« Robotics: Science and Technology » au Collège de France
C’est le titre du colloque de clôture de la chaire d’innovation technologique, qui se tiendra les 12 et 13 juin, de 9h00 à 18h00. Il se fera en anglais.
Son sujet sera de démontrer comment l’innovation en robotique repose sur une forme de recherche fondamentale sur « la machine autonome » tout en étant guidée par le pragmatisme des développements technologiques. Il y aura 9 interventions de personnalités internationales de la robotique, ayant une expérience en matière d’innovation ou à l’origine de nouvelles théories.
Intervenants :
– Mike Brady (Université d’Oxford, Royaume Uni)
– Rod Brooks (Massachusetts Institute of Technology, Etats Unis)
– Paolo Dario (Scuola Superiore Sant’Anna, Pise, Italie)
– Gerd Hirzinger (Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, Allemagne)
– Hirochika Inoue (Japan Society for the Promotion of Science, Japon)
– Mitsu Kawato (Advanced Telecommunications Research Institute, Japon)
– Yoshi Nakamura (Université de Tokyo, Japon)
– Russ Taylor (Université John Hopkins, Etats Unis)
Un robot spatial qui se nourrira du sol
La Marine américaine a détaillé un projet de robot spatial qui explorera les corps planétaires sur des périodes prolongées. Pour surmonter les limites des batteries actuelles, les chercheurs veulent utiliser une pile combustible bactérienne.
Certaines bactéries présentes à l’état naturel métabolisent l’énergie présente dans la biomasse et produisent des électrons. En collectant les électrons sur une électrode dans un circuit, elles produisent un courant électrique. Les piles combustibles bactériennes font l’objet de recherches mais ont un impact commercial limité car produisant une faible quantité d’électricité.
La nouvelle pile en produira suffisamment pour permettre au robot de se déplacer et de réaliser des expériences scientifiques.
Pour que le système fonctionne, il faut des composants électroniques de faible puissance et des progrès dans les piles. Les chercheurs ont prouvé qu’elles peuvent retirer du sol un faible courant pour alimenter des capteurs mais le robot spatial devra être plus léger que son ancêtre terrestre.
Des robots COBRA MK2 pour la Direction Générale de l’Armement
ECA ROBOTICS a signé fin décembre 2011 un nouveau contrat avec la Direction Générale de l’Armement (DGA) pour la fourniture de 29 robots COBRA MK2 destinés aux unités du Génie de l’Armée de Terre. Ce contrat entre dans le cadre des Urgences Opérationnelles, les robots commandés seront déployés sur les Théâtres d’Opérations Extérieures.
Le COBRA MK2 a été développé sur fonds propres. C’est un petit robot terrestre de 5 kg dédié aux missions d’inspection et d’intervention en intérieur ou en extérieur. Il permet notamment la détection et la neutralisation d’Engins Explosifs Improvisés (EEI). Ces robots contribueront à la protection des soldats français dans leurs missions, en leur apportant une capacité de reconnaissance et de neutralisation à distance des EEI.
Ce contrat constitue la plus importante commande à ce jour de COBRA MK2. La livraison des robots est prévue au 1er semestre 2012.
Une mémoire magnétique de 12 atomes
Les scientifiques d’IBM ont stocké un bit d’information avec 12 atomes. Chiffre nettement plus faible que celui des disques actuels, auxquels il faudrait un million d’atomes.
La technologie du silicium est devenue moins cher et plus efficace mais les limites physiques font que cette voie est insoutenable. Un matériau ferromagnétique utilise une interaction magnétique entre ses atomes qui alignent tous leur spin dans une seule direction. Cela fonctionne bien mais un obstacle majeur pour la miniaturisation est l’interaction de bits voisins. L’aimantation d’un bit magnétique affecte celle de son voisin en raison de son champ magnétique. Les chercheurs d’IBM utilisent un microscope à effet tunnel pour créer un regroupement de douze atomes antiferromagnétiques couplés dans lequel contenant un bit de donnée. Profitant des directions magnétiques alternées, ils ont démontré la capacité de rapprocher fortement des bits magnétiques sans perturber l’état des bits voisins. L’objectif est de parvenir à une mémoire constituée d’un seul atome.
