Sur la plage, il avance lentement, la démarche un peu raide, avec un gros bloc blanc sanglé sur le dos et des tuyaux qui descendent le long de ses quatre pattes. Il s'arrête, pose délicatement une patte à côté d'un mégot, aspire, puis repart. La scène a quelque chose d'irréel, mais elle est bien réelle : ce chien robot travaille sur les plages de Gênes, en Italie, et il ramasse les déchets que les humains laissent derrière eux.
Son nom, c'est VERO, pour « Vacuum-cleaner Equipped RObot », soit littéralement « robot équipé d'un aspirateur ». Il a été mis au point par l'unité Dynamic Legged Systems de l'Institut italien de technologie (IIT), dans le laboratoire du chercheur Claudio Semini. Son cahier des charges tient en une phrase : aller chercher les mégots là où aucune machine à roues ne peut mettre les pneus.
Un aspirateur sur le dos, une buse au bout de chaque patte
Techniquement, VERO n'est pas parti de zéro. Il repose sur un AlienGo, un quadrupède commercialisé par le fabricant chinois Unitree, le genre de robot qui rappelle immédiatement le fameux Spot de Boston Dynamics. Les chercheurs ont ensuite ajouté un aspirateur du commerce sur son dos, relié par des tuyaux souples à ses quatre pattes. À l'extrémité de chaque pied, une buse imprimée en 3D place la succion au plus près du sol, sans gêner la marche du robot ni le faire trébucher.
Le résultat est étonnamment simple dans son principe : plutôt que de s'arrêter et de tendre un bras pour attraper un déchet, VERO se contente de poser une patte juste à côté et d'aspirer au passage. Ce sont ses jambes qui font tout, la marche comme le ramassage.
C'est justement là que se situe la vraie prouesse, et les auteurs de l'étude ne s'en cachent pas.
À notre connaissance, c'est la première fois que les jambes d'un robot à pattes sont utilisées simultanément pour la locomotion et pour une tâche différente.
La nuance compte : d'autres robots savent ouvrir une porte avec une patte, mais ils cessent alors de s'en servir comme d'un appui pour la transformer en outil. VERO, lui, fait les deux en même temps.
Comment il repère les mégots tout seul
Le fonctionnement est presque entièrement autonome. Un opérateur humain délimite d'abord la zone à nettoyer, et c'est à peu près tout ce qu'on lui demande. Le robot calcule ensuite lui-même un parcours pour couvrir l'ensemble du périmètre, puis scrute le sol grâce à ses caméras embarquées et à un réseau de neurones entraîné à reconnaître les mégots.
L'exercice est plus retors qu'il n'y paraît. Les mégots se ressemblent tous, ils sont souvent nombreux et éparpillés, et le système doit éviter de compter deux fois le même déchet, sous peine de multiplier les allers-retours inutiles. Une fois la cible identifiée, VERO planifie l'emplacement exact de sa patte tout en calculant une posture stable pour le reste de son corps, ce qui n'a rien d'évident sur du sable meuble ou une volée de marches. Le geste final est affiné grâce à une caméra de profondeur Intel RealSense fixée sous son « menton ».
90 % de réussite, mais sans se presser
Les chercheurs ont testé leur machine dans six environnements différents : une plage, un décor urbain, une zone industrielle, un site naturel, un terrain accidenté et un parc. Le bilan est sans appel, avec un peu moins de 90 % des mégots collectés dans les zones désignées.
VERO n'est pas rapide, et l'équipe le reconnaît volontiers. Mais contrairement à un agent d'entretien courbé sur le sable en plein mois d'août, il ne se lasse jamais et continue tant qu'il lui reste de la batterie. C'est aussi tout l'intérêt de la démarche : décharger les humains d'une tâche pénible et répétitive dans des endroits difficiles d'accès.
Pourquoi les mégots, et pas autre chose
Le choix de la cible n'a rien d'anecdotique. Le mégot est le deuxième déchet le plus abandonné dans le monde. Sur les quelque 6 000 milliards de cigarettes fumées chaque année sur la planète, on estime que plus de 4 000 milliards de mégots finissent directement par terre. Chacun d'eux relâche ensuite des centaines de substances toxiques, plus de 700 selon les estimations reprises par IEEE Spectrum, sans compter les microplastiques du filtre.
Ces déchets minuscules glissent des trottoirs vers les caniveaux, puis des caniveaux vers la mer. Et ils atterrissent précisément dans les endroits que les engins de nettoyage classiques ne savent pas traiter : le sable, les rochers, les ruelles étroites, les escaliers. Autant de terrains qui, jusqu'ici, laissaient les humains ramasser à la main.
Et après ? Des clous, des rivets et des mauvaises herbes
Si les chercheurs italiens ont choisi les mégots, c'est aussi parce que le cas d'usage est parlant. Mais leur vraie ambition est ailleurs. La technique qu'ils ont mise au point, marcher et agir en même temps avec ses pattes, ouvre un catalogue d'applications assez large : pulvériser un désherbant au pied de chaque mauvaise herbe dans un champ, inspecter les fissures d'un ouvrage d'art, poser des clous ou des rivets sur un chantier.
Et comme un quadrupède possède quatre pattes, rien n'empêche d'équiper chacune d'un outil différent, puis de demander au robot d'utiliser le bon au bon endroit. Le logiciel développé pour VERO peut être adapté dans ce sens.
Reste une évidence que les chercheurs sont les premiers à formuler : la meilleure solution au problème du mégot ne sera jamais un robot, mais un cendrier de poche. Tant que ce réflexe ne sera pas acquis, des machines comme VERO auront du travail.
Les travaux, signés Lorenzo Amatucci, Giulio Turrisi, Angelo Bratta, Victor Barasuol et Claudio Semini, ont été publiés dans le Journal of Field Robotics. Les images du robot en action sont visibles sur le site du laboratoire Dynamic Legged Systems de l'IIT.
