Lancer, attraper, frapper : ce robot joue au baseball
Avec des bras particulièrement flexibles, le Robotics and AI Institute souhaite montrer comment les robots peuvent combiner des mouvements rapides avec un contrôle précis de la force. AthenaZero mise pour cela sur une approche technique particulière.
Une balle de baseball vole vers le robot. Il ajuste son bras, attrape la balle et la renvoie. Ce qui semble simple pose de grands défis aux robots. Ils doivent réagir rapidement et adapter précisément leur force lors du contact avec la balle.
Pour cela, le Robotics and AI Institute (RAI) américain a développé le robot de recherche AthenaZero. Dès 2025, l'institut a présenté ses premiers exercices de baseball. En septembre, les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue scientifique «Science Robotics».
Deux bras avec le moins de résistance possible
AthenaZero mesure environ 1,60 mètre et possède deux bras avec une envergure de 1,80 mètre. Au total, le robot stationnaire dispose de 27 degrés de liberté de mouvement. Ils décrivent le nombre de mouvements indépendants que ses articulations permettent. Sept d'entre eux sont attribués à chaque bras, six à chaque main et un au haut du corps. 22 moteurs contrôlent les mouvements.
La conception des bras est déterminante. Les robots industriels conventionnels travaillent souvent avec des rapports de transmission élevés. Le moteur tourne plusieurs fois tandis que l'articulation entraînée ne tourne qu'une seule fois. Cela augmente la force disponible, mais rend les changements de direction rapides et les mouvements souples lors du contact avec des objets plus difficiles.
Le RAI suit une approche différente. Les chercheurs utilisent des moteurs spécialement développés avec de faibles rapports de transmission. De plus, les composants lourds sont placés le plus près possible du haut du corps. Cela réduit l'inertie des bras. Ils sont plus faciles à accélérer et à freiner. En même temps, ils peuvent céder lors du contact avec des objets au lieu de leur opposer une résistance rigide.
Le baseball comme test ultime
Le RAI démontre l'efficacité de ce système avec divers exercices de baseball. Lors du lancer, AthenaZero atteint une vitesse d'environ 111 kilomètres par heure avec une balle de tennis. Avec une balle de baseball nettement plus lourde, il atteint environ 77 kilomètres par heure.
AthenaZero montre également ses capacités lors de la réception et de la frappe. Il peut attraper des balles de baseball allant jusqu'à 66 kilomètres par heure. Selon le RAI, cela n'a cependant été réussi de manière fiable qu'à des vitesses allant jusqu'à environ 48 kilomètres par heure. À des vitesses plus élevées, le taux de réussite a nettement diminué.
Pour les essais de frappe, les chercheurs ont utilisé des balles de tennis. Sur 33 tentatives avec une vitesse de balle d'environ 48 kilomètres par heure, il a réussi 27 fois. Cela correspond à un taux de réussite de près de 82 pour cent. Selon le RAI, un écart de seulement deux millisecondes au moment de la frappe pouvait entraîner un échec.
Les essais de réception et de frappe ont eu lieu sur une distance de seulement 7,3 mètres. Dans le baseball professionnel, la distance entre le monticule du lanceur et le marbre est d'environ 18,4 mètres. Le robot a donc moins de temps pour réagir lors des lancers plus courts.
Les chercheurs ont également fait jouer deux robots ensemble. Ils ont réussi jusqu'à huit échanges de balles consécutifs. Avec un partenaire humain, AthenaZero en a réussi jusqu'à douze. Entre la réception et le nouveau lancer, il s'écoulait environ onze secondes pour les deux robots. Un système de caméra infrarouge externe a enregistré les trajectoires des balles lors des essais.
AthenaZero apprend à jongler en quelques minutes
Dans une autre démonstration de mai 2026, le RAI montre que le robot peut aussi jongler. Pour cela, il utilise ses mains articulées et une perception basée sur des caméras.
Selon l'institut, le robot maîtrise différents modèles de jonglage. Cela inclut par exemple la cascade classique et des modèles où les balles décrivent des trajectoires différentes.
Le temps d'apprentissage court est remarquable. AthenaZero serait capable d'apprendre des séquences de mouvements de base comme la cascade en moins de dix minutes grâce à un entraînement direct sur le robot. Les mouvements déjà appris peuvent ensuite être combinés pour d'autres modèles de jonglage.
Il reste encore beaucoup à faire pour l'industrie
La technologie a cependant ses limites. Selon le RAI, AthenaZero est moins adapté aux tâches où il doit maintenir des objets lourds pendant une longue période avec le bras tendu. Ses moteurs peuvent alors trop chauffer. Les travaux exigeant un guidage particulièrement rigide le long d'une trajectoire précisément définie font également partie de ses faiblesses.
L'institut voit le potentiel surtout dans les activités nécessitant des mouvements rapides et des forces changeantes. Cela pourrait inclure à l'avenir des travaux d'assemblage où les robots doivent réagir à des contacts inattendus.
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Du nouvel iPhone à la résurrection de la mode des années 80. La rédaction fait le tri.
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