Sciences · Énergie et technologies
La robotique
La robotique conçoit des machines capables de percevoir leur environnement, de traiter l’information et d’agir physiquement. Plus de quatre millions de robots travaillent dans les usines du monde.
Mis à jour le 4 min de lecture
Un robot n’est ni une simple machine automatique ni nécessairement un androïde. C’est une machine programmable qui associe des capteurs, une capacité de calcul et des actionneurs pour accomplir des tâches dans le monde physique. La robotique croise mécanique, électronique, informatique et, de plus en plus, intelligence artificielle.
Les composants d’un robot
| Fonction | Composants | Exemples |
|---|---|---|
| percevoir | capteurs | caméras, lidar, capteurs de force, d’efforts, de proximité, accéléromètres |
| décider | contrôleur, logiciels | microprocesseurs, algorithmes de planification, vision par ordinateur, apprentissage |
| agir | actionneurs et effecteurs | moteurs électriques, vérins hydrauliques ou pneumatiques, pinces, ventouses, roues |
| s’alimenter | énergie | secteur, batteries, panneaux solaires, générateurs nucléaires pour l’espace |
Les degrés de liberté décrivent le nombre de mouvements indépendants possibles : un bras industriel classique en compte six, comme un bras humain de l’épaule au poignet.
Une histoire en dates
| Date | Étape |
|---|---|
| vers 1206 | l’ingénieur Al-Jazari décrit des automates hydrauliques, au service de l’Artuqide de Diyarbakır |
| 1738-1739 | Jacques de Vaucanson présente ses automates, dont le joueur de flûte et le canard digérateur |
| 1801 | métier à tisser programmable par cartes perforées de Jacquard |
| 1920 | invention du mot « robot » par Čapek |
| 1942 | Isaac Asimov énonce les « trois lois de la robotique » dans une nouvelle |
| 1961 | l’Unimate, premier robot industriel, conçu par George Devol et Joseph Engelberger, entre dans une usine General Motors |
| 1966-1972 | Shakey, au Stanford Research Institute, premier robot mobile capable de raisonner sur ses actions |
| 1981 | le Canadarm équipe la navette spatiale |
| 1997 | le rover Sojourner explore Mars |
| 2000 | le robot chirurgical da Vinci est autorisé aux États-Unis ; Honda présente l’humanoïde ASIMO |
| 2002 | le robot aspirateur Roomba entre dans les foyers |
| 2021 | le rover Perseverance et l’hélicoptère Ingenuity se posent sur Mars |
Les grandes familles de robots
Les robots industriels
Bras articulés qui soudent, peignent, assemblent, palettisent, ils sont le cœur de l’automatisation. L’automobile et l’électronique en sont les premiers utilisateurs. La Fédération internationale de robotique recense plus de 4 millions de robots industriels en service, dont la moitié environ des nouvelles installations en Chine. La Corée du Sud a la plus forte densité de robots par salarié de l’industrie. Les cobots (robots collaboratifs), plus légers et dotés de capteurs, travaillent à côté des opérateurs sans cage de protection.
Les robots de service
- logistique : robots mobiles des entrepôts, qui apportent les étagères aux préparateurs de commandes ;
- domestiques : aspirateurs, tondeuses ;
- agriculture : robots de traite, de désherbage, de cueillette ;
- médecine : robots chirurgicaux télécommandés par le chirurgien, qui filtrent ses tremblements, robots de rééducation, exosquelettes.
Les robots d’exploration
Ils vont là où l’humain ne peut pas aller : rovers martiens, sondes, robots sous-marins des grands fonds, robots d’intervention dans les centrales nucléaires accidentées (Fukushima) ou de déminage.
Les humanoïdes
Les robots à forme humaine restent un défi : marcher sur deux jambes, garder l’équilibre et manipuler des objets variés sont des tâches très difficiles pour une machine. Leur développement s’est accéléré dans les années 2020, porté par les progrès de l’IA.
Enjeux et débats
- Emploi : les robots remplacent surtout des tâches répétitives, pénibles ou dangereuses ; leur effet global sur l’emploi fait débat (voir IA et emploi).
- Sécurité : normes de sécurité des machines, responsabilité en cas d’accident, véhicules autonomes.
- Armes autonomes : des discussions internationales portent sur l’encadrement des systèmes d’armes létaux autonomes.
- Éthique : robots d’assistance aux personnes âgées, attachement émotionnel, vie privée.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre un robot et un automate ?
Un automate exécute toujours la même séquence de mouvements, fixée mécaniquement. Un robot est programmable et, grâce à ses capteurs, peut adapter son action à son environnement.
Quelles sont les trois lois de la robotique ?
Imaginées par Isaac Asimov en 1942 pour ses récits de science-fiction : un robot ne doit pas nuire à un être humain, il doit obéir aux ordres sauf s’ils contredisent la première loi, et il doit protéger sa propre existence dans la limite des deux premières. Ce sont des principes littéraires, non des règles techniques.
Un robot a-t-il besoin d’intelligence artificielle ?
Non : la plupart des robots industriels exécutent des programmes précis sans IA. L’IA devient nécessaire pour les robots qui doivent reconnaître des objets, se déplacer dans des environnements imprévisibles ou apprendre de nouvelles tâches.