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Robots made in France : c'est arrivé demain !

Avec la création du laboratoire franco-japonais sur l'étude des humanoïdes et le développement de ses recherches en robotique, la France tente de rattraper son retard.

Les priorités de la recherche

Demain, vous en posséderez un. La promesse des scientifiques se veut racoleuse : il débarrassera la table, lira une histoire à vos enfants, jouera au ballon avec eux et surveillera la présence d’intrus dans votre jardin.

A l’avenir, nous dit-on, les robots pourraient entrer dans nos vies quotidiennes pour nous divertir et nous servir. Mais avant cette étape ultime, d’ici quelques dizaines d’années, il reste du chemin à faire. « La robotique est encore dans son enfance », estime François Pierrot, directeur de recherches au Laboratoire d’informatique robotique et de microélectronique de Montpellier.

Les micro-robots Attention : ces deux insectes sont des robots. Possédant six pattes actionnées de manière thermique, ils peuvent embarquer 2 000 fois leur propre poids pour le transport de micro-objets. © CNRS Phototèque / Jérôme Chatin

Loin derrière les Japonais ou les Américains, les Français tentent actuellement de combler leur retard. Ou de ne pas se laisser distancer. Grâce au programme Robea qui a débuté en 2001, le CNRS, avec d’autres institutions scientifiques comme l’INRIA, l’ONERA, l’INSERM, etc., a financé 32 projets à hauteur de 100 000 euros en moyenne. Un effort important après des années de vaches maigres dans ce domaine. Aujourd’hui, l’avenir de la robotique se construit à Tokyo ou Seattle, mais également à Montpellier, Grenoble ou Besançon.

Robea : le programme du CNRS

« La France possède une tradition en robotique, insiste Antoine Petit, directeur scientifique du Département sciences et technologies de l’information et de la communication au CNRS. Dès 1980, le programme Ara (Automatique et recherche avancée) du CNRS avait permis aux équipes françaises de développer leur savoir-faire et de chercher des partenaires industriels. »

Mais les années 1990 ouvrirent une période de vache maigre. « L’essor de l’informatique et de l’Internet était tel qu’on avait presque honte d’avouer qu’on faisait de la robotique », confie un chercheur.

L’éclatement de la bulle Internet permit de remettre cette discipline au centre des préoccupations. En 2001, le programme Robea du CNRS apportait une bulle d’air avec ses 3,6 millions d’euros sur trois ans. Trop peu pour construire des démonstrateurs, mais assez pour développer l’excellence française en matière d’algorithmique. « Notre souci, à présent, est de pérenniser l’effort financier en robotique, en appuyant peut-être moins d’équipes mais sur des projets plus ambitieux », suggère Antoine Petit.

Un humanoïde en béret basque ?

C’est le « Graal » de tous les roboticiens : construire une machine capable de communiquer, se déplacer, agir, s’adapter aux nouvelles situations comme le ferait un homme. Un appareil où toutes les spécialités de la robotique seraient réunies – reconnaissance visuelle, synthèse de la parole, marche, manipulation, etc. – et qui aurait notre apparence. Seul problème : ce rêve d’ingénieur n’enthousiasme pas les industriels français, les seuls à pouvoir financer de telles recherches. Au Japon, en revanche, les grandes sociétés comme Toyota ou Honda se font un devoir de rivaliser dans ce domaine.

Alors la France aura-t-elle son robot humanoïde, elle aussi ? Ce n’est pas impossible. Les financements manquant, un tel appareil ne sera pas construit par nos ingénieurs. En revanche, il pourrait être acquis au Japon. C’est le sens d’un accord passé entre le CNRS et l’AIST (Agence des sciences et techniques industrielles au Japon), qui a donné naissance au JRL (Joint robotics laboratory), un laboratoire basé à Versailles et à Tsukuba. Ses chercheurs français et japonais travailleront ensemble à l’amélioration du robot humanoïde HRP2.

Pourquoi les Japonais se sont-ils tournés vers les Français
pour le développement de leur robot humanoïde ?