Un fonds pour la robotique
Bruno Bonnell lance un fonds de capital-risque destiné aux jeunes entreprises de la robotique. «En mai ou juin, nous devrions réaliser notre premier investissement. Les entrepreneurs manquent de capitaux propres pour développer leurs activités. Nous allons y remédier», explique-t-il.
Il s’est associé à la société de capital-risque Orkos Capital, spécialisée dans les technologies de l’information. «Baptisé Robolution Capital, le fonds commun de placement à risques devrait lever 60 millions d’euros. Nous pourrons prendre des participations avec des tickets d’entrée qui pourront aller de 300000 à 3 millions d’euros», précise M. Bertrand, partenaire d’Orkos Capital. Avec cette enveloppe, la société de capital-risque compte financer une trentaine de start-up.
CDC-Entreprises, filiale de la Caisse des dépôts qui a en charge «des missions d’intérêt public dans le domaine du capital investissement», s’est engagé à participer. M. Bonnel mettra également la main à la poche.
Robolution Capital sera le premier fonds mondial uniquement dédié à la robotique.
La musaraigne étrusque inspire les chercheurs
Shrewbot utilise « le toucher actif » plutôt que la vision pour naviguer. Il a été développé au laboratoire de robotique de Bristol, avec l’Université de Sheffield, pour le projet BIOTACT.
La musaraigne étrusque, nocturne, utilise ses moustaches pour trouver et capturer sa proie. L’efficacité de cette créature a inspiré les scientifiques qui cherchent les moyens de reproduire ses moustaches pour les robots.
Pour le Pr Prescott : «Quand les moustaches touchent un objet cela les fait vibrer et le modèle de vibration est capté par les cellules sensibles à la base de la moustache. Ces modèles sont transformés en signal électrique envoyés au cerveau. »
Les chercheurs ont mis au point des moustaches qui bougent séparément et sont montées sur un robot mobile. Elles imitent la capacité de la musaraigne en capturant des informations dans l’environnement du robot et en lui permettant de prendre des décisions sur la façon de se déplacer.
Le Pr Pipe explique: «Cette technologie aura des applications pour la nuit ou les environnements enfumés. »
Robot longues distances
Dans le laboratoire de l’IUT de Béziers, le robot avance, tourne à droite puis à gauche, cherche un objet caché derrière un meuble. À des milliers kilomètres de là, dans le laboratoire de recherche en neurosciences de l’Institut Weizmann à Rehovot, en Israël, un homme allongé dans un caisson d’IRM, le pilote. Uniquement par la pensée. Sur l’écran vidéo placé dans le caisson, il visionne, grâce aux caméras placées dans les yeux du robot, les ordres du chercheur français, donnés par gestes.
La technique utilisée permet d’interpréter l’activité des zones du cerveau liées au mouvement. Le patient l’imagine, le robot le détecte et l’effectue.
L’expérience est une première mondiale. « Il y a déjà eu des expériences, mais avec des encéphalogrammes placés sur la tête du sujet », précisent les chercheurs.
Cette réincarnation robotique intéresse les domaines de la santé et du handicap moteur. À terme, nous pourrons aussi, nous retrouver dans n’importe où sur Terre, via un robot.
Un nouveau voilier breton
Le robot VAIMOS (Voilier Autonome Instrumenté de Mesures Océanographiques de Surface) a rallié Brest à Douarnenez (56,7 milles marins, soient 105 km). Il a assuré durant ce trajet plus de 500 mesures (température, salinité, oxygène et turbidité) des eaux superficielles de l’océan (le premier mètre de profondeur) et démontré sa capacité à mener des missions longues de mesures et d’observation en complète autonomie, grâce à son intelligence embarquée. Ses performances technologiques résident aussi dans ses capteurs qui lui permettent de surveiller la qualité des eaux par un échantillonnage fin et continu.
Les missions longues de mesures et d’observation permettront de mieux comprendre les processus de surface et de compléter les mesures satellitaires et les mesures in-situ fournies par les réseaux mondiaux et souvent effectuées au delà du premier mètre.
Ce robot a été conçu par l’école d’ingénieurs ENSTA Bretagne, l’Ifremer et le Laboratoire de Physique des Océans (LPO).
