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Adapter les robots à l'environnement humain

Dossier - iCub et les robots de service
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On ne compte plus les applications des robots. Pour qu’ils soient efficaces dans tous les domaines, de la santé à l'exploration spatiale, l'apprentissage est un élément clé. Démonstration avec iCub, un outil de développement robotique.

  
DossiersiCub et les robots de service
 

Parmi les problèmes posés par les nouveaux domaines d'application de la robotique, celui de l'évolution d'entités autonomes dans des environnements complexes et plutôt pensés pour des êtres humains que pour des robots est prépondérant.

SpaceJustin est un robot humanoïde. © Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt - CC-BY 3.0
Robot de palettisation Kuka intégré dans une chaîne de production. © Wikimedia Commons

Ainsi, les capacités perceptives nécessaires au fonctionnement d'un robot dans un environnement industriel spécifique (une chaîne de production par exemple, comme sur l'image ci-dessus) sont nettement insuffisantes quand on envisage l'évolution d'un robot dans une maison.

Adaptabilité des robots à un environnement humain changeant

Ceci est notamment dû au fait que les environnements industriels offrent un cadre très structuré, de faible variabilité et où tout événement est planifié tandis que les environnements « humains » présentent beaucoup moins d'éléments de structure, sont très variables (mon salon n'est pas agencée comme votre salon) et sont clairement dynamiques et donc beaucoup moins prévisibles.

Prototype de robot de service PR1 mis en scène dans un environnement humain. © Courtesy of Eric Berger, Willow Garage

Ainsi, là où des robots industriels peuvent se contenter de codeurs incrémentaux permettant de connaître à chaque instant la position de leurs articulationsun robot de service nécessite en plus un ensemble de capteurs permettant de le localiser dans son environnement : caméras, capteurs infrarouges, lasers, centrale inertielle... et de caractériser les éventuelles interactions physiques qui peuvent entrer en jeu : capteurs d'effort, capteurs tactiles...

Capacités des robots de service et tâches multiples

Le second facteur de difficultés est lié à la nature des tâches qu'on peut être en mesure d'attendre de la part d'un robot de service. Si les tâches industrielles sont souvent répétitives et peu variées pour un même robot (soudure, peinture, palettisation, ...), il n'en est pas de même pour les tâches qu'on pourrait attendre d'un robot dans un environnement de bureau par exemple. Ainsi les capacités de manipulation, de navigation et de franchissement d'obstacles doivent être développées et ces nécessités sont notamment à l'origine de l'apparition de robot mobiles à roues équipés de moyen de manipulation (bras articulés) ou encore d'humanoïdes (comme ci-dessous).

Le robot anthropomorphe Justin et sa base à roues à géométrie variable. © Courtesy of DLR