Existe-t-il déjà des robots footballeurs ?

En ce période de coupe d'europe, nous nous sommes posés la question à un million d’euros : À quoi ressemblera le foot dans le futur ? Le sujet n’est pas simple. Pourtant, ce qu’il se passe autour de nous aujourd’hui peut nous donner de bons éléments de réponse. D’ailleurs, ce futur fantasmé est-il si loin que cela ? Existe-t-il aujourd’hui des robots footballeurs ? Découvrez avec nous le futur du football.

 

RoboKeeper : Le rempart des cages

Ce robot n’est rien d’autre que… le meilleur gardien du monde. Depuis 2007, particuliers et professionnels du football essaient de passer cette muraille. Messi et Neymar s’y sont essayé. De nombreuses vidéos ont été publiées dans lesquelles RoboKeeper arrête les tirs de certains des meilleurs joueurs de la planète. Mais comment ce robot réalise-t-il ce tour de force ?

Développé en collaboration avec l’institut Fraunhofer de Dortmund, ce gardien 2.0 est équipé de deux caméras pouvant enregistrer jusqu’à 90 images par secondes. Si la couleur du ballon contraste assez avec son environnement, ces deux « yeux » lui permettent de suivre chaque mouvement du ballon.

Un logiciel va alors rapidement calculer la trajectoire de la balle puisque les tirs peuvent facilement atteindre les 100 km/h ! Tout ce calcul, de l’envoi de la balle à l’action du robot, ne doit pas dépasser 0,3 seconde pour espérer éviter un but. À cette vitesse, on estime que la réaction de RoboKeeper est environ 20 fois plus rapide qu’une formule 1.

Rappelons tout de même que ce robot ne joue pas dans la même catégorie que nos joueurs habituels. Le point de tir se trouve à 9 mètres, contrairement aux 11 mètres réglementaires. De plus, les buts font 2 x 4 mètres, face aux 2,5 x 7,3 mètres d’un vrai but de football.

Le gardien est sur un axe qui ne peut pas se déplacer de gauche à droite. Il est donc obligatoire qu’il fasse la taille des buts, sinon les ballons trop loin du centre ne pourrait pas être arrêté. Ce robot est avant tout une attraction. Pour ne pas frustrer les testeurs, il est possible d’adapter la difficulté sur sept niveaux, pour que quelques chanceux en sortent tout de même victorieux. 

 

Mini Cheetah : un gardien capable d’apprendre

Cette version robotique d’un guépard, est elle, aussi capable d’arrêter les tirs. C’est le sujet d’une étude réalisé par l’université de Berkeley, en Californie. Les résultats sont d’ailleurs très concluants. Après leurs tests, Mini Cheetah arrête 87,5 % des tirs qui lui sont envoyés.

Il est important de noter que, contrairement à RoboKeeper, ce gardien à quatre pattes est totalement libre de ses mouvements. Il n’est en effet lié à aucun axe, d’où la diversité des déplacements possibles pour arrêter la balle : il peut faire un pas de côté, plonger ou encore sauter tout en retombant sur ses pattes. Toute cette nouvelle palette de mouvements possibles a mis les chercheurs face à de nombreux challenges. Il fallait tout d’abord lui apprendre les déplacements, et surtout à utiliser le mouvement le plus efficace pour atteindre la balle sur un laps de temps extrêmement court.

Les scientifiques lui ont donc appris toutes ces techniques dans une simulation. Grâce à l’apprentissage par renforcement, le robot a pu s’entraîner dans un univers virtuel jusqu’à ce qu’il soit capable d’adapter ses mouvements aux trajectoires des ballons.

Une fois cette expérience acquise, le robot réel a été mis en marche pour obtenir des résultats plus que convenables.

Cette expérience a permis de montrer que ces défis peuvent être relevés. Les chercheurs travaillent aujourd’hui sur l’entraînement au tir de ce robot à quatre pattes.

 

RoboCup : La coupe du monde des robots footballeurs

Et si je vous disais que la coupe du monde de football version robot existe déjà ? Originaire du Japon, cette compétition existe depuis 1996 ! Les organisateurs prévoient que, d’ici à 2050, les robots affrontent de vrais humains sur le gazon.

Ce championnat a lieu dans le monde entier, et nous avons la chance qu’il se déroule en France en 2023 ! Si le sujet vous intéresse et que vous êtes dans les alentours de Bordeaux, n’hésitez pas à aller voir ce sport extraordinaire.

En plus de 20 ans, la RoboCup s’est beaucoup diversifiée. Elle est devenue un salon dans lequel se regroupent plus de 3 000 passionnés de robotique sous 45 pays à travers différentes compétitions.

La compétition la plus populaire est aujourd’hui encore celle du football. Au sein même de ce sport, il existe trois catégories différentes : la league humanoïde, la ligue des robots roulants et la catégorie simulation.

La diversification a permis à la RoboCup de voir plus loin que l’univers du ballon rond. Vous pouvez aussi assister à des compétitions de sauvetages, où les robots vont essayer d’aller secourir une personne le plus rapidement possible. Il existe aussi une compétition pour le développement de robots compagnons de maison, ou encore de robots industriels !

Cet endroit est avant tout un carrefour d’idées et d’innovations dans le domaine. Une grande partie des événements sont dédiés aux plus jeunes, en leur organisant leurs propres compétitions afin de mettre en avant ces futurs talents de la robotique.
 

En cette année de coupe du monde, nous avons pu voir que le football joué par des humains a encore de beaux jours devant lui. Mais les progrès récents montrent que, ce qu’on aurait pu croire impossible il y a quelques années, n’est peut-être plus si loin. Et vous, pour qui serez-vous lors de la prochaine RoboCup ?

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Sources :

RoboKeeper. Présentation de RoboKeeper [en ligne]. Disponible sur : www.robokeeper.com (25/11/2022).

ARXIV. Creating a Dynamic Quadrupedal Robotic Goalkeeper with Reinforcement Learning. 2210.04435. ARXI. 10/10/2022

RoboCup. Qu’est-ce que c’est ? [en ligne]. Disponible sur : www.robocup.fr (25/11/2022).