Rabbit Pourquoi retirer ses pieds à un robot doté de jambes ? Parce que le jour où ils parviendront à s’en passer complètement, les chercheurs sauront qu’ils maîtrisent la bipédie, et les problèmes d’équilibre qu’elle entraîne ! Le robot Rabbit du CNRS a été construit en ce sens. © CNRS

« La marche bipède à elle seule constitue un problème de taille, estime François Pierrot. Les robots actuels le résolvent avec des pieds énormes, très lourds qui leur donne une démarche hésitante. Ce n’est pas satisfaisant. Les robots bipèdes doivent savoir sauter, danser retrouver leur stabilité s’ils la perdent. C’est un problème d’automatique théorique complexe dans lequel les Français peuvent apporter leurs compétences. » Mais le besoin le plus criant se situe dans le domaine de l’intelligence. Ainsi, la reconnaissance des formes, qui permet l’identification d’un lieu ou, plus compliqué, des émotions sur un visage, est encore balbutiante.

Reste à savoir à quoi de tels appareils à forme humaine pourront servir à l’avenir. Aideront-ils les personnes âgées dans leurs tâches quotidiennes ? Les Japonais y croient beaucoup.

« Notre monde est formaté pour l’homme, remarque François Pierrot. Si on veut confier des tâches à des robots qui utiliseront nos outils, conduiront nos engins, passeront où nous passons, il peut être utile de leur donner notre apparence. »

Rayon « robotique de loisirs »…

Tout le monde connaît Aibo, même si peu d’exemplaires de cet animal étonnant ont été achetés en Europe. Pour quelques milliers d’euros, ce robot conçu par Sony mime le comportement d’un petit chien dont il reproduit la marche guillerette et les attitudes. Il sait jouer avec un os, danser pour vous, réagir à vos caresses, reconnaître votre voix et même aller se recharger en énergie électrique tout seul.

La France s’intéresse de près à ce phénomène des robots jouets. Le Laboratoire de robotique de Versailles (CNRS) travaille à l’amélioration des déplacements d’Aibo, ainsi que d’autres chercheurs à travers l’Europe. Tous ensemble, ils organisent chaque année un tournoi de football dont les joueurs sont des chiens automatisés, afin de tester leurs innovations !

Dans le domaine de la robotique de consommation courante, le leader européen est un montpelliérain, Wany Robotics. Son jouet phare a la forme d’un petit Martien qui s’échappe à travers la pièce dès qu’on l’allume en se faufilant dans les espaces libres. Les enfants qui lui courent après ont gagné dès qu’ils lui touchent la tête. Pour son développement, Wany Robotics a ouvert une filiale à Hongkong, là où se trouvent la plupart des fabricants de jouets.

Industrie : les « temps robots »

« Aujourd’hui, les robots ne sont plus réservés aux grandes entreprises. Même les plus petites d’entre elles peuvent s’en équiper », estime Jean-Paul Bugaud, directeur général du Symap, syndicat de la machine-outil et de la productique. Selon lui, ces machines ont cessé d’être chères – elles s’amortiraient en 24 mois – et ne seraient pas plus compliquées à mettre en œuvre qu’un ordinateur de bureau.

Hylos Hylos, qui a été mis au point par le Laboratoire de robotique de Paris, est le robot tout-terrain idéal. Capable de rouler sur terrain plat grâce à ses roues garnies de pneus, il peut également franchir les obstacles en « levant les pattes ». De plus, sa structure se déforme pour épouser les formes des terrains accidentés. © CNRS Phototèque / Leif Carlson

« Du coup, le robot devient une alternative à la délocalisation », affirme Jean-Paul Bugaud qui cite en exemple celui qu’a conçu une société de Hongkong. Cet appareil, baptisé Actis, est capable de fabriquer des chaussures. Résultat : plusieurs sociétés européennes, qui avaient délocalisé leur production en Chine, l’ont rapatriée en Europe. C’est le cas de Prada en Italie.

Loin de répéter les mêmes gestes de façon automatique, les robots de production, devenus « intelligents », sont capables de s’adapter aux situations qu’ils rencontrent. Certains d’entre eux peuvent ainsi se saisir d’une pièce métallique alors qu’elle est déposée en vrac avec des centaines d’autres. Ils l’emporteront jusqu’à un dispositif de vision où elle sera examinée. Ils décideront ensuite du conteneur où la déposer en fonction du résultat du contrôle. Et ainsi de suite.

