- Robotique
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Article connexe : robot.
La Shadow Hand, la main obscure
Un robot Cyclope (développé à l'EPFL) évoluant dans un labyrintheLa robotique[note 1] est l'ensemble des études et des techniques de conception et de mise en œuvre des robots.
Le marché de la robotique est largement dominé par le Japon, en particulier grâce à l'appui de son gouvernement[1].
Le marché de la robotique
Le robot iCub, construit par le RobotCub ConsortiumLe nombre de robots en activité est en pleine explosion depuis une quinzaine d'années, sous les effets combinés des progrès techniques et de la baisse des coûts (divisés par trois pour les robots industriels entre 1990 et 2003)[2]. Ils se répartissaient ainsi fin 2003 :
- 29 % de robots domestiques (dont 94 % d'aspirateurs automatiques (570 000 au total dont l'iclebo et le Roomba) et 37 000 tondeuses automatiques) ;
- 38 % de robots industriels (soit 800 000 au total, dont 50 % présents au Japon, 31 % en Europe et 14 % en Amérique du Nord).
- 33 % de robots de loisirs (692 000, dont une majorité d'Aibo de Sony).
Le marché global de la robotique, estimé à 11 milliards de dollars en 2005, pourrait passer à 24,9 milliards de dollars en 2010[3].
En mars 2011, les organisateurs du sommet européen Innorobo estimèrent que le marché de la robotique de service pourrait atteindre, en 2020, 100 milliards de dollars[4].
La recherche en robotique
La communauté française de recherche en robotique est composée de 1000 chercheurs environ dont un quart de doctorants [GdR Robotique]. Les thématiques de recherche françaises portent sur le développement de systèmes robotiques pour des applications industrielles, médicales, militaires... Plusieurs laboratoires ont une renommée mondiale en termes de publications scientifiques (LAAS, LIRMM, LASMEA, CEA LIST, ...) Le laboratoire Willow Garage a développé un robot, PR2, ainsi qu'une plateforme de développement d'applications pour ce robot, ROS (robotic operating system). Ils ont fourni onze exemplaires du robot à différentes entités qui vont devoir développer de nouvelles applications. Willow Garage lui-même développe des applications pour le robot, comme une application pour jouer au billard.
Le développement logiciel autour de la robotique
Articles détaillés : Microsoft Robotics Developer Studio et Urbi.À ses débuts, le monde de la robotique n’a pas encore de langages standards et universels tels que le C++ ou le Java en informatique par exemple. Chaque robot doit donc être programmé dans un langage propriétaire, obligeant le programmeur à changer de langage en même temps que de robot. Cependant avec le développement du marché de la robotique, des entreprises s’impliquent dans le développement de langages et d’outils de programmation, comme Microsoft avec son Microsoft Robotics Developer Studio, équivalent de Microsoft Visual Studio pour la robotique, ou Gostai avec son langage Urbi[5].
Les compétitions de robotique
En France
Articles détaillés : Coupe de France de robotique et Tournoi national de robots.En France, la Coupe de France de robotique, qui s'appelait « coupe E=M6 » avant 1998 est historiquement une des premières coupes de robotique.
Depuis 2002, les départements de GEII des IUT de France organisent également une rencontre annuelle (début juin, à Vierzon) de robots suiveurs de ligne. La motorisation et la source d'énergie étant imposées, les étudiants rivalisent principalement sur l'intelligence et l'efficacité de la partie commande. Un châssis moulé peut cependant être fourni.
Depuis 2004, le tournoi de robot sumo est organisé à Nîmes puis à Montpellier et en 2009 à Alès. Pour diversifier en 2007 le tournoi s'est vu ajouter une épreuve, un tournoi de robot suiveur de ligne, puis en 2008 une épreuve de robot F1. Ce tournoi est gratuit et ouvert à tous.
Au Japon
Au Japon, où la robotique est très populaire, le tournoi de robots-sumos est une des compétitions les plus célèbres. La règle est simple : il faut sortir son adversaire de l’aire de jeu.
Aux États-Unis
Article détaillé : DARPA Grand Challenge.Aux États-Unis, les Battlebots sont des combats violents de robots armés, placés dans une arène truffée de pièges. Ces robots doivent obéir à des règles précises. Des compétitions similaires existent en Angleterre sous le nom de Robot Wars. Ces combats, très populaires, passent aussi dans des émissions de télévision.
L'agence de recherches avancées du département américain de la Défense (DARPA) finance des projets technologiques tels que le Darpa Grand Challenge, une course dans le désert du Nevada qui a lieu tous les ans. En octobre 2005, c'est l'engin conçu par l'université Stanford, baptisé Stanley, qui a remporté la récompense de 2 millions de dollars. Stanley est un véhicule automatique, conduit par 7 ordinateurs en réseaux et qui se guide par un radar et des rayons laser.
