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PLANÈTE

ROBOTS

couverture 50.qxp_Mise en page 1 12/02/2018 12:21 Page1

PACIFIC RIM : UPRISING L’INVASION DES KAIJU RECOMMENCE

MARS - AVRIL 2018 - NUMÉRO 50

LE MAGAZINE DES NOUVELLES TECHNOLOGIES

SPÉCIAL NUMÉRO 50 ! NEUF ANNÉES QUI ONT RÉVOLUTIONNÉ

LA ROBOTIQUE

CES 2018 LES ROBOTS, VITRINE DE LA TECHNOLOGIE

planeterobots.com

L 11849 - 50 - F: 5,90 € - RD

IMPRESSION 3D APPLICATIONS À LA MAISON, AU TRAVAIL, EN MÉDECINE

LA ROBOTIQUE DANS LE MONDE DU TRAVAIL EN 2040


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1p edito50.qxp_Mise en page 1 11/02/2018 21:34 Page1

« Un robot n'est pas tout à fait une machine. Un robot est une machine fabriquée pour imiter de son mieux l'être humain. »

Isaac Asimov (écrivain) – La cité des robots - 1990

é di t o Cinquante numéros de Planète Robots, quel parcours depuis le numéro un ! À l’origine, à partir du 18 février 2007, le magazine existait sous la forme d’un blog, Robot Impact, qui chaque jour rapportait l’actualité en direction des fans de robotique. J’ai monté ce blog sans trop y croire, après avoir vu un reportage télévisé sur les robots. Ce fut l’occasion de tester Joomla !, un moteur de blog, via un hébergeur gratuit. Très vite, Robot Impact a gagné en nombre de visiteurs, des fabricants de robots comme le tout jeune Aldebaran Robotics m’ont invité pour les interviewer et découvrir un NAO encore à l’état de prototype unique. Le blog gagna vite son propre nom de domaine et les visiteurs affluaient encore et encore. Lecteur assidu de la presse depuis ma tendre jeunesse (Tilt, Joystick, Amstrad 100 %, Science & Vie, etc.), début 2009, je commençais à réfléchir à un magazine. Je partais vers un format gratuit à télécharger sur le Net quand un éditeur a eu la brillante idée de me contacter pour un projet similaire ! En décembre 2009, j’avais lâché mon travail précédent (informatique) et le premier numéro de Planète Robots était en kiosque. Lors de la création du premier numéro, l’équipe était vraiment minuscule, nous étions deux avec des pseudos différents ! Dès le second numéro, notre équipe était passée à une quinzaine, à la suite d'une annonce passée dans le magazine. Aujourd’hui, nous avons une équipe de 80 personnes à travers le monde et nos magazines sont disponibles dans l’ensemble des pays francophones. À chaque numéro, c’est un véritable plaisir pour nous de vous offrir le fruit de notre travail que nous écrivons avec la plus grande des passions. Et nous serons encore ensemble pour vous offrir un numéro 100 d’ici quelques années. Merci à vous, chers lecteurs, c’est grâce à vous que nous pouvons vivre de notre passion. ■Frédéric

Boisdron

PLANÈTE ROBOTS N°50

I02-03


1p sommaire50.qxp_Mise en page 1 09/02/2018 09:40 Page1

S o mm aire

Mars / avril 2018 - N° 50

08 Robots News

ÇA VIENT DE SORTIR

ROBOTS DE SERVICE

Tout ce qu’il faut retenir de ces deux derniers mois dans le monde étrange de la robotique.

16 Le droit des robots

Jouets connectés : gare au risque d'espionnage.

64 Les exosquelettes français avancent La France fait force d’innovation.

70 Maya, un robot Open Source pour diverses applications

Semi-humanoïde, il est réalisé en grande partie par impression 3D.

18 Sébastien Loeb Racing Xperience ÉVÉNEMENTS

La réalité virtuelle entre au cœur du Futuroscope.

22 Déjà 50 numéros de Planète Robots ! Petit retour sur les premiers numéros du magazine.

28 CES 2018

La robotique grignote les nouvelles technologies.

38 Impression 3D à la maison Sacré professeur Tournesol !

2040, bienvenue dans un monde imprimé en 3D.

ROBOTS & MÉDIAS

RECHERCHE ROBOTIQUE

96 Pacific Rim : Uprising

Le nouveau robot de Honda qui pourrait un jour vous sauver la vie !

