domotique et immotique (ultraterminal et électricité), contrôle industriel, distributeurs automatiques (boissons, friandises…), électronique grand public (jouets, Hi-Fi), jeux multimédias éducatifs, animation temporaires et permanentes (vitrines interactives, objets design pour les musées..)..
Grâce à cette possibilité de transformer toutes surfaces rigides en panneaux de commande et de contrôle, la start-up souhaite ainsi mettre à disposition des entreprises et du grand public des solutions permettant d’étendre l’interactivité à quasiment tous les objets de la vie courante, simplement par contact. Outre les claviers numériques ou alphanumériques, sont ainsi concernés les interrupteurs, les panneaux de contrôle, les écrans tactiles, les boutons d'animation.... On peut par exemple imaginer pour son chez-soi la simple gestion de l’éclairage, de la télévision ou de la chaîne hi-fi à partir d’une table, d'un fauteuil ou d’une porte. Les objets pouvant servir de support sont très variés que se soit en terme de types de matériaux (bois, métal, verre, plastiques, plâtre) ou de formes (portes, vitrines, tables, réfrigérateurs, tableaux, statues, meubles…).

(1) Dirigé par Mathias Finck, ce laboratoire a acquis une renommée internationale avec ses applications issues des recherches sur la propagation des ondes acoustiques et ultrasonores, notamment en imagerie médicale, grâce aux "miroirs à retournement temporel", appareils uniques au monde qui "permettent aux ondes de remonter le temps". Voulant appliquer ce concept à d'autres domaines, Ros Kiri Ing (alors chercheur au sein de l'équipe et maintenant président et co-fondateur de la société) a mis au point un procédé d'imagerie acoustique qui intercepte les ondes sonores propagées par des bruits à la surface d'un objet et mémorise la signature de chaque son dans une banque informatique de signaux.
(2) Ecole supérieure de physique et chimie industrielles de la ville de Paris. Rappelons que celle-ci qui compte, depuis 1903, 5 prix Nobel en physique et chimie : Pierre et Marie Curie (physique - 1903), Marie-Curie (chimie - 1911), Frédéric Joliot-Curie (chimie - 1905), Pierre-Gilles de Gennes (physique - 1991) et Georges Charpak (physique - 1992).
(3) Un logiciel lié à un capteur permet de paramétrer des actions associées à des zones tactiles et de piloter des applications informatiques, des dispositifs électriques. En quelques secondes, il est ainsi possible de créer un bouton virtuel sur l'objet de son choix et de le transformer en clavier intelligent, ou en télécommande virtuelle.

En savoir plus :
http://www.sensitive-object.com

Après Roomba le robot aspirateur d'IRobot, voici Scooba, le robot laveur de sol
CJ 9/08/05

Avec des robots domestiques vendus à des prix défiant toute concurrence, la société américaine IRobot est en bonne place sur un marché qui ne va cesser de se développer. L'UNECE prévoit par exemple que 6,66 millions de robots domestiques (utilitaires ou de divertissement) seront vendus entre 2004 et 2007 (notre actualité du 28/10/04).
Ainsi, après son aspirateur robot Rumba, la société co-fondée par le célèbre roboticien Rodney Brooks annonce la commercialisation prochaine de "Scooba", robot autonome qui lave le sol, qu'il s'agisse de celui d'une salle de bain ou d'une cuisine.... voire même un revêtements en bois.

Aucun prix n'est encore affiché mais il devrait se situer dans la fourchette de celui pratiqué pour l'aspirateur Rumba (entre 150 et 200 dollars suivant les modèles).

En savoir plus :
Site IRobot : http://www.irobot.com/consumer/scooba_sneak_preview.cfm (voir notamment les vidéos).

Les projets de la Nasa
JPB 08/08/05

Selon Space.Com (http://www.space.com/businesstechnology/050803_shuttle-derived_cev.html) et d'autres informations diffusées par les agences de presse, l'administrateur de la Nasa Mike Griffin a donné quelques indications sur les résultats de l'Exploration Systems Architecture Study qu'il avait ordonnée fin avril et qui devrait être révélée fin août-début septembre. Cette étude est le préalable indispensable aux travaux qui vont être planifiés pour entreprendre l'opération dite «Retour sur la Lune» «Return to the Moon», vers 2020, demandée par le président G.W. Bush.

La Nasa prévoit de dépenser 5 milliards de dollars pour développer un nouveau lanceur. Pour des raisons d'économie, il ne sera pas très différent de celui utilisé pour l'actuelle Navette. Il comportera le système actuel auquel la Nasa ajoutera un nouvel étage et une nouvelle infrastructure de lancement.

Par ailleurs, la Nasa développera une nouvelle capsule destinée aux équipages. Ce sera le Crew Exploration Vehicle CEV, qui pourrait entrer en service vers 2011 (voir notre actualité du 03/05/05). Il coûterait lui aussi 5 milliards et servirait à la fois à desservir la station spatiale internationale et à envoyer des astronautes en orbite lunaire. Enfin, une nouvelle capsule destinée au fret, capable d'emmener 125 tonnes en orbite basse, devrait être réalisée vers ces mêmes dates. Elle coûterait elle-aussi 5 milliards de dollars.

