Coopération optimale UGV-UAV : partitionnement et inspection des plus courts chemins

Navigation sûre en environnements inconnus et encombrés par génération de zones libres convexes orientées

Des chercheurs ont publié sur arXiv un article présentant FRGraph, un nouveau cadre de navigation autonome pour robots évoluant dans des environnements encombrés et inconnus. L'approche repose sur la génération de régions libres convexes, des zones de l'espace certifiées sans collision, en intégrant simultanément la géométrie du robot et les directions de déplacement envisagées. Les expériences ont été conduites en simulation 2D dense, puis validées sur un robot quadrupède et un drone (UAV) en conditions réelles. Le code source est disponible publiquement sur GitHub sous le nom FRGraph. Le problème résolu est double. D'une part, les méthodes existantes construisent ces régions libres en se basant uniquement sur la géométrie des obstacles environnants, sans tenir compte de la direction où le robot doit aller : dans un couloir étroit ou un espace très encombré, les régions générées ne permettent pas toujours au robot de passer physiquement. D'autre part, vérifier la sécurité d'une trajectoire uniquement en points discrets ne garantit pas l'absence de collision entre ces points lorsque la forme réelle du robot est prise en compte. FRGraph résout les deux en couplant la génération des régions à la direction de déplacement, et en utilisant une certification continue basée sur la constante de Lipschitz pour garantir qu'aucune collision n'est possible le long de la trajectoire entière, pas seulement aux échantillons testés. Les régions et les mouvements candidats sont stockés dans un graphe mis à jour de façon incrémentale pour permettre une planification en temps réel. Ce travail s'inscrit dans un champ de recherche en robotique très actif : rendre les robots capables de naviguer de façon fiable dans des espaces non structurés, comme des entrepôts, des zones sinistrées ou des environnements urbains denses. Les approches classiques de planification de trajectoire peinent encore dans les passages étroits, un goulot d'étranglement critique pour les applications industrielles et de sauvetage. En démontrant la méthode à la fois sur un robot à pattes et un drone, les auteurs signalent une ambition de généralisation au-delà d'une plateforme unique. La mise en open source ouvre la voie à des intégrations dans des piles robotiques existantes comme ROS.

Exploration collaborative décentralisée par robots hétérogènes en environnements 3D intérieurs et extérieurs

Des chercheurs ont publié sur arXiv (référence 2604.23693) un nouveau cadre logiciel décentralisé permettant à des équipes de robots hétérogènes d'explorer de manière autonome des environnements 3D complexes, aussi bien en intérieur qu'en extérieur. Le système repose sur trois briques techniques principales : une carte de perception qui fusionne les données de terrain et d'observation, une segmentation par supervoxels améliorée qui simplifie la représentation de l'espace pour réduire la charge de communication, et un algorithme génétique optimisé pour résoudre ce que les auteurs formalisent comme un problème de type "voyageur de commerce multi-dépôts hétérogène" (HMDMTSP). Concrètement, chaque robot évalue les zones non encore cartographiées, les tâches sont regroupées selon les capacités de chaque machine, puis les conflits de trajectoires entre robots sont résolus en temps réel. Des tests en simulation et sur le terrain, dans des environnements encombrés, démontrent une efficacité d'exploration et des économies de bande passante supérieures aux approches actuellement considérées comme références. L'enjeu pratique est considérable pour des secteurs comme la recherche et le sauvetage, l'inspection industrielle ou la cartographie de zones dangereuses. Associer des robots aux capacités différentes, un drone aérien et un robot terrestre, par exemple, permet de couvrir des espaces que ni l'un ni l'autre ne pourrait explorer seul. Le cadre décentralisé signifie qu'aucun nœud central ne coordonne l'ensemble : chaque robot prend ses décisions localement, ce qui rend le système résilient aux pannes et scalable sans refonte architecturale. La robotique multi-agents hétérogène est un champ de recherche en pleine effervescence, porté par la maturité croissante des capteurs embarqués et des modèles de planification. Jusqu'ici, la plupart des approches supposaient des flottes homogènes ou nécessitaient une communication centralisée intensive, deux contraintes qui limitent leur déploiement réel. Ce travail s'inscrit dans une tendance plus large visant à rapprocher la robotique autonome des conditions du monde réel, où les équipements sont hétérogènes, la connectivité intermittente et les environnements imprévisibles. Les suites naturelles incluent l'intégration de modèles de perception plus riches, comme la vision 3D profonde, et le test à plus grande échelle avec des flottes de cinq robots ou plus.

NVIDIA lance Cosmos 3 : un modèle de fondation à deux tours mêlant raisonnement physique, génération de mondes et d'actions