78 Le monde animal structure la robotique en essaim

Quand la nature stimule la robotique.

Un écosystème complexe et vertueux.

PLANÈTE ROBOTS N°50

L’invasion des Kaiju recommence.

98 News jeux vidéo

Les nouveaux héros des jeux vidéo.

graphiques NVIDIA !

82 L’androïde Sophia obtient la nationalité Révolution ou coup de bluff ?

88 News spatiales

ROBOTS AU TRAVAIL

I

Quelques idées de lecture ou de cinéma.

Robotique et intelligence artificielle embarquées.

58 La robotique dans le monde du travail

Le corps humain en pièces détachées.

04-05

94 News médias

80 L’I.A. au cœur des nouveaux processeurs

52 Impression 3D en médecine

Rédacteur en chef Frédéric Boisdron boisdron@planeterobots.com

Notre sélection de gadgets qui ont retenu notre attention..

76 E2-DR

INNOVATIONS DU FUTUR

Directeur de la publication Philippe Seban seban@planeterobots.com

86 News gadgets

saoudienne

46 Impression 3D au travail

Planète Robots Édité par Les Éditions d'Acamar, 161, bd Henri-Sellier, 92150 Suresnes.

Pas encore des produits, mais des designs dignes d’intérêt.

INTELLIGENCE ARTIFICIELLE

DOSSIER : L’IMPRESSION 3D EN 2040

en 2040

91 News concepts

86 La prochaine mission de la NASA à destination de Mars

Dans quelques mois, la NASA va envoyer sur Mars un nouvel atterrisseur, Mars Insight.

L’espace est un nid pour les nouvelles technologies robotiques.

Rédacteurs Lionel Alvergnas, Christelle Boudet, Me Alain Bensoussan, Cédric Célestin, Alain Clapaud, Nicolas Denis, Aurélie Gallois, Josèphe Ghenzer, Darine Habchi,Joe Pillow, Screetch et Arthur Vernassière. Secrétaire de rédaction Louise Santonnax Direction artistique Patrick Lusinchi Responsable publicité Cédric CÉLESTIN c.celestin@planeterobots.com +33 (0)146 250 525 © 2018 Les Éditions d'Acamar

Dépôt légal à parution Diffusion MLP ISSN : 2106-3133 N° de commission paritaire : 0418K90181 Imprimé en Italie La rédaction n’est pas responsable de la perte ou la détérioration des textes, fichiers ou photos qui lui sont adressés pour appréciation. La reproduction, même partielle, de tout matériel publié dans ce magazine est interdite. Une remarque, une idée, une question pour notre rubrique courrier : courrier@planeterobots.com

Vous êtes une société, une association, un particulier, vous désirez nous soumettre un communiqué ou nous proposer un article de votre cru. Nous sommes à l'écoute de vos propositions et de vos candidatures pour intégrer notre équipe. contact@planeterobots.com

Suivez-nous sur : Facebook : facebook.com/planeterobots Twitter : twitter.com/planeterobots Google+ : goo.gl/oASjqN Web : planeterobots.com


Événements

4p IA-futuroscope.qxp_Mise en page 1 11/02/2018 15:07 Page1

Sébastien Loeb Racing Xperience La réalité virtuelle entre au cœur du Futuroscope Dès avril 2018, le Futuroscope lance en exclusivité mondiale sa nouvelle attraction en VR5D, Sébastien Loeb Racing Xperience. Le Futuroscope promet une expérience hautement immersive et interactive puisqu’elle propose à ses visiteurs d’accomplir un rêve : être copilote de Sébastien Loeb et ressentir les mêmes sensations que lui quand il conduit une voiture de rallycross. UNE EXPÉRIENCE QUI TOUCHE LES 5 SENS Dans une salle équipée de 108 simulateurs de dernière génération, chaque visiteur prend place à bord d’un siège baquet dynamique avant de s’équiper d’un casque de réalité virtuelle. Aussitôt immergé dans la voiture de Sébastien Loeb par les images réelles en 6K 360°, le voilà lancé à 180 km/heure dans une course contre la montre semée d’embûches sur les routes sinueuses d’Alsace et des Vosges. L’objectif du scénario est de convoyer en un temps record, une fiole contenant un gaz dangereux et hallucinogène au laboratoire médical d’Haguenau pour y élaborer un antidote. Et dans la voiture, les

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responsabilités sont partagées : Sébastien Loeb conduit. Son passager maintient précieusement la fiole pour éviter qu’elle ne se déverse. Secousses, dérapages, sauts, virages… rien n’est épargné au copilote de Sébastien Loeb dont le siège à 6 axes, synchronisé à l’action, est assez sophistiqué pour lui faire ressentir avec finesse tous les reliefs et les textures de la route. Des effets sensoriels embarqués et en salle amplifient son immersion dans la course folle : le vent souffle sur son visage, les odeurs de gomme brûlée et de dégazage lui chatouillent l’odorat, des branchages l’effleurent, le tout au cœur d’un son spatialisé pour envelopper le visiteur dans son environnement virtuel.

