IEEE Spectrum
Comme de nombreux ingénieurs, Sarah Downs affirme qu'elle savait dès son jeune âge qu'elle voulait poursuivre une carrière dans les STEM. Adolescente, elle a découvert la robotique grâce à l'équipe First Lego League de son collège à Tulsa, en Oklahoma, et elle est tombée amoureuse de ce domaine, raconte-t-elle. Downs a participé au programme international de robotique de 2014 à 2016.Regarder des émissions PBS sur les rovers martiens Spirit et Opportunity de la NASA, et voir la diffusion en direct du lancement du rover Curiosity en 2011, a inspiré l'adolescente à rêver d'une carrière auprès de la NASA.Sarah DownsMEMBREGraduate student memberUNIVERSITÉ Texas A&M University à College StationSPÉCIALITÉ Ingénierie électriqueCette année, le membre étudiant diplômé de l'IEEE a réalisé ce rêve. Pour son projet de fin d'études en tant que candidate à la maîtrise en génie électrique à l'Université de Tulsa, elle a travaillé sur un algorithme en collaboration avec la NASA et l'Armée de l'air américaine.L'algorithme qu'elle a développé permet à un robot assemblant des satellites dans l'espace d'insérer une antenne à l'endroit correct, résolvant ainsi le problème classique de la robotique consistant à insérer un objet dans son trou correspondant.Maintenant doctorante en génie électrique à Texas A&M University à College Station, Downs poursuit ses recherches sur l'assemblage et la manipulation de satellites "mais à une échelle beaucoup plus grande", dit-elle.Suivre une passion d'enfanceDowns a grandi dans la région de Tulsa. Son père, décédé d'une crise cardiaque en 2015 alors qu'elle avait 13 ans, était conseiller en sécurité dans l'industrie pétrolière et gazière. Sa mère est restée à la maison pour s'occuper de son frère, qui est autiste. Après le décès de son père, sa mère est retournée à l'université pour obtenir une licence en commerce afin de subvenir aux besoins de la famille."Nous n'avions pas beaucoup de revenus, et ma mère s'inquiétait toujours de l'argent", dit Downs. "Cela m'a rendue plus consciente de la nécessité d'avoir une carrière réussie, d'un point de vue financier."Depuis lors, chaque fois qu'elle pensait à sa future carrière, avoir un salaire décent pour subvenir aux besoins de la famille était en haut de sa liste.En poursuivant une carrière dans la robotique, dit-elle, elle peut suivre sa passion tout en assurant sa sécurité financière.Au lycée, Downs a rejoint le club de robotique First, où elle s'est sentie attirée par les composants électriques utilisés dans les machines qu'elle construisait avec ses camarades.En pendant ses deux dernières années de lycée, elle a participé à un programme d'extension au Tulsa Tech, une école de formation. Elle passait la moitié de sa journée en cours au lycée et l'autre moitié à suivre des cours d'ingénierie à l'école professionnelle.Après avoir obtenu son diplôme en 2020, elle a accepté des bourses pour étudier à l'Université de Tulsa. Elle a commencé sa première année à l'UTulsa sans savoir si elle voulait se spécialiser en génie électrique ou mécanique, dit-elle, ajoutant que son amour du travail avec les petits systèmes l'a aidée à choisir le génie électrique.Pour son projet de fin d'études de licence, elle et deux de ses camarades ont conçu une maquette d'atterrisseur lunaire pour le Tulsa Air and Space Museum. Ils ont créé un jeu interactif qui simule des missions sur les surfaces lunaires et martiennes. Quatre corps célestes — la Lune, Vénus, Mars et Titan — sont présentés sur trois moniteurs d'ordinateur. À l'aide d'une manette de jeu, les visiteurs du musée peuvent explorer la surface virtuelle de chacun d'eux. L'exposition est toujours en place.Downs a obtenu sa licence en génie électrique en 2024 et a continué ses études dans le programme de maîtrise en EE de l'université.Tout à la fois plus et moins compliqué que ce que les gens pensentQuand Downs a commencé ses études supérieures, elle devait faire partie d'un projet de robotique de la NASA pendant