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<p class="article-paragraph skip">Des innovations incontournables à la pointe de la **science** et de la **technologie**.</p>
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Le Laboratoire de Robotique Joint a récemment formé un partenariat avec le Groupe Airbus pour introduire un **nouveau programme de recherche** commun. L’objectif principal de cette collaboration est le développement de **robots humanoïdes** destinés à l’industrie aéronautique.
Abderrahmane Kheddar, directeur du laboratoire, explique : « L’assemblage aéronautique, avec sa nature unique et ses tâches spécialisées, requiert des besoins très définis. Par exemple, les robots devront manœuvrer dans des espaces restreints tels que les fuselages et exécuter des tâches complexes depuis diverses positions. En résumé, il faut que ces robots soient capables d’effectuer des mouvements humains tels que **s’agenouiller** ou **s’incliner**, tout en réalisant des opérations plus élaborées telles que visser ou appliquer un couple. » Adrien Escande, responsable du programme de recherche, ajoute que ces caractéristiques sont essentielles.
Depuis 2004, l’équipe s’efforce de transformer des fonctions avancées en réalité au lieu de les cantonner à la **science-fiction**.
Kheddar continue : « En alliant l’expertise japonaise en **matériel et robotique** avec les compétences françaises en **mathématiques** et **algorithmes**, nous avons fait des progrès initiaux prometteurs dans le design de robots et la **perception haptique**. Nous utilisons maintenant ces avancées pour développer la **locomotion multi-contact**, permettant aux robots humanoïdes de se déplacer en utilisant non seulement leurs pieds, mais aussi d’autres parties du corps, comme les coudes et les genoux, tout comme un humain en train de **ramper**. »
Le projet, intitulé **COMANOID** (Humanoïdes Collaboratifs Multi-Contact), se concentre sur les capacités que ces robots doivent acquérir pour aider l’industrie aéronautique. Ils doivent être capables de **s’agenouiller**, de **s’incliner**, et de se **stabiliser** sur des surfaces inégales. Par ailleurs, ils doivent être « entraînés » à se déplacer en toute sécurité autour des passagers et des aéronefs, tout en interagissant avec d’autres robots. Ils devront également réaliser des tâches simples, comme des réparations ou le rangement d’objets à leur place appropriée.
L’équipe étoffe ces compétences de base en se concentrant sur des mouvements plus complexes, exigeant des améliorations dans deux domaines clés : le **contrôle des robots** et la **planification**.
Adrien Escande illustre cela en comparant le travail d’un grimpeur sur un rocher. Pour avancer, le grimpeur doit anticiper les prises et choisir ses mouvements dans l’ordre approprié, ce qui illustre la fonction de planification. Ensuite, il existe une fonction de contrôle qui permet d’adapter ses mouvements en temps réel en réponse à des événements imprévus, comme une glissade ou une rafale de vent. Actuellement, nous utilisons des techniques d’optimisation numérique et des algorithmes avancés pour améliorer notre capacité dans ces domaines.
Un exemple est de faire en sorte que le robot humanoïde ouvre un panneau d’avion au niveau des genoux. Il doit évaluer précisément ses mouvements, savoir où s’agenouiller, comment saisir les poignées et où positionner ses mains pour se stabiliser. Ces calculs doivent permettre au robot de réagir instantanément. En cas de nécessité d’assistance à un travailleur humain, il doit être capable d’anticiper ses mouvements en temps réel, collaborant ainsi main dans la main en quelques millisecondes.
Ce n’est pas une tâche facile.
Pour réaliser cet objectif impressionnant, les chercheurs doivent modéliser la **perception** et le **comportement** des robots. Chaque action réalisée par l’humanoïde est mathématiquement définie. Chaque mouvement correspond à un problème mathématique, qui devient une équation à résoudre à l’aide d’algorithmes développés par des scientifiques.
Laboratoire de Robotique Joint (CNRS/AIST)/AIRBUS SAS 2015/CNRS-AIST
Pour l’exemple du panneau d’avion, plusieurs calculs se doivent d’être effectués, comme ceux concernant l’équilibre, la distance et la force de contrebalancement. Tandis que pour les humains, cette adaptation se produit automatiquement, les robots requièrent une programmation afin de s’ajuster de manière autonome en utilisant des algorithmes appropriés, comme la locomotion bipédale, le contrôle de la chute et la distribution de force au contact.
Malgré les algorithmes impressionnants, l’équipe s’emploie encore à améliorer la **capacité d’apprentissage** des robots. Leur ambition est de les « **apprendre** » à chercher des informations sur Internet de manière autonome.
Ce projet d’**auto-apprentissage** se nomme RoboHow.
En fin de compte, ce projet vise à aider les robots à acquérir de nouvelles compétences, telles que **cuisiner** ou **charger du papier** dans une imprimante, simplement par le biais de la lecture d’informations disponibles en ligne. Les instructions seront enregistrées dans leur base de connaissances pour une utilisation future. Les différentes sources d’informations seront intégrées par le robot pour réaliser la tâche. L’objectif ultime est d’obtenir des robots capables de trouver des solutions de manière autonome.
Robots pour l’aviation
Au-delà des avions, les robots humanoïdes seront adaptés aux activités liées aux **hélicoptères** et à l’**aérospatial**. Ils seront bientôt mis à profit dans d’autres secteurs comme la construction de **trains** ou de **navires**, où des tâches plus complexes sont à prévoir.
Kheddar conclut : « Il est crucial de préciser que ces humanoïdes ne visent pas à remplacer les travailleurs, mais plutôt à améliorer leurs conditions de travail en les soulageant des tâches physiquement épuisantes ou contaminées. Ainsi, ils peuvent se consacrer davantage aux aspects plus spécialisés et à valeur ajoutée de leur travail. Autrement dit, ces robots représentent des outils sophistiqués destinés à soutenir une collaboration **synergique** entre les humains et les robots. »
FAQ
Quels types de robots sont développés ?
Les robots développés sont des robots humanoïdes conçus spécifiquement pour l’industrie aéronautique, capables d’effectuer des tâches complexes.
Ils utilisent une locomotion multi-contact, intégrant divers mouvements humains pour naviguer dans des espaces restreints.
Quel est l’objectif du projet RoboHow ?
RoboHow vise à développer la capacité d’apprentissage autonome des robots, leur permettant de rechercher et d’exécuter des tâches en consultant Internet.
Comment les robots s’adaptent-ils à des situations inattendues ?
Grâce à des algorithmes avancés, les robots peuvent ajuster leurs mouvements en temps réel en réponse à des imprévus, en imitant la façon dont un humain réagirait.
Quelles industries pourraient bénéficier des robots humanoïdes ?
Outre l’aviation, ces robots pourraient être utilisés dans les secteurs de la construction navale et ferroviaire, où des tâches complexes sont requises.