DE L’INTERACTIVITÉ RÉELLE AVEC LE VIRTUEL Si le visiteur joue un rôle actif dans cette course en campant le rôle de copilote, son expérience est unique tant elle diffère d’un visiteur à l’autre en fonction de ses choix d’angles de vue. Les capteurs dont sont dotés les casques de réalité virtuelle détectent les mouvements de chaque visiteur pour faire coïncider les images diffusées dans le casque avec son choix d’angle de vue. Grâce à la vision à 360°, chacun peut choisir de jeter un œil au moment où il veut dans l’habitacle pour voir Sébastien Loeb assis au volant à côté de lui, ou décider de regarder la route. Si le visiteur joue un rôle actif dans cette course


Événements

5p spécial-50ans.qxp_Mise en page 1 11/02/2018 20:08 Page1

Déjà 50 numéros de Planète Robots ! Petit retour sur les premiers numéros du magazine Cela fait maintenant plus de neuf ans que Planète Robots a été lancé. De nos premiers articles à aujourd’hui, le magazine a évolué en même temps que les technologies se sont affinées. Si l’on compare les deux époques, aujourd’hui un gouffre s’est déjà installé.

UN MAGAZINE CONSTRUIT À TÂTONS PAR DES PASSIONNÉS En décembre 2009, Planète Robots était vraiment précurseur, les robots commençaient tout juste à entrer dans nos vies à travers les robots aspirateurs, les robots tondeuses et quelques jouets un peu avancés. Les médias commençaient à en parler, par des reportages, en s’extasiant sur les avancées du robot humanoïde Asimo de Honda. Une petite start-up parisienne commençait à se faire un nom parmi les fans de la première heure des boîtes de conserve, Aldebaran Robotics. Elle préparait un petit humanoïde qui devait remplacer le robot chien Aibo de Sony tout en apportant plus de flexibilité et pouvant en plus nous apporter quelques services. Dans le vrai monde, les robots étaient avant

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tout industriels et tout autre forme de robot était vu comme de la pure science-fiction. Le seul robot compagnon disponible est le Nabaztag et il ne fait pas grand-chose à part bouger les oreilles. C’est dans ce contexte que le premier numéro de Planète Robots est sorti en kiosque. Le robot jouet Joebot de WowWee est en couverture du numéro 1, accompagné d’un entretien de Colin Angle, alors probablement la personne la plus en vue des passionnés de robotique. Dès le premier numéro, l’association Caliban d’où émanera différentes sociétés comme Cybedroïd ou EOS Innovation, fait parler d’elle à travers la création d’une main pour robots humanoïdes. Déjà, Bruno Bonnell, ayant acquis la start-up Robopolis suite à son départ d’Atari/Infogrames, prend les rênes d’un

syndicat de la robotique personnelle, Syrobo. Bruno Maisonnier, président fondateur d’Aldebaran Robotics, lance Cap Robotique, visant à allier l’ensemble des start-up du monde robotique afin de travailler ensemble sur des projets communs, notamment ce qui deviendra plus tard le projet ROMEO, un humanoïde de grande taille. Dès le second numéro, en février 2010, l’équipe de Planète Robots s’étoffe de nombreux contributeurs, provenant de l’appel lancé dans le premier numéro. L’association Caliban nous rejoint à travers une chronique qui se déroulera sur un certain nombre de numéros. Cyril Drevet, ex-animateur de Télévisator 2, une émission de jeux vidéo, ainsi que de Turbo sur M6, rejoint l’équipe pour traiter de jeux vidéo et de voitures ! Grâce à tout ce petit


Dossier Prospective 2040 - L'impression 3D

6p print-maison.qxp_Mise en page 1 08/02/2018 23:00 Page1

Impression 3D à la maison Sacré professeur Tournesol !