deux ans. Mais lorsqu'un retard dans le financement gouvernemental a reporté le début du projet, elle a plutôt passé sa première année à l'Institute for Robotics and Autonomy de l'école, fraîchement lancé. Son objectif principal est de développer des robots pour aider les personnes ayant des problèmes de mobilité.Inspiré par sa grand-mère, qui était en fauteuil roulant en raison d'une arthrite sévère, Downs a développé un bras robotique qui aide les personnes âgées et les utilisateurs de fauteuils roulants à vivre de manière autonome. Le bras était capable d'identifier et de placer des objets aux endroits appropriés dans la maison, comme sortir certains produits d'un sac de courses et les placer sur une étagère ou dans des contenants séparés.Avant le début de sa deuxième année en 2025, le projet de la NASA a enfin obtenu un financement gouvernemental. Elle a développé un robot qui accomplit la tâche du trou de pige sans utiliser de systèmes de vision. Généralement, les caméras aident à guider le travail d'assemblage de satellites des robots. Mais dans l'environnement harsh et remote de l'espace, les caméras peuvent tomber en panne ou rencontrer des délais."N'arrêtez pas de poser des questions. Surtout en ingénierie, ne faites pas semblant de tout savoir, car la science consiste à vouloir constamment apprendre et écouter."Plutôt que d'utiliser des caméras, le bras robotique de Downs déploie un processus d'insertion basé sur la force pour détecter la position et l'orientation des objets dans l'environnement du bras. Le robot saisit librement une antenne et, avec un capteur de couple sur sa pince, "sent" le retour de force de l'endroit où se trouvent le satellite et l'antenne l'un par rapport à l'autre. Le robot guide ensuite l'assemblage de l'antenne dans une ouverture cible sur son satellite et maintient la position pendant l'adhésion.Ajoutant à la complexité, le robot accomplit sa tâche en apesanteur."Sans gravité, vous devez maintenant considérer les couples de réaction du bras sur le satellite pour éviter de le projeter dans l'espace", dit Downs. Tout mouvement du bras pendant le processus d'insertion, particulièrement provenant de forces accrues, pourrait faire continuer le satellite dans cette direction.Pour combattre cela, Downs effectue des calculs pour le projet afin de diriger des poussées inverses ciblées et contrer la force des mouvements du robot.Son projet de recherche supérieur capture la nature simple yet complexe de la robotique qu'elle trouve fascinante, dit-elle."Je pense que les robots sont à la fois plus et aussi moins compliqués que ce que les gens думают", dit-elle. "Vraiment, tout ce dont vous avez besoin pour commencer à programmer un robot, ce sont ses paramètres de Denavit-Hartenberg, et vous pouvez faire beaucoup avec ça", dit-elle, faisant référence aux quatre valeurs utilisées pour décrire la position et l'orientation d'un bras robotique et des manipulateurs. Même avec différentes pinces et degrés de liberté, "fondamentalement, tous les manipulateurs robotiques commencent là", dit-elle."Mais", ajoute-t-elle, "nous apprenons encore tellement de choses sur la façon dont les robots interagissent avec leur environnement. Même quelque chose de simple pour nous, comme manipuler un stylo, est encore incroyablement complexe pour les robots."Downs termine sa thèse de doctorat dans le projet Robotic Space Simulator au Robotics and Automation Design (RAD) Lab de Texas A&M, qui se spécialise dans le développement de machines capables de survivre dans des environnements extrêmes. Il collabore avec la NASA.Son directeur de thèse est Robert Ambrose, un vétéran de la NASA qui a lancé le RAD Lab en 2022. Le membre de l'IEEE doit servir comme directeur adjoint de l'institut spatial de l'école, qui doit ouvrir cette année à Houston. Le laboratoire de recherche est construit à côté du Johnson Space Center.Après avoir obtenu son Ph.D., Downs dit qu'elle espère un jour travailler pour la NASA, développant des rovers