L'histoire des voitures autonomes

Dans les années 1980, des icônes de la culture pop comme Terminator et Knight Rider ont propagé le concept de robots et de voitures entièrement autonomes. Dans les décennies qui ont suivi, nous avons accepté le concept de véhicules autonomes comme une réalité à venir, mais ils ont encore été limités à la science-fiction.

Mais aujourd'hui, alors que les technologies des capteurs, de l'informatique et des actionneurs avancent rapidement, les machines généralisées ont déjà transformé leur efficacité et leur performance grâce à l'automatisation et à l'optimisation. Les véhicules autonomes (AV), les robots autonomes et les voitures autonomes partagent tous les mêmes technologies dénominateurs communs, tels que les algorithmes d'apprentissage automatique, les capteurs haute technologie et les exigences fonctionnelles d'autonomie avec une interaction humaine minimisée.   Étant donné que les technologies entre ces dispositifs sont synonymes, cet article examine l'histoire des voitures autonomes et des robots autonomes, et comment cela guidera l'âge à venir.

Le premier robot autonome

Les robots et véhicules autonomes modernes fonctionnent en utilisant des algorithmes d'apprentissage automatique tels que les réseaux neuronaux, dont beaucoup sont basés sur l'organisation réelle du cerveau humain. Il n'est pas surprenant que l'un des premiers robots autonomes conçus ait été créé par un neurobiologiste.   William Grey Walter, un scientifique américo-britannique spécialisé en neurophysiologie et cybernétique, a développé les premiers robots conçus pour « penser » comme les humains. Les robots, Elmer et Elsie, ressemblaient généralement à la forme et à la taille de deux tortues et étaient conçus pour réagir de manière spécifique aux stimuli de la lumière.   Elmer et Elsie ont été construits peu de temps après la Seconde Guerre mondiale en utilisant des pièces militaires de surplus et des réveils, mais leur impact sur la robotique influencerait la génération suivante de robots et véhicules autonomes. Ces robots démontraient l'une des formes les plus simples (et les toutes premières) de navigation autonome.

Le premier robot industriel autonome

Le premier robot industriel, Unimate, a été introduit par l'inventeur George Devol en 1954 et utilisé pour la première fois sur une chaîne de montage General Motors en 1961. Unimate était responsable de l'automatisation du refroidissement des pièces moulées sous pression. Des poignées de porte nouvellement forgées (et très chaudes) étaient plongées dans une cuve de liquide de refroidissement, ce qui éliminait le besoin pour un humain d’assumer cette tâche très dangereuse et potentiellement nuisible.   Les tâches systématiques d'Unimate étaient stockées dans un dispositif de mémoire à tambour. Il comportait une boîte semblable à un ordinateur qui l'aidait à accomplir les fonctions nécessaires à ses positions. Unimate a aidé les secteurs industriels et manufacturiers à comprendre la valeur des robots autonomes, jetant les bases de presque tous les robots autonomes axés sur les tâches que l'on peut voir aujourd'hui sur les chaînes de montage dans le monde entier.

Le premier robot autonome polyvalent

Shakey, la première réalisation concrète d'un robot assistant personnel capable d'aider avec des tâches monotones, a été construit entre 1966 et 1972 au Artificial Intelligence Center du Stanford Research Institute. Cette invention était le premier objet autonome qui utilisait la logique pour effectuer une action physique. Shakey était une combinaison technique de vision par ordinateur, traitement du langage naturel, actionneurs et capteurs. Il était capable de prendre des commandes basiques d'un humain et de décomposer ces commandes en actions simples, puis de décomposer ces actions en séquences d'actions spécifiques via des systèmes embarqués.   Bien que cela puisse sembler nouveau, cette décomposition de l'information est toujours présente dans les véhicules autonomes modernes. Par exemple, les automobiles Tesla ont une fonction « summon » qui permet à un utilisateur d'appeler leur Tesla à naviguer de manière autonome vers l'utilisateur dans un parking. La Tesla est capable de décomposer cette commande en une série de manœuvres spécifiques, qui consistent toutes en des commandes de contrôle du système spécifiques.

