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Une brève histoire de la robotique – Robots modernes

Le voyage se poursuit dans l'histoire de la robotique jusqu'aux formes de la robotique moderne

Au cours des 80 dernières années, grâce à d’énormes progrès technologiques, les robots sont passés d’une utopie futuriste à une partie intégrante du monde moderne. Nous présentons dans cet article les types de robots existants, la manière dont ils se distinguent et les différents avantages qu’ils présentent.

Comme annoncé dans la première partie (Les débuts de la robotique) de l’article, nous poursuivons maintenant avec la courte excursion dans le monde de la robotique.

Robotique industrielle

Actuellement, le plus grand domaine d’application de la robotique est la robotique industrielle. Le premier « manipulateur » programmable moderne a été breveté par l’inventeur américain George Devol en 1954. Avec son partenaire commercial Joseph Engelberger, il a ensuite lancé en 1960 l' »Unimate », le premier bras de robot industriel à commande hydraulique capable d’exécuter quelques commandes stockées sur un tambour magnétique. Un an plus tard, cette invention a été utilisée pour des travaux de soudage particulièrement dangereux dans une chaîne de production de General Motors, ouvrant la voie aux chaînes de production entièrement automatisées que nous connaissons aujourd’hui dans de nombreux secteurs industriels.

Les robots industriels sont classiquement fixés à un endroit, ont généralement un bras (de préhension) et ne sont pas non plus très « intelligents ». Bien qu’ils puissent accomplir des tâches variées, leur immobilité signifie qu’ils n’ont qu’un environnement immuable, donc peu ou pas d’interaction avec celui-ci. En termes de sécurité, ces bras de robot sont protégés par des structures ou des barrières lumineuses ou autres, car, par exemple, les personnes qui s’approchent des robots en mouvement ne sont pas détectées et le risque de blessure est considérable.

Robots mobiles

Cependant, les premiers robots mobiles, c’est-à-dire des robots capables de se déplacer dans un environnement donné, bien qu’à distance, n’ont été développés au MIT que quelques années plus tard, en 1968.
Entre 1966 et 1972, l’Institut de recherche de Stanford aux États-Unis a développé le robot « Shakey », qui exécute une commande fixe (pousser un bloc d’une plate-forme) grâce à sa propre planification des tâches, et est ainsi considéré comme le premier robot mobile autonome au monde. Les robots mobiles autonomes se caractérisent par le fait qu’ils peuvent se déplacer et agir de manière autonome dans leur environnement, et il peut y avoir différentes gradations dans le degré d’autonomie. Par exemple, un sous-domaine distinct de la robotique mobile autonome est la conduite autonome, c’est-à-dire la participation sans conducteur de véhicules automobiles à la circulation routière. Les tâches que la conduite autonome doit maîtriser en tant que cas d’utilisation sont très spéciales et complexes et ne peuvent donc pas être comparées à d’autres scénarios de robotique mobile autonome.

Systèmes de transport autonomes – AGV

Les systèmes de transport autonomes, également appelés AGV (Automated Guided Vehicles), représentent une intersection entre les robots industriels et la robotique mobile autonome. Ces véhicules de transport sans conducteur ont leur propre entraînement (électrique) et sont utilisés dans les environnements industriels comme remplacement flexible des courroies transporteuses qui prennent beaucoup de place ou comme solution intelligente dans les entrepôts. La navigation est généralement (partiellement) autonome.

Robot cobot

Contrairement aux robots industriels, qui présentent un risque de blessure pour les humains en raison des possibilités d’interaction quasi inexistantes ainsi que de la vitesse et de la force avec lesquelles les tâches sont exécutées et sont protégées par des barrières de protection, les cobots sont des robots dotés d’une technologie de capteurs fins et d’un risque de blessure réduit qui travaillent directement avec les humains. Cependant, même si ce logiciel de robot peut détecter et réagir aux risques de collision avec des personnes ou des objets (en réduisant la vitesse à l’arrêt), des mesures de sécurité telles que les interrupteurs d’arrêt d’urgence ou la surveillance ou la commande à distance par l’homme restent nécessaires.