Le numéro un mondial dans la production de robots industriels est le japonais Fanuc, qui en construit plus de 10 000 chaque année. Le premier producteur français, Staubli, s’établit à la neuvième position avec 1 000 appareils. Les industriels français ont acheté 3 000 robots en 2003 quand l’Italie en acquérait 5 500 et l’Allemagne 11 000.

Mon chirurgien est un robot

Le 7 septembre 2001, une femme qui se trouvait à Strasbourg a été opérée par un médecin qui se trouvait, lui… aux Etats-Unis ! Cette première mondiale a été réalisée par un Français, le professeur Jacques Marescaux, chef du service de chirurgie digestive et endocrinienne du CHU de Strasbourg et fondateur de l'Institut européen de téléchirurgie.

Le robot-chirurgien da Vinci Confortablement assis derrière son pupitre, le chirurgien pilote un robot qui, s’il n’est doté d’aucune autonomie de décision, possède une précision de mouvement extraordinaire. Le robot da Vinci présenté ici, comme le Zeus, permettent notamment de réaliser des opérations du cœur. © D.R.

L’exploit n’aurait pas été possible sans Zeus, un robot de la société californienne Computer Motion dont plusieurs exemplaires ont été vendus à travers le monde. Ses multiples bras tiennent les instruments de chirurgie et les appareils de vision que le médecin manipule à distance. Habituellement, le praticien se trouve à quelques mètres de là, confortablement installé à son poste de pilotage. Dans le cas de la dame strasbourgeoise, il se situait à 6 200 km de distance !

Pourquoi passer par l’intermédiaire d’un robot ? Parce que son geste atteint une précision du dixième de millimètre contre un millimètre pour l’homme. Et qu’il offre au médecin une position confortable, plutôt que de rester courbé au-dessus du patient pendant des heures. Demain, certains imaginent que des équipes de chirurgiens d’élite, basés par exemple à Paris, se mettront au service de tous les patients de l’Hexagone, qu’ils pourront ainsi « téléopérer » lors d’interventions délicates.

En France, les projets dans le domaine de la médecine robotisée ne manquent pas. Citons le projet Marge du CNRS, qui vise à l’amélioration des mouvements des « trocarts » - les micro-instruments chirurgicaux – portés par des robots comme le Zeus. Plus spectaculaire, le projet Gabie a été conçu pour la réparation de la valve mitrale du cœur. Cette valve capitale, qui règle la circulation sanguine entre l’oreillette et le ventricule, peut s’être déchirée. Grâce à son système de guidage temps réel, le système robotisé saura s’en saisir alors que le cœur, qui n’a pas été arrêté, bat encore, et qu’elle est animée de mouvements !

Dans le secret des laboratoires

Parmi les robots étonnants en préparation dans le secret des laboratoires français, il faut citer Psikharpax, sur lequel travaille le Lip6 (Laboratoire d’informatique de Paris 6).

Psikharpax Cet appareil autonome à l’allure d’un petit rat, baptisé Psikharpax, élaborera des stratégies de déplacement en fonction de ses motivations et de ses « émotions », le tout dans un environnement qui lui est inconnu. Objectif du jeu : survivre ! © CNRS Phototèque / Jean-Arcady Meyer

Ce robot mobile aux allures de souris – sa « tête » se termine par un museau où dardent de longues moustaches – sera lâché dans un environnement inconnu où il devra survivre. Il lui faudra se rappeler des lieux importants où recharger ses batteries, de ceux où il court un danger – il y a entendu des bruits de pas - afin de mieux les éviter, et saura planifier ses tâches en fonction des contraintes.

L’Héliquadrator, quant à lui, est un mini-hélicoptère capable de se placer en vol stationnaire d’une manière complètement autonome. Demain, ce robot volant mis au point par le laboratoire Heudiasyc (CNRS) pourrait remplir des missions de repérage et de surveillance aérienne.

Enfin, ne refusez pas la visite guidée la prochaine fois que vous visitez un musée. En fait de guide, ils s’agira peut-être d’un robot comme le Diligent, expérimenté au laboratoire de la communication parlée (CNRS) et dont le Louvre pourrait se doter. Il saura vous emmener dans le dédale du plus vaste musée du monde vers les œuvres d’art qui vous intéressent et même suivre votre regard pour vous apporter des informations complémentaires concernant les détails qui ont attiré votre attention.

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