qui collectent des échantillons de Mars ou des bras robotiques qui accomplissent des tâches sur les stations spatiales.Pour en savoir plus sur les robots, consultez le guide de l'IEEE Spectrum.Sortir de la bulle de l'ingénierieDowns a rejoint l'IEEE en 2020 en tant qu'étudiante de première année à l'UTulsa pour s'impliquer davantage dans les événements de génie électrique sur le campus. À l'époque, la pandémie de COVID-19 empêchait les clubs et organisations de se rencontrer en personne.Elle était active dans la branche étudiante de l'IEEE de son école et a été élue presidente pour 2022-2024. Sous sa direction, la branche est passée de quelques événements à l'organisation d'un toutes les deux semaines.Ils comprenaient des sessions lunch-and-learn et des diners qui connectaient les étudiants avec des ingénieurs professionnels et les anciens de l'université. Downs a également organisé des ateliers pratiques sur la soudure, l'impression 3D, la modélisation CAD et la rédaction de CV.Ses efforts ont permis d'augmenter les effectifs du conseil exécutif de la branche d'environ cinq étudiants à 25 en 2023. La même année, son atelier de soudure a attiré environ 80 étudiants.Elle dit qu'elle a apprécié travailler avec l'IEEE, particulièrement "engager avec les anciens et apprendre des ingénieurs".L'IEEE est une excelente ressource pour les opportunités de réseau, dit-elle, notant que "pendant la pandémie de COVID-19, les étudiants en ingénierie sont restés dans leurs bulles". Les événements de l'IEEE ont aidé les étudiants à faire des connections qui pourraient leur servir, dit-elle."Le réseau est très important, particulièrement sur le marché du travail actuel", dit-elle. "C'est beaucoup une question de qui vous connaissez et comment les gens observent votre éthique de travail."Downs, qui sert maintenant de conseiller diplômé de l'IEEE pour la branche étudiante de l'UTulsa, dit qu'elle a vu de première main comment le réseau de la branche étudiante de l'école a benefited ses membres étudiants."Beaucoup d'entre eux ont trouvé des emplois" grâce à l'IEEE, dit-elle.Le travail et le réseau d'un ingénieurEn tant que conseiller diplômé de l'IEEE pour la branche étudiante de l'UTulsa, Downs a remarqué que de nombreux étudiants en ingénierie terminent leurs études sans aucune expérience pratique, que ce soit un projet ou un stage."Leurs CV sont très vides, et ils n'ont aucune preuve de leurs compétences techniques", dit-elle. Elle-même a effectué un stage d'ingénierie des installations à l'installation de maintenance American Airlines de l'aéroport international de Tulsa après sa deuxième année d'université. Et elle était stagière en génie électrique chez Flight Safety International près de Tulsa après sa troisième année et après avoir obtenu son diplôme. L'entreprise conçoit, construit et maintient ses propres simulateurs de vol.Son conseil aux étudiants de premier cycle est de perfectionner et démontrer à la fois leurs compétences techniques et leurs compétences douces en travaillant sur des projets de recherche ou même des projets personnels."Un Raspberry Pi ne coûte pas très cher, et vous pouvez commencer à travailler avec immédiatement", dit-elle. Les étudiants peuvent également participer à des groupes d'intérêt en ingénierie et des organisations professionnelles dans leur école, ajoute-t-elle."Mettez-vous en avant et rejoignez une équipe de recherche", dit-elle. "C'est une excellente façon de montrer aux gens que vous êtes une bonne personne avec qui travailler et que vous feriez un bon travail sur le terrain."Elle ajoute que c'est aussi une excelente façon de continuer à apprendre — ce qui l'a attirée vers un domaine qui ne s'est développé qu'au cours du dernier siècle."Nous apprenons encore constamment sur les robots", dit-elle."N'arrêtez pas de poser des questions", conseille-t-elle aux étudiants. "Surtout en ingénierie, ne faites pas semblant de tout savoir, car la science consiste à vouloir constamment apprendre et écouter."
