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Les robots de services prennent vie

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Après la production, la robotique s'attaque à des applications nouvelles : divertissement, tâches ménagères, travail en milieu hostile. Démonstration sur la plate-forme robotique d'Industrie 2004.

Sensations extrêmes. Du 22 au 26 mars, au parc des expositions de Paris-Nord Villepinte, pour distraire les visiteurs du salon, le constructeur allemand Kuka les invitait à prendre place sur son Robotcoaster, un robot articulé dédié aux parcs d'attraction. Pour les spécialistes de la robotique, réunis par le biais de leur association mondiale l'IFR en congrès à Paris durant Industrie 2004, pas de surprise. « Les fabricants de robots classiques cherchent de nouveaux débouchés », lance Martin Hägele, directeur de l'Institut Fraunhofer de robotique (IPA) de Stuttgart.

On les comprend. Car les applications des robots dits « de services » sont légions. Première cible : les tâches domestiques. Un domaine où l'offre (balais, aspirateurs, tondeuses) progresse. Exemple avec la version 2.0 de l'aspirateur automatique Trilobite du suédois Electrolux. Son utilisateur peut le programmer précisément, à la semaine et il est doté de capteurs sans contact qui évitent les chutes dans les escaliers. De quoi accentuer le succès de cette machine déjà vendue à 3 000 exemplaires.

Deuxième débouché majeur des robots de services : le divertissement. A l'image du chien Aibo de Sony. Un robot a priori inutile. Son atout : il joue, danse, et « son caractère évolue en fonction du comportement de son maître », précise Jérôme Damelincourt, gérant de Robopolis, boutique parisienne consacrée à la robotique, ouverte en mars 2003 et distributeur exclusif de Aibo en France. Ainsi, s'il « vit » au milieu d'enfants, le chien sera joueur. S'il est peu sollicité, il deviendra autonome et curieux. De son côté, l'IPA a fourni à des musées allemands des robots multimédias autonomes. Mobiles, équipés d'un écran tactile, et dotés de la parole, ils guident les visiteurs et communiquent entre eux.

Des avancées au service de la médecine et de l'industrie

Autre domaine prometteur : la sécurité. Dans les aéroports et les grandes gares françaises plus d'une dizaine de robots d'intervention du français Cybernetix, filiale de la Comex, examinent les colis sus-pects. Particularités, leurs systèmes de déplacement, à roues ou à chenilles, leur permettent d'évoluer dans des environnements faits pour l'homme et de franchir des escaliers. Ils sont aussi dotés d'un bras articulé agile et d'une commande complète (émetteur, récepteur, système de pilotage et écran de contrôle) qui tient dans une mallette.

En France toujours, le CEA, travaille sur des engins d'intervention en milieu hostile. Son point fort : la téléopération par un bras à retour d'effort, dit « haptique ». « Le robot industriel est équipé d'un capteur d'efforts. Les informations de contraintes qu'il fournit sont traitées par le système de contrôle, et reproduites, grâce à des moteurs, sur le bras maître pour apporter une sensation artificielle à l'opérateur », détaille Rodolphe Gélin, chef du service cognitique, robotique et interaction au CEA. Une technologie qui pourrait bientôt assister les chirurgiens en leur interdisant certains mouvements dangereux. Dans le médical, toujours, les chercheurs du Laboratoire d'automatique industrielle de l'Insa de Lyon travaillent sur la robotisation de coloscopes. L'idée : éliminer les risques de perforation de l'intestin en dotant l'appareil d'un dispositif auto centrant. La partie capteur emploie des fibres optiques ; la partie actionneur est constituée d'un tronc en silicone parcouru par trois canalisations. Selon la pression appliquée, il se courbe pour s'adapter à son parcours dans l'intestin.

Dans le registre des applications industrielles, « nous travaillons sur des robots de maintenance pour la pétrochimie, capables d'opérer par 6 000 mètres de profondeur », annonce Christian Forestier, directeur de la branche recherche technologique de Cybernetix. Le Laboratoire d'automation de l'Université de Helsinki, quant à lui, développe un projet de robot « ouvrier », le Workpartner. De la taille d'une grosse moto, doté de quatre « jambes » terminées par des roues et de deux bras, ce dispositif, encore expérimental et assez lent, « peut réaliser, en téléopération ou automatiquement certains travaux humains, en extérieur, en particulier », assure Sami Ylönen, chercheur au laboratoire finlandais. Des développements dans le domaine forestier sont envisagés.

Des composants pour robots humanoïdes

Pour les robots de services, les développements se poursuivent notamment du côté des composants. Le britannique Shadow Robot Company, propose ainsi une main à 25 degrés de liberté, copie conforme de celle de l'homme. Cible de ce mécanisme vendu près de 90 000 euros : les robots humanoïdes. De son côté, le Laboratoire d'automatique de Besançon (Lab) met au point la version industrialisée d'une pince capable de manipuler des objets de dimensions submicroniques. Cette fois, ce sont, entre autres, les milieux biomédicaux qui sont visés, pour la manipulation d'ovocytes ou d'échantillons de petite taille. Enfin, au CEA, « nous envisageons de travailler sur des interfaces haptiques capables de modéliser un contact avec une matière flexible», affirme Rodolphe Gélin. Une gageure.

Pour ce qui est de l'électronique, les choses progressent aussi à grand pas,avec un enjeu : faciliter l'interaction entre le robot, son environnement et les commandes. « Nous disposons de capteurs plus fiables et d'algorithmes plus rapides », commente Christian Forestier. Les défis? « Améliorer la fusion et le traitement en temps réel de données provenant de multiples capteurs », explique Olivier Carmona, directeur de Kteam, fabricant suisse de plates-formes mobiles à destination des laboratoires et de l'enseignement. « Nous développons des robots, équipés d'un bras, qui reconnaissent et mémorisent les objets, les actions et les lieux », renchérit Martin Hägele de l'IPA. Pour les piloter, on développe des programmes leur permettent de réagir à un ordre simple du type « va poser la casserole sur la table » et d'interpréter et planifier leur tâche au mieux. Autre voie, suivie par le Listic (Laboratoire d'informatique, systèmes, traitement de l'information et de la connaissance) à Annecy, la commande par le geste. Grâce à la logique floue : des capteurs de position situés dans un gant numérique repèrent la position de chaque doigt, et un ordinateur traite ces données quantitatives pour traduire la position des doigts par des mots (« tendu », « plié »,...). Ces informations sont ensuite utilisées dans des algorithmes à logique floue pour commander les actions.« D'ici à quinze ans, nous disposerons de robots humanoïdes capables de réaliser des tâches complexes avec les humains », prévoit Martin Hägele. Succès assurés sous condition : « La robotique n'est intéressante que si elle répond à un besoin existant », alerte Olivier Carmona. Et si les coûts baissent. Pour l'heure, une plate-forme mobile coûte 25 000 euros. « Ce prix, avance Martin Hägele, pourrait peu à peu descendre jusqu'à 10 000 euros. »

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