La première voiture autonome

La première voiture autonome a été pilotée avec succès de Pittsburgh à San Diego en 1995, bien qu'il ne s'agissait pas d'un véhicule de production standard. Le Navlab5, qui était le cinquième des dix véhicules réaménagés par The Robotics Institute à Carnegie Mellon, était un véhicule autonome capable de se diriger lui-même. Parmi les neuf autres véhicules Navlab, certains étaient semi-autonomes tandis que d'autres étaient entièrement autonomes dans des scénarios limités.   Navlab5 est connu pour s'être dirigé lui-même de Pittsburgh à San Diego sans aucune intervention humaine supplémentaire, ce qui en fait la première voiture autonome. Bien que le conducteur réel du véhicule soit responsable de l'accélération et du freinage, le Navlab5 a pu utiliser des caméras et une variété d'autres capteurs pour parcourir plus de 2000 miles sans intervention humaine, ce qui est considéré comme un jalon monumental dans l'histoire des véhicules autonomes et de la robotique.

Premier véhicule avec évitement intelligent des obstacles

Peut-être considéré à la fois comme un robot autonome et un véhicule autonome, le rover martien Sojourner a été le premier dispositif autonome capable de percevoir, d'identifier, de classer intelligemment et de naviguer à travers des obstacles spécifiques. Sojourner a été développé par la NASA au début des années 1990 et a atterri sur Mars le 5 juillet 1997.   Compte tenu du retard de communication de 5 à 20 minutes entre Mars et la Terre, le rover martien nécessitait une intelligence de navigation qui lui permettait de se déplacer de manière autonome sans interaction humaine. Bien que le rover martien ait été piloté par des scientifiques restés sur Terre, ils lui donnaient simplement des directives sur l'endroit où se déplacer ensuite, plutôt que des chemins ou des stratégies de navigation spécifiques.   Sojourner utilisait un laser et des caméras pour identifier et mesurer les objets afin de mieux comprendre comment manœuvrer jusqu'au prochain point de passage. Bien que la détection d'objets ait fait des progrès importants depuis la technologie de Sojourner en 1997, la technologie de détection à base de laser utilisée dans ce rover martien était la première de son genre et un pilier fondamental pour la technologie LIDAR moderne et les méthodologies de détection d'objets.

La première voiture autonome de production

La revendication de la première voiture autonome de série dépend de la définition de l'autonomie. Il n'existe pas encore de véhicule de production capable d'une autonomie de niveau 4 ou 5, mais il y a de nombreuses voitures sur la route aujourd'hui capables d'une conduite autonome de niveau 3. Les voitures qui étaient d'abord capables d'une conduite autonome de niveau 1 et 2 sont arrivées en production à la fin des années 1990 jusqu'au milieu des années 2000. Par exemple, la Lexus LS 460 de 2006 a été la première voiture autonome de série capable d'une assistance active au maintien de voie, ce qui signifie qu'elle pouvait diriger entièrement le véhicule et le corriger s'il déviait de la voie souhaitée. Honda a pu réaliser cet exploit en 2003, mais n'a appliqué que 80 % du couple nécessaire pour diriger le véhicule. Ces premières technologies d'assistance au maintien de voie reposaient sur des caméras montées au-dessus du pare-brise pour comprendre la position d'un véhicule dans une voie.

Robots et véhicules autonomes modernes

Il existe des centaines d'entreprises travaillant vers des véhicules entièrement autonomes, mais dans de nombreuses industries, les robots entièrement autonomes sont déjà pleinement opérationnels. Les entrepôts automatisés se composent de robots et véhicules entièrement autonomes qui gèrent l'ensemble des installations d'entrepôt avec peu ou pas d'intervention humaine. Les fabricants modernes dans presque toutes les industries du monde entier comptent sur des robots autonomes pour effectuer des tâches spécifiques avec une dextérité et une efficacité inatteignables par les humains.   Parallèlement, de nombreuses industries—including the commercial automotive world—intègrent divers degrés d'autonomie dans notre vie quotidienne. Il y a moins d'un siècle, Elmer et Elsie suivaient simplement de la lumière dans une pièce sans but précis. Maintenant, nous avons des machines semi-autonomes et entièrement autonomes dans chaque coin de la planète.