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Quand le robot collaboratif anticipe les gestes de l’homme

Marion Garreau

Publié le

Lors d’une matinée sur la cobotique organisée par Cap Digital, le centre de robotique de l’école Mines ParisTech a présenté une technologie développée avec PSA Peugeot Citroën qui rend un robot capable de capter et d'anticiper les gestes humains. De quoi permettre une collaboration homme-machine poussée.

Quand le robot collaboratif anticipe les gestes de l’homme
Capture d'écran du film de démonstration de la technologie de captation des gestes humains développée par Mines Paris Tech et PSA Peugeot Citroën.
© Mines Paris Tech

Il a fallu cinq années de recherche pour développer cette technologie. Lors d’une matinée organisée mercredi 14 février par Cap Digital autour de la robotique collaborative, le centre de robotique de l’école Mines ParisTech a présenté un dispositif de captation de la gestuelle de l’homme particulièrement prometteur en matière de collaboration homme-machine.

La solution s’appuie sur trois outils de captation des gestes humains : une caméra positionnée au-dessus de l’opérateur qui le filme en permanence, des capteurs de type gyroscope et accéléromètre intégrés aux outils maniés par l’opérateur, une mousse capacitive apposée sur le bras robotisé pour détecter à une courte distance une présence humaine.

Les données récoltées par ces trois outils sont ensuite traitées par un algorithme d’apprentissage (machine learning). "Notre innovation est capable de reconnaître et d’anticiper les gestes faits par l’opérateur afin que le robot adapte son comportement", fait valoir Sotiris Manitsaris, chercheur au Centre de robotique de Mines ParisTech.

Taux d’erreur de 5%

Pour y parvenir, l’équipe de recherche a dû entraîner les algorithmes à reconnaître les gestes, avec une double difficulté : un humain ne fait jamais le même geste complètement à l’identique et chaque geste appris par la machine pouvait être fait par différents opérateurs. "Une fois nos modèles algorithmiques entraînés, le dispositif pouvait connaître l’intention de l’opérateur en temps réel et en continu avec un taux d’erreur de 5%", souligne Sotiris Manitsaris.

Ce travail, réalisé en collaboration avec PSA Peugeot Citroën, a porté sur deux tâches. Sur la première, qui se déroulait autour d’un convoyeur de portes de voiture, l’opérateur et le robot agissaient en coprésence, avec le premier qui posait une feuille d’étanchéité et le second qui appuyait ensuite dessus pour faire adhérer la colle. L’enjeu pour le robot était de savoir quand l’opérateur avait fini la pose avant de se lancer.

Kitting à deux

La seconde tâche était le "kitting", qui consiste à prendre des pièces dans un bac, les assembler et déposer l’assemblage dans un autre bac. Là, l’opérateur et le robot ont littéralement collaboré puisque le robot prenait les pièces et les donnait à l’opérateur, qui les assemblait et redonnait l’assemblage au robot.

Cette technologie est actuellement en cours de déploiement par PSA dans certaines de ses usines et suscite l’intérêt d’autres industriels de l’automobile et de l’aéronautique. Au-delà de la robotique collaborative, elle est également prometteuse dans d’autres champs, comme la transmission des savoir-faire humain.

A côté de cette application, la matinée organisée par Cap Digital sur la cobotique a donné lieu à d'autres démonstrations, comme celles des bras robotisés industriels des start-up Mip Robotics et Isybot, mais aussi du robot éducatif Leka destiné aux enfants atteints de troubles cognitifs ou de motricité. Preuve que la collaboration entre l'homme et le robot va bien au-delà des murs de l'usine.

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