ROBOTS

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Le robot mobile

Même si l'industrie a besoin de mobilité, elle résout facilement ce problème avec les véhicules filoguidés ou sur rails etc., les conditions d'exploitation (atelier flexible par exemple) permettant un aménagement de l'espace. Aussi, on ne saurait y parler de véritables robots mobiles, lesquels sont caractérisés par la recherche de trajectoires variables et non définies à l'avance, posant ainsi des problèmes bien plus complexes que le robot à poste fixe. En effet, ce dernier se trouve dans un environnement a priori figé, avec de faibles variations correspondant soit à la succession des opérations d'exécution de la tâche soit à des perturbations limitées. On peut instrumenter cet environnement et/ou l'aménager pour limiter ou supprimer l'information qu'y doit prélever le robot pour exécuter sa tâche, d'où la relative simplicité de son système de commande. Par ailleurs ce robot est accessible à l'homme qui l'a « sous la main » pour le contrôler, le surveiller ou le réparer.

À l'opposé, le robot mobile, par nature, se caractérise par son éloignement de l'homme et par un environnement en permanence évolutif, ce qui engendre deux classes de problèmes dont les solutions efficaces en mode automatique n'existent encore que dans des cas particuliers fortement contraints (ou fortement simplifiés par rapport au cas général).

Distance homme-robot

La situation dans laquelle le robot est éloigné de l'homme se manifeste suivant deux type de cas :

– dans le premier, le robot est à poste fixe mais dans un lieu interdit d'accès à l'homme par les dangers que présente le milieu (eau, vide, radioactivité, risque d'explosion...). C'est typiquement le cas des milieux dits nucléaires où le problème de l'intervention se pose depuis longtemps (dans les centrales, par exemple) et a dû être résolu avec les moyens disponibles à chaque époque. Le mode d'intervention commun est connu sous le nom de téléopération ou télémanipulation.

– dans le second, le robot est véritablement mobile, ce qui soulève deux types de difficultés. Soit le véhicule a pour seule mission l'inspection de lieux à des fins de reconnaissance. Dans ce cas, deux questions se posent : celle de la reconnaissance du terrain ou de l'environnement pour être capable de progresser ; celle de la reconnaissance de « la bonne route » et des « cibles » imposées par la mission. Soit le véhicule est, de plus, doté d'outils afin d'exécuter des tâches physiques déterminées dans des lieux bien précis (prélèvement d'échantillons, d'objets, démontage, assemblage etc.). Ceci est aussi le cas des robots qui devraient se comporter correctement au milieu de la société humaine (robot « domestique »). Les problèmes de contrôle et de reconnaissance s'en trouvent considérablement complexifiés puisque c'est comme si on avait un robot pour agir sur l'environnement monté sur un robot de transport, les deux devant agir de manière coordonnée pour n'en plus faire qu'un.

Dans tous les cas, on doit considérer le système tripartite : robot-environnement-opérateur humain avec ses interactions. Le niveau d'automatisation de l'exécution des tâches par le robot dépend des informations pertinentes exploitables. Ces dernières peuvent pour partie être stockées à l'avance ou prélevées en ligne et réparties dans la mémoire de l'ordinateur de commande et/ou dans le cerveau de l'opérateur humain. Une partie peut aussi n'être accessible ni au robot ni à l'opérateur, ce qui oblige à tester des hypothèses (avec le risque qu'aucune ne soit valide). La répartition et le niveau de complétude des informations pertinentes accessibles limitent le niveau d'automatisation. En effet, pour réaliser une tâche, il est nécessaire de disposer d'un certain nombre d'informations. Toutes ces informations peuvent être acquises avec des capteurs ou engrangées à l'avance. Lorsque certaines d'entre elles ne peuvent être obtenues par ces moyens, il est impossible d'automatiser complètement le système et l'homme doit rester présent pour compenser ce déficit. La complétude de l'information pertinente est donc impérative pour une automatisation intégrale de l'exécution d'une tâche. Le niveau d'automatisation est donc éminemment variable et fonction de chaque cas particulier, non seulement d'un cas à l'autre mais tout au long de l'exécution d'une tâche. Ainsi cette exécution peut passer par les quatre stades : impossibilité d'exécuter l'opération prévue, commande de l'opération (à distance) totalement à la charge de l'opérateur (commande manue [...]

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Robots : schéma de principe

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Écrit par :

  • : membre de l'Académie des technologies, ancien directeur de recherche au C.N.R.S.

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Pour citer l’article

Philippe COIFFET, « ROBOTS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 22 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/robots/