Robots humanoïdes

Les robots dits humanoïdes se rapprochent le plus de l’idée séculaire d’un être machine semblable à l’homme. Le Japon est considéré comme le pionnier dans ce domaine, puisque le premier robot humanoïde « Wabot 1 » a été présenté à l’université Waseda de Tokyo en 1973 et que la société Honda, connue en fait pour ses voitures, a lancé son propre programme de recherche sur les robots humanoïdes en 1986. Le développement des robots humanoïdes doit relever de nombreux défis techniques difficiles, à commencer par le mode de locomotion plutôt instable sur deux jambes, les procédures complexes d’exécution de tâches avec deux bras et deux mains, jusqu’aux capacités sophistiquées de réaction et d’interaction avec l’environnement. Cependant, dans le cadre de la recherche ou à des fins de spectacle, les robots humanoïdes ont déjà réussi à effectuer des activités assez étonnantes comme faire du vélo, attraper et lancer une balle, verser des boissons ou jouer de la trompette. Dans le secteur commercial, Honda a lancé « ASIMO » en 2004, qui est également en cours de développement continu, mais aucun robot humanoïde n’a encore atteint la maturité du marché ou une utilisation généralisée. L’objectif des robots humanoïdes est principalement d’être utilisés comme des aides multifonctionnelles pour les humains, par exemple dans le ménage ou pour soulager les soins aux personnes âgées. Cette intention échoue également en raison de la faible acceptation sociale des robots humanoïdes. Le grand avantage des robots humanoïdes serait qu’ils pourraient se déplacer plus facilement dans l’environnement fait pour les humains (maisons, escaliers, circulation), en raison de leurs dimensions similaires à celles des humains et du mode de locomotion comparable, sans nécessiter de mesures d’adaptation structurelles importantes.

Robot de service

Les robots de service sont pour la plupart des cobots, c’est-à-dire des robots contrôlés ou autonomes qui sont utilisés dans une grande variété de domaines de la vie en coopération avec les humains, par exemple en chirurgie, où les robots soutiennent le travail très précis du chirurgien. Des projets pilotes initiaux pour l’utilisation de robots de service sont également menés dans le domaine plus traditionnel de l’agriculture ou à des fins thérapeutiques pour le système musculo-squelettique humain.

La branche scientifique et technologique de la robotique, qui est en fait une discipline transversale complète entre la technologie et les sciences naturelles, a déjà permis à l’humanité de réaliser l’idée des robots. De grands progrès ont déjà été réalisés grâce à l’interaction de disciplines telles que la construction, la mécatronique, le génie logiciel, la technologie des capteurs, etc.

Que réserve l’avenir à la robotique ?

Cependant, nous sommes encore loin des « hommes-machines » qui sont totalement indépendants du contrôle humain, comme on nous l’a montré dans la littérature et les films. Il est vrai que de plus en plus de « robots de service » tels que les tondeuses à gazon robotisées ou les aspirateurs peuplent nos foyers, et dans un horizon de 10 ans, il est possible que nos rues soient utilisées par des véhicules autonomes. Cependant, la complexité de la perception humaine, de la locomotion et de la capacité à réagir et à interagir avec l’environnement est unique et encore loin d’être reproductible à cent pour cent sur le plan technique.

Néanmoins, aucune entreprise et aucune branche industrielle ne pourra se passer de la technologie robotique à l’avenir.

Auteur : Lena Sophie Franke

ARTI is developing software for autonomous mobile robots. Robust enough for real-world scenarios, indoor and outdoor, and suitable for different industrial fields. ARTI offers modular AI-kits as well as full turnkey products. Our customers can pick precisely the solution they need, either build a complete robotic system from scratch or improve existing products by adding artificial intelligence.

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