H

Nous étions en 1972 lorsque le film d’animation Tintin et le lac aux requins fut réalisé. Il est le fruit de la collaboration des Studios Hergé et d’un scénario original de Greg (Michel Greg). Dans cette histoire, une machine particulière était déjà capable de reproduire de petits objets à l’identique à partir d’une pâte molle et mystérieuse.

ergé et Greg malgré leur génie n’y croyaient pas! Car cette pâte excitée par un courant électrique était instable et se mettait à grossir au point de remplir des pièces entières, c’était un gag au service d’une intrigue d’espionnage classique. Qui aurait cru que cette saillie comique deviendrait un enjeu majeur du XXIe siècle. Dans la même veine, l’an 2000 était idéalisé, il y a 40 ans, par les enfants avec des voitures volantes (elles ne sont pas volantes mais se conduisent toutes seules). L’imaginaire et nos projections ne font pas toujours bon ménage. Le temps est ingrat avec « les faiseurs d’histoire » ils déforment et jonglent avec leurs idées et les font apparaître quand bon leur semble. C’est toujours après que nous faisons les liens, mais qu’importe le sort de ces « faiseurs d’histoire » une idée ça arrive!

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LE DÉCOR EST PLANTÉ Nous sommes donc en 2040 et la maison neuve dont nous venons de franchir le seuil, est entièrement connectée. L’impression 3D n’est pas comme nous l’avions imaginée en 2016 au centre des préoccupations des Français mais elle continue à imprimer du papier. Bien que présente à tous les niveaux, elle se fait maintenant très discrète et a plutôt l’apparence d’un coffre blindé, doté de caméras et de voyants de contrôle. Elle est parfaitement intégrée et conçue pour prendre le moins de place possible. À l’intérieur nous pouvons observer plusieurs compartiments dans lesquels nous trouvons une palette de matériaux normalisés (polymères, additifs, pigments, colles etc.). Mélangés entre eux, ils deviendront la couleur, la texture et la résistance de nos futures impressions. Les écrans de contrôle insérés sur le dessus sont nécessaires à la prévisualisation des modèles, ils ont évolué

et peuvent désormais donner parfaitement l’illusion de la 3D sans lunettes et sans torticolis aussi (les « mini » caméras intégrées détectent les mouvements des yeux et corrigent tous les décalages possibles pour un confort optimal). L’acquisition d’un modèle se fait à l’aide d’un plateau tournant motorisé, c’est le modèle qui tourne et non la caméra. La perception 3D en 2040 demeure et reste exploitée sur un support 2D (table, murs, smartphones, etc.). C’est l’illusion de la 3D qui a rendu cette technologie digeste et démocratique. IMPRIMER CHEZ SOI MAIS POUR QUOI FAIRE ? En 2040, La technologie et les appareils ont maintenant trouvé de réelles applications dans notre quotidien. L’imprimante 3D est devenue un outil à part entière, elle complète les avancées fulgurantes


Dossier Prospective 2040 - L'impression 3D

6p 2040-Print 3D au travail.qxp_Mise en page 1 12/02/2018 12:04 Page1

2040

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bienvenue dans un monde imprimé en 3D Alimentation, industrie, bâtiment, l'impression 3D et la robotique seront omniprésentes dans la vie quotidienne en 2040. Elle a permis l'essor d'une nouvelle génération de produits ultra-personnalisés et de produits à proximité des consommateurs.

l est 20h. Après une journée passée à superviser la production d'une armée de robots à l'usine, vous prenez la route pour rentrer chez vous. Pendant que la voiture autonome se glisse dans le trafic de fin de journée, vous entrez en communication avec votre frigo au moyen de la tablette flexible fixée à votre bras. Celui-ci vous propose les divers plats qu'il est possible de cuisiner, en fonction des ingrédients stockés. Quelques minutes plus tard, votre robot domestique et votre imprimante 3D ont préparé le dîner pour toute la famille. Cette vision d'une imprimante 3D dans chaque foyer, imaginée dès l'arrivée des premières imprimantes 3D en kit a mis plusieurs dizaines d'années à s'imposer mais,

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en 2040, elle est devenue une réalité pour bon nombre de foyers. « L'imprimante 3D fera partie des outils de n'importe quel bricoleur, au même titre que la perceuse ou le Karcher aujourd'hui » estime Etienne Bernot, fondateur de A4 Technologies. « Au début des années 2010, on avait rêvé que tout le monde ait une imprimante 3D à la maison, mais la fiabilité des premières imprimantes 3D et, mis à part les modèles Open Source à monter soi-même, le prix des imprimantes 3D était encore trop élevé. En 2040, plus fiable, moins chère et au fonctionnement simplifié, l'imprimante 3D sera un outil relativement commun dans les foyers, comme peut l'être aujourd'hui la machine à coudre ». Imprimantes 3D pour les bricoleurs, pour la cuisine ou encore pour personnaliser les vêtements sont

des éléments de confort aussi indispensables à une famille de 2040 que l'écran holographique, le robot majordome ou les meubles robotisés.