En Europe
Article détaillé : Eurobot.En 1998 naît la compétition Eurobot, compétition européenne de robotique, ouverte à tous les pays du monde mais se déroulant en Europe. Celle-ci accueille plus de 25 pays en 2009, les équipes étant qualifiées lors de rencontres nationales, organisées avec le soutien de l'association internationale Eurobot.
Dans le monde
Article détaillé : RoboCup.RoboCup est une compétition internationale dont le but est de développer une équipe de football composée de robots humanoïdes totalement autonomes. L'objectif est de gagner contre les champions du monde d'ici 2050. Il existe plusieurs catégories, qui vont de la simulation aux robots humanoïdes en vraie grandeur. RoboCup est considérée comme la coupe du monde de robotique[réf. nécessaire].
Les parcs de loisirs centrés sur les robots
En Europe, Robosphere est un projet de parc de loisir centré sur les robots, qui devrait hypothétiquement ouvrir ses portes en 2011. En Asie, Robot Land devrait quant à lui ouvrir en 2012 en Corée du Sud, à côté d'Incheon.
La robotique modulaire
Le but de la robotique modulaire est d'arriver à obtenir des robots composés de plusieurs unités qui s'auto-organisent par le biais de reconfigurations dynamiques matérielles (hardware) (FPGA reconfigurables dynamiquement ) ou logicielles (software), afin de coopérer à l'instar des cellules qui s'auto-assemblent pour former des tissus, des organes et finalement un corps tout entier et de même pour qu'ils répondent à nos besoins. Aussi, la reconfiguration de ses unités permet une adaptation du robot à son environnement qui peut varier selon les tâches qu'on lui attribue.
Les robots de nos jours sont créés majoritairement pour le loisir par des entreprises spécialisées, mais ne restent néanmoins accessibles qu'aux passionnés et aux personnes qui ont les moyens nécessaires à leur fabrication. Ces jouets ou objets de loisir ont un coût élevé.
Les chercheurs, minoritairement se servent de ces robots pour différentes recherches axées sur ce domaine.
La robotique amateur est assez répandue et connaît un essor ; à ce sujet des magazines ont été créés comme : Servo (en anglais), ou Électronique Pratique.
Il existe de nombreuses associations de robotique à travers la France qui permettent aux petits et grands d'en apprendre davantage sur cette discipline naissante.
Une nouvelle catégorie de roboticiens est apparue : les hackers. À partir de robots du commerce préalablement achetés, ils modifient ceux-ci et les améliorent à leur façon. Les constructeurs, ravis de ce phénomène, les encouragent. Mark Tilden, créateur de Robosapiens, affirme qu'il a laissé de l'espace dans la coque de sa création pour du rajout de matériel, et a bien rangé les fils pour que les pratiquants du hack puissent avoir la tâche simplifiée.
Les évolutions possibles de la robotique
La microrobotique est un champ d'étude en plein essor. La compréhension des phénomènes physiques dans la manipulation à l'échelle du micromètre et la miniaturisation des mécanismes sont d'un intérêt crucial pour la micro-ingénierie. Les recherches concernent aussi bien les capteurs, que les actionneurs et les préhenseurs.
De nombreux roboticiens se concentrent aujourd'hui sur la locomotion humaine et animale. C'est une problématique difficile, en partie à cause de la puissance de calcul nécessaire. L'étude des robots à pattes a été menée depuis plusieurs décennies, surtout sur les robots hexapodes, quadripèdes, etc. La tendance était alors de copier la flexibilité, la robustesse et l'adaptabilité des insectes. Ce type de robot est statiquement stable, et donc plus facile à contrôler.
Aujourd'hui on assiste à une intensification de la recherche sur la locomotion bipède, qui est par nature dynamiquement stable, donc plus difficile à maîtriser. Mais les avantages sont considérables : progression dans la connaissance de la bipédie, meilleur franchissement d'obstacle et adaptation à l'environnement humain. Ainsi de nombreuses universités et entreprises, surtout japonaises, se sont lancées dans la construction de robots humanoïdes.
Ces recherche visent à mieux intégrer les robots dans l'environnement humain ce qui est aussi étudié par les intéractions homme-robot.
La robotique médicale est également très active. De nouveaux robots sont développés pour la chirurgie mini-invasive et la téléchirurgie. De nouvelles techniques sont exploitées, comme les actionneurs AMS (alliages à mémoire de forme), la microrobotique et les interfaces haptiques. Des algorithmes d'analyse d'images sont développés dans la même voie.
La recherche s'est aussi orientée vers la navigation, la localisation et la planification de trajectoire. L'exploration sous-marine et spatiale sont des domaines où la robotique est d'une grande utilité.