NVIDIA a publié Cosmos 3, une nouvelle famille de modèles d'IA fondationnels conçus pour les systèmes d'IA physique, robots, véhicules autonomes et systèmes de surveillance industrielle. La particularité de cette version réside dans son architecture dite Mixture-of-Transformers (MoT) à deux tours, qui réunit pour la première fois dans un seul modèle trois capacités jusqu'ici séparées : le raisonnement physique, la génération de monde (vidéo, images, son) et la génération d'actions. NVIDIA a publié en open source les poids, scripts d'entraînement, outils de déploiement et jeux de données. Deux échelles sont disponibles au lancement : Cosmos3-Nano (16 milliards de paramètres, basé sur Qwen3-VL 8B) pour l'inférence sur GPU workstation comme la RTX PRO 6000, et Cosmos3-Super (64 milliards de paramètres, basé sur Qwen3-VL 32B) pour les datacenters équipés de GPU Hopper ou Blackwell. Des variantes spécialisées accompagnent cette sortie, dont Super Text2Image, Super Image2Video et Nano-Policy-DROID. L'unification de ces trois capacités dans un seul modèle représente un changement structurel pour les équipes qui développent des systèmes robotiques ou de conduite autonome. Jusqu'ici, il fallait orchestrer plusieurs modèles distincts, un pour percevoir, un pour prédire, un pour agir, ce qui multipliait la complexité d'intégration et les points de défaillance. Cosmos 3 propose un flux cohérent : la tour "reasoner" (un VLM autorégressif qui comprend images, vidéos et texte) conditionne la tour "generator" (diffusion pour la vidéo et les actions), l'information circulant dans un seul sens. Les équipes de robotique temps réel peuvent faire tourner le Nano sur du matériel de terrain, tandis que les équipes de R&D génèrent des données synthétiques à grande échelle avec le Super. Sur les benchmarks, Cosmos 3 domine VANTAGE-Bench et le leaderboard TAR (Traffic Anomaly Reasoning) dans leurs catégories respectives. Cette sortie s'inscrit dans la stratégie d'NVIDIA visant à s'imposer comme infrastructure logicielle de l'IA physique, au-delà de la simple vente de GPU. Les versions précédentes de Cosmos fragmentaient les capacités ; Cosmos 3 consolide l'approche autour d'un socle commun initialisé depuis les poids Qwen3-VL de l'écosystème open source. Le modèle gère nativement des entrées texte, image, vidéo et tableaux d'actions JSON, et produit des sorties allant jusqu'à 720p à 24 FPS avec son stéréo AAC 48 kHz, pour une durée maximale d'environ 12,5 secondes. Il supporte une gamme d'embodiments robotiques (caméra, véhicule, bras simple ou double, humanoïde), chacun avec des dimensions d'action fixes. Face à la montée en puissance de Google DeepMind, Boston Dynamics et des startups robotiques chinoises, NVIDIA mise sur l'open source et la verticalisation logicielle pour ancrer son écosystème dans les prochaines années de déploiement d'IA physique.

💬 Orchestrer trois modèles séparés pour percevoir, prédire et agir, c'était le quotidien douloureux des équipes robotique, et Cosmos 3 règle ça proprement. L'open source complet, poids + scripts + datasets, c'est pas de la comm, NVIDIA construit une base logicielle sur laquelle personne ne pourra se passer d'eux dans 3 ans. Reste à voir si le Nano tient en conditions réelles, parce que sur les benchmarks c'est toujours plus joli qu'en prod.

Des blocs de construction assemblés par robots pour une construction plus efficace et durable

Des chercheurs du MIT ont développé un système de construction basé sur des blocs modulaires tridimensionnels, appelés "voxels", assemblés par des robots sur site. L'étude, publiée dans la revue Automation in Construction, a été menée par Miana Smith, doctorante au Center for Bits and Atoms (CBA) du MIT, en collaboration avec Paul Richard de l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Alfonso Parra Rubio et Neil Gershenfeld, professeur au MIT et directeur du CBA. L'équipe a d'abord évalué huit designs de voxels existants, puis conçu trois nouveaux modèles basés sur une géométrie en treillis octet, capable de s'auto-aligner mécaniquement pour former des structures rigides sans nécessiter de nombreux connecteurs. Pour automatiser l'assemblage, les chercheurs ont développé les MILAbots, des robots qui se déplacent comme des chenilles sur la structure en cours de construction, en ancrant et étendant leur corps, et qui placent les voxels en place à l'aide de pinces avant de les verrouiller par emboîtement. Les résultats préliminaires sont saisissants sur le plan environnemental : ce système pourrait réduire le carbone incorporé, c'est-à-dire l'ensemble des émissions liées au cycle de vie des matériaux, de jusqu'à 82 % par rapport aux techniques courantes comme l'impression 3D en béton, le béton préfabriqué modulaire ou la charpente métallique. Le système serait également compétitif en termes de coût et de délais de construction. Le choix des matériaux utilisés pour fabriquer les voxels joue cependant un rôle déterminant dans leur bilan carbone et leur prix. Si ces chiffres se confirment à plus grande échelle, ce type d'approche pourrait transformer radicalement la manière dont on construit des bâtiments, un secteur qui représente aujourd'hui environ 40 % des émissions mondiales de CO2. Le CBA développe les voxels depuis plusieurs années, jusqu'ici appliqués à des domaines à haute performance comme l'aéronautique et le spatial, en partenariat avec la NASA, Airbus et Boeing, notamment pour des ailes d'avion, des pales d'éoliennes et des structures spatiales. L'idée centrale est d'importer dans la construction la rigueur d'ingénierie de l'industrie aéronautique. "Pourquoi ne pas construire des bâtiments aussi efficacement qu'on construit des avions ?" résume Neil Gershenfeld. Des questions essentielles restent encore à résoudre avant un déploiement à grande échelle : la robustesse à long terme, la résistance au feu, et la montée en puissance du système de robotique. Mais selon les chercheurs, ces premiers résultats valident la faisabilité de la fabrication numérique appliquée au bâtiment, un champ qui pourrait devenir central dans la course mondiale à la décarbonation de la construction.