Nous suivre Industrie Techno

Un vivier de surdoués

Thomas Blosseville
Qu'ils visent des applications immédiates ou restent des plates-formes de recherche, les robots de service améliorent continuellement leurs performances. Avec des choix technologiques très variés.

La mécanique, l'informatique et le traitement du signal évidemment, mais aussi les neuro-sciences ! Aucun autre secteur ne réunit autant de disciplines que la robotique de service. Et pour cause : elle représente un potentiel d'innovation hors du commun. Pour leur développement, les robots font appel à des spécialistes de tous ordres. Le projet de recherche européen Feelix Growing, par exemple, vise à faciliter l'intégration des robots dans la population. Il se penche notamment sur l'identification et l'expression des émotions. En attendant de telles aptitudes, le panorama des robots existants couvre déjà un large panel de configurations. Ils imposent des choix technologiques qui s'avèrent une source d'inspiration pour d'autres secteurs industriels, de par leurs formes, leurs modes de déplacement ou leurs fonctions. En voici un échantillon.

IL RAMPE, ONDULE ET NAGE

> Nom : ACM-R5 - Pays : Japon (Institut de technologie de Tokyo) - Dimension : 1,75 m de long, pour un diamètre de 0,8 m

Il a l'allure et - presque - l'agilité d'un serpent. Grâce à ses ailettes et ses roues libres, ACM-R5 se déplace sur le sol comme sous l'eau par simple ondulation. Cette configuration lui offre les propriétés de résistance adéquate pour se mouvoir dans la direction tangentielle, et non perpendiculaire, à sa trajectoire. C'est dans ses raccords que se cache son secret. Ses articulations sont toutes munies d'un microprocesseur, d'une batterie et d'un moteur, assurant, à chacun des neufs éléments de sa structure, un mouvement spécifique. D'un poids de 7,5 kg, ACM-R5 est l'un des nombreux robots serpents développés dans le monde et généralement destinés aux opérations d'inspection. Mais d'autres modèles de robots serpents, miniatures, ciblent des applications dans la chirurgie. Voir la vidéo sur www-robot.mes.titech.ac.jp/robot_e.html

IL S'ENVOLE VERS LES ZONES DANGEREUSES

Nom : DelFly - Pays : Hollande (Université de technologies de Delft) - Dimension : 10 cm de long, avec l'objectif d'atteindre 5 cm

Ses battements d'ailes mènent ce mini-aéronef à une vitesse de vol de 18 km/h, sur une durée pour l'instant limitée à 3 minutes par les capacités de la batterie. Il est destiné à l'observation des zones difficilement accessibles (radioactivité, risques d'effondrement...). Voir la vidéo sur www.delfly.nl

IL DISPOSE D'UN ÉQUILIBRE À TOUTE ÉPREUVE

> Nom : BigDog - Pays : États-Unis (Boston Dynamics) - Dimension : 0,7 m de haut et 1 m de long

Apparemment sans faille ! Sur une surface plane ou accidentée, glissante ou en pente (jusqu'à 35°), Bigdog - même violemment bousculé - maintient son équilibre grâce à un ordinateur embarqué synchronisant ses mouvements. Développé avec les fonds de l'Agence américaine de recherche avancée pour la Défense (Darpa), ce quadrupède est conçu pour sa mobilité tout terrain. Pesant 75 kg, il peut en soulever plus de 150. Un moteur à essence, des actionneurs hydrauliques, un gyroscope à laser et un système de vision stéréoscopique assurent son déplacement. Bigdog abonde également de capteurs : pression hydraulique, températures de l'huile et du moteur, charge de la batterie... Voir la vidéo sur www.bostondynamics.com

IL INTERAGIT POUR DIVERTIR

> Nom : Nao - Pays : France (Aldebaran Robotics) - Dimension : 0,6 m de haut

- Bien que destiné au cadre familial, Nao, avec plus de 20 degrés de liberté, s'avère bien plus qu'un simple jouet. Sa caméra et sa reconnaissance vocale le rendent interactif. Surtout, son logiciel de création de comportements, son système Linux et son ordinateur embarqué avec liaison Wi-Fi permettent de le programmer à loisir. Avec une interface graphique pour les néophytes ou des lignes de codes pour les plus expérimentés. Voir la vidéo sur www.aldebaran-robotics.com

IL REPRODUIT FIDÈLEMENT LA MARCHE HUMAINE

> Nom : Flame - Pays : Hollande (Université de technologies de Delft) - Dimension : 1,3 m de haut

- Sept moteurs, des actionneurs électriques, un capteur inertiel, des raccords élastiques entre ses articulations... C'est l'équipement dont dispose Flame pour reproduire, le plus fidèlement possible, l'allure de la marche humaine, à une vitesse de 1,6 km/h. Il pourrait par exemple fournir une aide au diagnostic médical. Voir la vidéo sur http://home.tudelft.nl/en

IL JOUE LES PORTEURS

> Nom : OmniRob - Pays : Allemagne (Kuka et Centre aérospatial allemand DLR) - Dimension : 1,15 m par 0,85 m au sol, avec un bras de 1,2 m

- Il déplace une charge équivalente à son poids, soit 14 kg. Doté de nombreux capteurs et de sept degrés de liberté, Omnirob est monté sur une plate-forme spécialement conçue pour effectuer des mouvements de rotation ou à angle droit. Point clé de sa conception, sa masse a été réduite avec, entre autres, des engrenages en alliages légers et des moteurs à faible ratio poids-puissance. Destiné à une large gamme d'applications (de l'aide aux personnes âgées à la Défense, voire l'aérospatial), Omnirob est actuellement testé sur des opérations de transport de poubelles ou de batteries.

