Un robot humanoïde a récemment fait la une des journaux du monde entier en courant un semi-marathon et en battant le record du monde humain . Presque simultanément, un robot doté d’intelligence artificielle a vaincu un joueur de tennis de table de haut niveau . Ce qui lui manquait en expérience, il le compensait par des réflexes plus rapides et plus constants que n’importe quel humain.
Ces moments ont des allures d’étapes marquantes. Enfin, il semble que les machines fassent leur entrée dans l’un des domaines les plus humains qui soient : le sport.
Bien qu’il soit tentant de présenter cela comme une opposition entre robots et humains, la robotique sportive ne se résume pas à la compétition. Elle s’intéresse plutôt à la manière dont les machines apprennent à se déplacer, à réagir et à interagir dans des environnements dynamiques et imprévisibles, et à l’impact que cela a sur la performance humaine.
Comment entraîner un robot à pratiquer un sport ?
Entraîner un robot à pratiquer un sport est fondamentalement différent d’entraîner un athlète humain.
L’apprentissage se fait par la pratique, l’encadrement et l’expérience, avec une adaptation constante aux conditions changeantes. En sciences du sport, on décrit souvent cela comme un lien étroit entre perception et action : voir, décider et agir dans un cycle continu.
Les robots, en revanche, sont entraînés grâce à une combinaison de simulation, de données et d’algorithmes de contrôle. Les ingénieurs conçoivent des environnements virtuels détaillés où les robots peuvent s’exercer des millions de fois. Ils apprennent à suivre des objets, à prédire leurs mouvements et à coordonner leurs déplacements. Parfois, des techniques d’analyse du mouvement sont utilisées pour observer des athlètes effectuant les gestes précis que le robot doit reproduire.
Pour les sports rapides comme le tennis de table, le défi est de taille. Un robot doit détecter la balle, prédire sa trajectoire et exécuter un mouvement précis en une fraction de seconde. Cela exige une intégration étroite entre la vision par ordinateur, l’apprentissage automatique et le contrôle en temps réel.
L’une des avancées majeures de ces dernières années a été la capacité à entraîner des robots en simulation, puis à transférer ces compétences dans le monde réel – un processus appelé « sim-to-real ». Conjuguée aux progrès rapides des capteurs et de l’informatique, cette capacité a considérablement accéléré les avancées.
Nous avons observé des évolutions similaires dans le basketball robotisé et le football robotisé , où les systèmes sont passés de la simple localisation du ballon à la coordination en équipe, à la prise de décisions tactiques et à l’adaptation aux adversaires.
Au-delà du divertissement
Si les robots athlètes offrent des démonstrations impressionnantes, leur plus grand impact se fera probablement en coulisses, où ils pourront être utilisés pour entraîner les athlètes humains.
L’un des principaux défis du sport est de concevoir des entraînements efficaces. Les athlètes ont besoin de répétition pour développer leurs compétences. Mais ils ont aussi besoin de variété pour refléter les réalités de la compétition. Trop de répétition rend l’entraînement prévisible ; trop de variété le rend chaotique.
La robotique offre une solution potentielle pour concilier les deux.
Un partenaire d’entraînement robotisé peut reproduire des actions très répétitives à une intensité de haut niveau, tout en introduisant des variations soigneusement contrôlées. Par exemple, un serveur de tennis robotisé pourrait imiter les mouvements d’un joueur de classe mondiale tout en faisant varier systématiquement la vitesse, la trajectoire et le placement de la balle.
Du point de vue des sciences du sport, cela crée ce que l’on appelle un « environnement d’apprentissage représentatif ». Son principal avantage réside dans sa capacité à reproduire les exigences perceptives et décisionnelles essentielles de la compétition de haut niveau, difficiles à recréer pour les entraîneurs à l’entraînement.
Dans le cadre de nos travaux, nous explorons comment la robotique pourrait soutenir des sports comme le tennis, le cricket et le football. L’objectif est de combiner réalisme, reproductibilité, variabilité et données afin d’améliorer le développement des compétences et de relier la technique aux résultats.
Les robots peuvent également contribuer à la gestion de la charge d’entraînement. Ils peuvent réduire les exigences physiques imposées aux entraîneurs et aux partenaires d’entraînement tout en exposant les athlètes à des scénarios de jeu de haute qualité.
Au-delà de la performance, il existe des possibilités d’interaction avec les fans. La présence de robots interactifs lors d’événements en direct ou des démonstrations de compétences de haut niveau pourraient offrir au public de nouvelles façons de vivre le sport.
Les robots deviendront-ils un jour « formidables » ?
Au cours de la prochaine décennie, les robots deviendront probablement plus agiles, plus robustes et mieux adaptés aux environnements complexes. Les tâches qui leur sont actuellement difficiles, comme courir sur des terrains accidentés ou attraper et lancer des balles, deviendront de plus en plus accessibles.
Mais même si les robots s’améliorent, il existe des limites importantes.
L’excellence sportive ne se résume pas à l’exécution parfaite des mouvements. Elle implique la créativité, la prise de décision sous pression et la capacité de s’adapter en fonction de l’expérience, des émotions et du contexte.
Du point de vue des sciences du sport, la performance de haut niveau résulte de l’interaction entre l’athlète, la tâche et l’environnement. On peut concevoir des robots capables d’exécuter des tâches spécifiques avec une précision extrême, mais ils ne vivent pas cette interaction de la même manière, de façon aussi incarnée et significative.
Cela signifie que les robots peuvent surpasser les humains dans des défis très précis – comme lancer une balle de cricket avec une régularité parfaite – mais qu’il est peu probable qu’ils atteignent la grandeur au sens humain global du terme.
Un nouveau rôle pour les robots dans le sport
Plutôt que de remplacer les athlètes, les robots sont plus susceptibles de s’intégrer à l’écosystème sportif.
De la même manière que l’analyse vidéo et les capteurs portables ont transformé l’entraînement, la robotique offre un nouvel outil aux entraîneurs et aux scientifiques du sport. Elle permet de créer des environnements d’entraînement contrôlables avec précision, reproductibles et adaptables aux besoins individuels.
La véritable opportunité ne réside pas dans la création de robots champions, mais dans une meilleure compréhension de la performance humaine et dans l’aide apportée aux athlètes pour atteindre des niveaux supérieurs.