IEEE Spectrum
Vendredis de la Vidéo est votre sélection hebdomadaire de formidables vidéos de robotique, collectées par vos amis d'IEEE Spectrum robotics. Nous publions également un calendrier hebdomadaire des événements robotiques à venir pour les prochains mois. Veuillez nous envoyer vos événements pour inclusion.École d'été sur les systèmes multi-robots : 29 juillet – 4 août 2026, PRAGUEActuate 2026 : 18–19 août 2026, SAN FRANCISCOIROS 2026 : 27 septembre – 1er octobre 2026, PITTSBURGHSommet Humanoids Seoul : 22–23 septembre 2026, SÉOULProfitez des vidéos d'aujourd'hui ! Dans ce travail, nous présentons une évaluation systématique de la technologie humanoïde contemporaine pour les tâches chirurgicales laparoscopiques. Nous développons un cadre de téléopération laparoscopique basé sur un humanoïde utilisant des instruments polyvalents et évaluons ses capacités par caractérisation sur paillasse, études utilisateurs en laboratoire sec couvrant différents niveaux d'expérience chirurgicale, et études porcines in vivo. À travers ces évaluations, nous quantifions la faisabilité technique, la performance des tâches et la préparation clinique par rapport aux plateformes chirurgicales établies. Ensemble, notre étude fournit une évaluation fondée sur des preuves des capacités et limitations actuelles des humanoïdes pour les applications chirurgicales, mettant en évidence leur promesse et les défis techniques clés qui doivent être relevés avant le déploiement clinique.[ UC San Diego ]Merci, Ioana !Aujourd'hui, nous présentons en avant-première ACT-2, le premier modèle de robotique à atteindre la fiabilité en unifiant une large généralisation avec des performances élevées.Dimanche propose également cette vidéo de 3 heures (!) de Memo pliant du linge dans des « environnements jamais vus ». Ne posons pas la question, car nous ne voulons presque certainement pas savoir. [ Sunday Robotics ]Spot n'est pas le premier quadripède à essayer ses pattes pour la livraison de colis sur les derniers mètres, mais le défi n'est pas vraiment ces derniers mètres – ce sera de ne pas rendre fou le collègue humain, à mon avis.[ Boston Dynamics ]La locomotion quadripède dans des environnements complexes nécessite de multiples compétences motrices, des transitions de démarche stables et un contrôle perceptif sur une large gamme de vitesses. APT-RL (Action Pretrained Transformer-based Reinforcement Learning) est un cadre unifié pour la locomotion multi-compétences à grande vitesse. Une politique unique sélectionne et transitionne entre les allures et les compétences motrices en utilisant uniquement la perception et le calcul embarqués. Dans des expériences réelles, KAIST HOUND a traversé des escaliers, des hurdles, des pierres d'appui, des écarts et des branches tombées. Il a atteint une vitesse maximale instantanée de 4,25 mètres par seconde tout en traversant une marche de 60 centimètres et 6 m/s lors d'une transition en descente sur un escalier à trois marches.[ KAIST DRCD Lab ]Nous aurons beaucoup plus à ce sujet la semaine prochaine.[ Walden Robotics ]Aujourd'hui, nous introduisons Lumo-2, notre modèle monde-action latent de nouvelle génération pour l'apprentissage de robots incarnés généralistes.[ Astribot ]Suite à la première performance en direct historique d'Atlas à la Coupe du Monde de la FIFA 2026, nous avons rencontré Seth Davis, directeur principal de programme, pour apprendre comment cette démonstration s'est montée et ce qu'il faut pour réussir dans le domaine (et sur le terrain).[ Boston Dynamics ]Pas de téléopération. Pas de cuts. Prise longue. L'une des rares démonstrations complètes au monde de manipulation mobile à long horizon, rapprochant les robots humanoïdes entièrement autonomes d'un pas de plus de nous.[ LimX ]Merci, Jinyan !Impressionnant. Mais trouve un emploi.[ MagicLab ]Nous avons vu des images de cela la semaine dernière, mais voici une vidéo beaucoup mieux.Wing-propelled diving birds flap their wings to move through air and water, yet the wing morphology and kinematics that enable this behavior remain poorly understood because of the difficulty of collecting in situ data. The impact of flapping frequency, wing size, and stiffness on locomotion in—and transition between—the two media are still unknown. We compared data from diving birds against experiments using a flapping-wing robot capable of flying, swimming, plunge diving, and exiting the water. We show that frequency adaptation, flexible wings, and powerful actuation enable seamless transitions without folding wings or legs, that large wings enhance flight without substantially reducing underwater efficiency, and that tail-body distance and egress angle affect water exit. These results clarify how birds (and robots) balance multifluid locomotion constraints.[ EPFL LIS ]
---