IL SERT DE COBAYE

> Nom : HOAP3 - Pays : Japon (Fujitsu) - Mais un exemplaire se trouve au Lirmm de Montpellier - Dimension : 0,6 m de haut

Cet humanoïde de 8,8 kg possède des accéléromètres, des gyromètres, un télémètre infrarouge, deux caméras... Surtout, sa plate-forme logicielle ouverte Linux permet aux chercheurs de valider leurs théories sur la modélisation, la commande, la vision ou l'apprentissage des robots.

IL ÉTEND LES CAPACITÉS PHYSIQUES HUMAINES

Nom : HAL - Pays : Japon (Cyberdyne) - Dimension : 1,6 m de haut

Besoin d'aide dans vos efforts quotidiens ? HAL est conçu pour cela ! Ce robot portable assiste les muscles humains dans des mouvements tels que se lever, soulever de lourdes charges, marcher ou grimper. Au contact de la peau, cet exosquelette capte les signaux électriques des motoneurones. Une base de données les transcrit ensuite en un mouvement à effectuer. Et avant même que les véritables muscles n'aient réagi, l'ordinateur calcule la puissance à générer : chaque membre de l'exosquelette sait alors quel couple appliquer aux articulations du porteur pour l'assister dans son mouvement. D'un poids de 15 à 23 kg (selon la configuration), HAL dispose d'une autonomie de 2 h 40.

LES GUIDES INTERACTIFS ACCUEILLENT ET DÉLIVRENT DES OBJETS

- Avec sa caméra, comme tout humanoïde de service, Asimo d'Honda (1,3 m pour 54 kg) cartographie son environnement, évite les obstacles et enregistre la position des objets pour mieux les saisir. Avec ses 34 degrés de liberté, il se déplace jusqu'à 6 km/h. Voir la vidéo sur http://world.honda.com/ASIMO- Reem-B de Pal Technology (1,5 m pour 60 kg) est en cours de développement pour améliorer sa vitesse, limitée à 1,5 km/h. Il dispose déjà d'une autonomie de 2 heures. Comptant 41 degrés de liberté, Reem-B vise à terme les 51. Voir la vidéo sur www.pal-robotics.com- Sa batterie lithium-ion n'offre à Emiew2 d'Hitachi (0,8 m pour 13 kg et 27 degrés de liberté) qu'une autonomie d'une heure. Mais il se déplace à vitesse humaine, 6 km/h. Son accélération peut atteindre 2 m/s2. Voir la vidéo sur www.hitachi.com- Dix degrés de liberté pour Enon de Fujitsu (1,3 m pour 50 kg) et une vitesse de 3 km/h. Enon peut soulever des charges de 10 kg et transmettre, avec une seule main, des objets de 500 g. Il est déjà utilisé sur de nombreux sites au Japon.

IL GRIMPE À LA VERTICALE

> Nom : Robot électroadhésif - Pays : États-Unis (SRI International) - Dimension : 25 cm de long

Bois, béton, verre, métal... Il est passe-partout ! Le robot de SRI International grimpe aux murs, à près de 1 km/h, grâce aux charges électrostatiques produites à partir de sa batterie. Les applications militaires et de surveillance sont les premières concernées. Mais aussi le nettoyage et la peinture des parois verticales. Avec une pression de fixation de 0,5 à 1,5 N/cm2, il se déplace sur des surfaces conductrices ou non, lisse ou rugueuses.

IL SAUTE JUSQU'À 27 FOIS SA TAILLE

> Nom : Robot sauteur - Pays : Suisse (École polytechnique fédérale de Lausanne) - Dimension : 5 cm

- Stockant de l'énergie dans un ressort à partir d'un moteur électrique, ce robot miniature de 7 g saute jusqu'à 1,4 m de haut. Sa batterie lui permet 320 bonds à intervalles de trois secondes. L'objectif : l'exploration de terrains inaccessibles et les opérations de recherche pour le sauvetage.

IL S'ADAPTE À TOUS LES TERRAINS

Nom : Hexapod - Pays : Royaume-Uni (Micromagic Systems) - Dimension : près de 30 cm de long et de large, et 20 cm de haut

Contrôlable par liaison Wi-Fi, Hexapod possède à chaque pied une articulation à rotule. Ces trois degrés de liberté adaptent ses déplacements à la forme du terrain. Aucune information de pression n'est nécessaire : seul un capteur de contact équipe l'extrémité de ses pieds. Voir la vidéo sur www.micromagicsystems.com

vous lisez un article d'Industries & Technologies N°0907

Découvrir les articles de ce numéro Consultez les archives 2009 d'Industries & Technologies

Bienvenue !

Vous êtes désormais inscrits. Vous recevrez prochainement notre newsletter hebdomadaire Industrie & Technologies

Nous vous recommandons

Ceri allie productivité, flexibilité et autonomie

Ceri allie productivité, flexibilité et autonomie

Spécialiste des moutons à cinq pattes, cet ingénieriste propose des installations qui allient souplesse et productivité afin de suivre les[…]

Ergonomiques, écologiques et économiques

Ergonomiques, écologiques et économiques

PRODUIRE
+VITE - CHER +PROPRE

PRODUIRE +VITE - CHER +PROPRE

Dix solutions exemplaires

Dix solutions exemplaires

Plus d'articles