Une journée de travail d’un robot autonome
A Denver un robot Vigilus a terminé sa journée de travail, de patrouille dans un garage pendant huit heures. Il l’a faite en totale autonomie : il a décidé de sa navigation dans le garage, de céder la place aux voitures en mouvement, d’éviter les obstacles sur son chemin.
« Les robots, pour être utiles, doivent fonctionner dans des environnements dynamiques. Ils doivent être en mesure de raisonner sur leur environnement, prendre des décisions concernant des anomalies, et réagir en conséquence », a déclaré le co-inventeur, Louise Gunderson.
Vigilus peut discerner les personnes des objets et utiliser une variété de capteurs surveillant la température et la présence de fumée, d’eau et de certains gaz dangereux. Il sera bientôt capable de discerner des changements de l’environnement, comme un fauteuil qui a été déplacé.
Vigilus sera disponible d’ici le troisième trimestre de cette année, à un coût calculé pour être inférieur à un an de salaire d’un agent de sécurité.
Bilan des Tech Days
A l’occasion des TechDays, Microsoft a présenté certains de ses projets.
Il développe avec l’université de Washington des lentilles de contact à destination des diabétiques. Elles mesurent la glycémie par des capteurs qui transmettent les données vers un ordinateur. Celui-ci détecte les anomalies et en averti le médecin.
Le robot domestique Kompaï, développé avec Robosoft, vient en aide aux personnes dépendantes dans les gestes quotidiens, comme apporter des médicaments. Il détecte les absences de mouvement et alerte un service d’assistance.
Grâce à la Kinect appliquée à la chirurgie, le médecin, dans son bloc opératoire, interagi avec les machine par la voix et le geste et demande à visualiser des documents sans quitter les lieux.
Pour les transports, Microsoft s’est allié à VU Log et a développé un système d’auto-partage avec véhicules géo-localisés. La voiture est équipée d’un système embarqué, contrôlant l’accès au véhicule par les abonnés, et gérant la facturation des trajets et l’état de charge des batteries pour les véhicules électriques.
Une pilule contrôlable par IRM
Des chercheurs de Boston ont conçu une capsule qui peut être avalée comme une pilule et équipée d’une caméra. Une fois à l’intérieur de la voie digestive du patient, un médecin la pilote avec un appareil d’IRM, photographie les zones intéressantes, et consulte les photos par liaison sans fil. Avec la technologie actuelle, la capsule circule au hasard dans le tube digestif et le médecin n’a aucun contrôle sur les zones à photographier.
«L’objectif est de développer cette capsule pour l’utiliser afin de fournir des images en temps réel et permettre aux cliniciens de faire un diagnostic au cours d’une procédure unique» a déclaré M. Hata, chef de l’équipe de développement. « Dans le futur, nous utiliserons cette technologie pour délivrer des médicaments ou d’autres traitements, tels que la chirurgie au laser, directement sur des tumeurs ou des blessures dans la voie digestive. »
Les chercheurs ont testé un prototype et ont prouvé qu’il peut être manipulé dans un réservoir d’eau. La prochaine étape est de tester la capsule à l’intérieur d’un corps humain.
Un Avatar au Japon
Des chercheurs japonais ont mis au point un robot contrôlé à distance via un procédé de « capture de mouvements ».
L’utilisateur de « Telesar V » est équipé d’un casque, d’une veste et de gants. L’équipement envoie des instructions détaillées au robot, qui reproduit chaque mouvement. En retour, divers capteurs fixés sur l’androïde transmettent des informations qui provoquent des sensations chez l’opérateur. Les gants portés par ce dernier sont truffés de puces électroniques et micro-moteurs qui lui permettent de « sentir » ce que les mains mécaniques touchent, une surface douce ou rugueuse, le chaud et le froid. Les « yeux » du robot sont des caméras transmettant des images sur les lunettes-écrans de l’utilisateur, qui peut voir en trois dimensions, ce que le robot regarde. Ce dernier recueille des sons à l’aide de micros et reproduit la voix de l’opérateur avec ses haut-parleurs.
Le robot pourrait avoir des applications dans des environnements à risques ou pour « permettre de garder un lien avec votre grand-père vivant dans une région isolée » selon les chercheurs.
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L’article dans son intégralité est paru dans Planète Robot n°15 du 1er Mai 2012.