Les développements futurs concernent aussi la vision robotique, notamment dans le but de concevoir des véhicules « intelligents », ou des robots de surveillance et d'exploration.
Alors que des pilotes automatiques sont installés depuis longtemps dans les avions de ligne, la recherche ayant pour but de concevoir des véhicules terrestres grand public robotisés se heurte à de nombreux obstacles. Si la localisation ne pose guère de problèmes grâce au GPS, les techniques de reconnaissance d'objets à partir d'images ne permettent pas encore de reconnaître parfaitement les divers panneaux de signalisation routière, ni de distinguer les objets présents sur la chaussée ou le trottoir. De fait, un robot aurait toutes les difficultés à faire face à un imprévu.
Enfin, une voie de développement importante concerne l'apprentissage des robots. Les robots actuels ne savent généralement pas s'adapter à une nouvelle situation car on ne leur a pas donné la possibilité d'apprendre et d'améliorer leurs comportements. Pourtant, des techniques d'apprentissage existent. Un peu comme le ferait un enfant, un robot pourrait donc apprendre de nouveaux comportements et s'adapter à des configurations non prévues au départ. Cet axe de recherche est actuellement en plein essor.
Les enjeux éthiques et de responsabilité
Éthique : Dans un contexte d'utilisation croissante de robots et de robots disposant parfois d'une relative "semi-autonomie" (de la tondeuse à gazon autonome aux drones sophistiqués, en passant par la rame de métro sans chauffeur, ou l'assistance à opération chirurgicale, éventuellement à distance, etc..), la notion de responsabilité juridique liée à l'utilisation de robots pourrait évoluer et poser de nouvelles questions éthiques, notamment en cas d'accident, d'impacts sur l'environnement ou la santé, voire en cas d'attaque volontaire (des robots sont déjà utilisé militairement et/ou pourront l'être pour des observations, enquêtes ou intrusions illégale, pour provoquer ou violemment réprimer des soulèvements, ou lors de troubles civils divers, incluant opérations de répression, guérilla ou contre-guérillas).
Pour le droit : Plus l'intermédiaire robotisé disposera d'autonomie, plus il pourrait à l'avenir bouleverser le droit international humanitaire et compliquer la tâche de juger de l'intention du fabricant, programmeur ou utilisateur d'un robot dont l'action aurait eu des conséquences dommageables pour des hommes ou l'environnement. Les tribunaux internationaux sont déjà compétents en termes de crime de guerre, crime contre l'humanité et génocides, mais la situation est plus complexes concernant le renseignement ou des accidents liés à des usages civils ou de robot en tant qu'arme non-létale destiné par exemple à séparer des adversaires dans une volonté de maintien ou rétablissement de la paix.
Enjeux prospectifs : Le robot qui se retourne contre son fabricant, n'est plus maîtrisé, ou prend une autonomie inattendue est un thème fréquent de la science-fiction, mais qui intéresse aussi les militaires, dont certains suggèrent qu'il serait utile de créer une « responsabilité du fait des choses » en Droit international public[7].
De nouveaux défis moraux et environnementaux sont également posés par les nanotechnologies et le développement plausible ou en cours de robots très miniaturisés comme les nanorobots, voire dans un futur proche les bio-nanorobots.
Notes et références
Notes
- L'invention du terme « robotique » est le fait de l'auteur de science-fiction Isaac Asimov qui l'employa pour la première fois dans une nouvelle intitulée Menteur !, publiée en mai 1941 dans Astounding Science-Fiction.
Références
- « Le marché de la robotique au Japon » sur ubifrance.fr
- étude de la commission économique de l'Onu (Étude mondiale de la robotique)
- « Robotique : les sociétés IT briguent un marché qui s'annonce colossal » sur journaldunet.com
- [1] Innorobo
- http://gostai.com
- Nano technology | Computer | Robot | TOSY TOPIO - Table Tennis Playing Robot, DigInfo News. Consulté le 2007-12-05.
- Réflexions juridiques sur les conflits opposant les robots et les soldats, Étude réalisée pour le Centre des Hautes Études de l’Armement, Septembre 2004, Résumé (EPMES, / Voir page 7 sur 8))
Voir aussi
Articles connexes
- Économie de l'abondance
- Robot
- Chronologie de la robotique
- Robotique industrielle
- Robotique de laboratoire
- Intelligence artificielle
- Institut des systèmes intelligents et de robotique
- Institut méditerranéen d'étude et recherche en informatique et robotique
Liens externes
- Catégorie Robotique de l’annuaire dmoz
- Dossier Sagascience du CNRS :Portraits Robots
- Dossier Futura-Sciences "Débuter en robotique"
- Dossier Futura-Sciences "Robots et avatars"
Wikimedia Foundation. 2010.