La principale différence par rapport au système actuel lanceur+navette sera que les charges utiles seront situées au sommet des fusées et des réservoirs, ce qui assurera une sécurité plus grande en cas de détachement de débris provenant de l'appareil de propulsion. Par ailleurs, le CEV ne sera pas conçu comme un planeur, mais comme une capsule analogue aux matériels russes, qui utilisera des parachutes pour reprendre contact avec le sol.

Outre cette nouvelle architecture, le fait de séparer les vols humains des envois de matériels accroîtra considérablement, selon Mike Griffin, la sécurité des lancements.

Si ces plans se confirmaient, la Nasa viserait une première mission lunaire en 2018 avant d'envisager une mission de 500 jours vers Mars. Avec un lanceur unique au monde, capable de placer plus de 100 tonnes en orbite, les Etats-Unis pourraient envisager d'envoyer dans l'espace un engin entier qui pourrait allumer ses moteurs une fois en apesanteur pour prendre le chemin de la Lune ou de destinations plus lointaines.

L'avenir à court terme de la Station Spatiale Internationale ISS reste, lui, suspendu à ce que la Nasa décidera de faire de ses navettes. Les systèmes évoqués ci-dessus ne seraient en effet pas prêts pour desservir l'ISS aujourd'hui. On sait que les Soyouz russes peuvent toujours être utilisés pour les transports de personnels. Mais ils ne peuvent pas l'être pour l'exécution des engagements contractuels de la Nasa à l'égard des Japonais et des Européens, visant à la mise en orbite des laboratoires scientifiques développés par eux. Les Japonais sont d'ores et déjà très inquiets. On sait par ailleurs que pour l'Allemagne, comme plus généralement pour l'Esa, renoncer à utiliser le laboratoire Colombus serait non seulement une perte sèche d'au moins 1 milliard d'euros, mais une grande déception pour les chercheurs et industriels engagés dans ce projet. Si l'administration américaine décidait de « jouer un bon tour » aux Japonais et aux Européens, elle pourrait être tentée d'utiliser les faiblesses actuelles ou futures de la navette pour se désengager. Mais on peut penser que la Nasa ne le ferait, elle, que pour des raisons imparables. Car condamner définitivement le rôle international de l'ISS, au mépris de ses engagements, serait considéré par ses partenaires comme une trahison compromettant d'éventuelles futures collaboration dont la Nasa, aussi riche soit-elle, ne peut se passer.

Les images présentées ici, (crédit Lockheed Martin) peuvent être visualisées grossies sur le site de Space.com à l'adresse ci-dessus

Snuppy, premier chien cloné
CJ 3/08/05

Première mondiale : l'équipe de biologistes sud-coréens dirigée par Hwang Woo-suk (Université nationale de Séoul) à réussi le clonage d’un lévrier afghan, qui a été mis au monde par une mère labrador jaune, a annoncé jeudi la revue Nature. C'est la technique dite "de transfert de noyaux de cellules somatiques" qui a été employée ici. Ces noyaux ont été obtenus par prélèvement dans la peau d’une oreille du père pour être injectés dans les cellules sexuelles (ovocytes) de la mère-porteuse. Après développement en laboratoire, les embryons ont été transplantés dans l’utérus de la femelle.

Le résultat de cette opération est né par césarienne au bout d’une gestation normale de 60 jours. Selon les chercheurs, les tests ont confirmé que ce chiot, aujourd'hui âgé de 14 semaines, est génétiquement identique à son père de trois ans.

Snuppy (pour "Seoul national university puppy» - chiot de l'université nationale de Séoul) est le premier chien à rejoindre toute une galerie d’animaux déjà clonés avec succès, allant du singe au chat, des moutons et des chevaux en passant par des souris, des vaches, des chèvres, des porcs et même un buffle africain. Les chiens sont parmi les plus difficiles des animaux à «copier», principalement en raison de la difficulté d’acquérir des ovocytes matures.

Mais le taux de réussite demeure toujours très bas. Pour obtenir ce résultat (qui a mobilisé 15 personnes pendant près de 3 ans), les chercheurs ont transféré 1.095 embryons vers 123 chiennes, trois opérations ont donné lieu à un début de gestation et deux ont abouti.
Le second chiot, enregistré sous la dénomination Nt-2, est mort de pneumonie à l’âge de 22 jours. Selon les chercheurs, son corps, ne présentait aucune anomalie anatomique notable.

Cette nouvelle expérience qui allonge la liste déjà importante des succès obtenus par l'équipe de Hwang Woo-suk(1) [on doit par exemple à cette équipe le clonage l'an dernier du premier embryon humain] risque de relancer le débat éthique et scientifique autour de la question de la rapidité des avancées bio-techologiques... A suivre donc.

(1) Voir aussi notre actualité du 20 mai 2005 "Avancée du clonage thérapeutique en Corée du Sud.. et en Grande-Bretagne".

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