L'IMPRESSION 3D S'EST IMPOSÉE DANS DE MULTIPLES SECTEURS Si l'impression 3D va finir par se faire une place dans les foyers, c'est dans les entreprises que son impact sera le plus fort dans les prochaines années. Ce que l'on a commencé à appeler fabrication additive au début des années 2000 a commencé à être utilisée dans l'industrie pour le prototypage rapide, puis la production de pièces en petites séries. Ce fut notamment le cas dans le secteur aéronautique mais elle a aussi impacté des métiers plus artisanaux comme les prothésistes dentaires,


Dossier Prospective 2040 - L'impression 3D

5p 2040-Print 3D au médical.qxp_Mise en page 1 08/02/2018 23:17 Page1

L'impression 3D

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le corps humain en pièces détachées

L'impression 3D a apporté une nouvelle approche de la médecine. Encore balbutiante lors des années 2000, en 2040, la technologie est bien maitrisée et largement répandue dans les hôpitaux. Plus besoin d’attendre un donneur pour transplanter un rein, un foie, un cœur, il suffit désormais de l’imprimer pour l’implanter.

H53, l’accident fait la une de tous les sites d’information. Une navette de l’Hyperloop entre Paris et Berlin s’est crashée avec une vingtaine de passagers à bord. Si les systèmes de sécurité se sont correctement déployés, l’accident fut extrêmement violent et de nombreux blessés graves sont à déplorer. Déjà, les équipes de secours sont sur place et les médecins s’activent auprès des blessés. Ceux-ci utilisent notamment des scanners portables et les premières images 3D sont envoyées dans les hôpitaux aux alentours où les imprimantes 3D se mettent au travail. L’un des voyageurs a eu une jambe broyée dans l’accident. Le temps qu’il soit transféré à l’hôpital le plus proche et des os reconstitués pourront

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lui être implantés. Un autre passager souffre d’un éclatement de la rate. Avec les données 3D transmises aux chirurgiens, un modèle 3D de la zone à opérer a été immédiatement imprimé en matériaux souples. Déjà, les chirurgiens répètent l’opération avec leur robot Da Vinci grâce à ce modèle imitant à la perfection la densité de chaque tissu et de chaque organe du patient en cours de transfert. Lorsque le blessé arrivera en salle d’opération, ceux-ci seront fin prêts. En 2040, l’utilisation de l’impression 3D dans le secteur médical est désormais courante. C’est le fruit d’une longue série d’innovations depuis les années 2000. Les pionniers ont utilisé de simples imprimantes de bureau à jet d'encre pour reconstituer des os puis ce fut le secteur dentaire qui fut le pre-

mier à utiliser l’impression 3D de manière généralisée, que ce soit pour imprimer des gouttières plastiques ou même des prothèses dentaires. La technique s'est ensuite diffusée dans de multiples disciplines médicales. L'IMPRESSION 3D, UN OUTIL PRÉCIEUX DE PRÉPARATION DES OPÉRATIONS CHIRURGICALES La chirurgie s'est intéressée très tôt à l'impression 3D. Avec de simples imprimantes 3D à filaments plastiques, certains chirurgiens ont pu imprimer les os ou les organes qu'ils devaient opérer. Clément Ernoult, chirurgien maxillo-facial utilisait ainsi une simple imprimante 3D UP Plus 2 d'A4 Technologie pour imprimer le crâne de ses patients avant de


Robots au travail

5p 2040 robot-travail.qxp_Mise en page 1 11/02/2018 21:10 Page1

La robotique dans le monde du travail en 2040 Un écosystème complexe et vertueux

C

La robotique est au confluent de plusieurs domaines tels que le traitement du signal, l’intelligence artificielle, la mécatronique, l’optique, la mobilité… système autonome, capable de décision pour des actions élémentaires à réaliser. Elle couvre les usages personnels ou professionnels de service et s’incorpore dans l’usine du futur, dite industrielle. Son potentiel sur les marchés européens et mondiaux aura un impact important sur la création d’emplois et leurs usages.

omment ces robots vont permettre l’épanouissement du travailleur de demain? En facilitant les travaux d’une grande pénibilité: porter de lourdes charges, naviguer avec une mobilité de précision dans l’espace de travail, manipuler des tâches récurrentes et créer de la valeur, en assistant les salariés dans leur gestion des tâches au quotidien: communiquer par assistance vocale, le geste, en prévenant des dangers, en organisant notre travail. UNE PROSPECTIVE À LONG TERME Les enjeux des entreprises françaises comme celles d’autres pays sont de promouvoir des applications et des robots de plus en plus perfectionnés.

Planète Robots : Pouvons-nous parler de l’homme au cœur de l’usine du futur ? Jean-Luc IMHOF (directeur général de KUKA France): L’homme est complètement impliqué et connecté. De nouvelles interfaces entre les hommes

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et le flux de production sont réalisés: communication par la voix, la vue et le geste c’est-à-dire par l’action. En 2040, nous pourrons équiper l’opérateur d’une sorte de gant connecté relié à une interface web pour la fabrication et le lancement de commandes aux fournisseurs depuis les cellules internes de l’usine. Nous pouvons envisager des moyens de livraison par drones au cœur de l’usine. Les fabricants auraient un processus de contrôle et d’intervention sur le pilotage à distance avec la réalité augmentée. PR: Quelles seraient les évolutions majeures attendues en robotique? J.-L.I. : Les espaces partagés entre l’homme et le robot autonome sont sécurisés. Aujourd’hui, il y a plus de ségrégation à travailler ensemble et donc un impact sur le travail et la sédentarisation. La santé et la sécurité au travail est à prendre en considération, notamment l’isolement de la personne liée aux nouvelles technologies, des difficultés émotionnelles, des risques psychologies. D’où

la volonté de créer des espaces de partage et de soutien social.

PR : Est-ce qu’il y a un impact entre la robotique et les transformations sociétales ? J.-L.I.: La 4e révolution industrielle est un marché impulsé par la transformation digitale. Il y a une coexistence entre le flux normal de travail et les conseils d’experts réalisés avec la réalité augmentée. Les informations en temps réel remontées par le diagnostic créent de la valeur raisonnée. Nous pouvons anticiper sur la transformation des postes de travail. Le métier de technicien participera au changement, par la responsabilité de leur poste avec de nouveaux outils de fabrication, de conception et de communication. PR : Avec quels robots, allons-nous travailler en 2040 ? J.-L.I. : KUKA a investi dans le design de ses robots et la recherche esthétique, ergonomique, mécanique pour livrer des robots plus agiles pour ratio-


Robots de service

5p exosquelettes.qxp_Mise en page 1 09/02/2018 10:37 Page1

Les exosquelettes français avancent

S

Le cabinet Grand View Research estime que le marché mondial des exosquelettes dépassera les 2,7 milliards d’euros en 2025. Les recherches américaines bénéficient largement des subsides de la Défense et de la NASA. Le marché de l'exosquelette est actuellement centré autour de quelques acteurs majeurs, tels que ReWalk, Ekso Bionics, Cyberdyne et Lockheed Martin. Le vieillissement de la société japonaise créera un des marchés principaux en Asie. Les scientifiques européens fédèrent leurs travaux autour du projet Robo-Mate.

il est légitime de penser aux États-Unis ou à la Corée du Sud quand on parle d’exosquelette, les entreprises et les chercheurs français sont de plus en plus présents sur cette technologie d’avenir. Planète Robots vous présente aujourd’hui quatre projets.

L’ÉQUIPE SIRIUS AUTOUR DE L’ASSISTANCE À LA PERSONNE Dans un contexte d'une société vieillissante, le développement des exosquelettes vise principalement deux champs applicatifs : l’assistance pendant les activités quotidiennes et la rééducation. L'équipe SIRIUS (Systèmes Intelligents, RobotIqUe ambiante et de Service) du laboratoire LISSI (Laboratoire Images, Signaux et Systèmes Intelligents), de l'université de Paris-Est-Créteil (UPEC) travaille sur ces sujets depuis dix ans, en se positionnant sur l’assistance physique à la personne en exploitant des robots portables. Leur propos est de préserver les mouvements naturels du l’humain, ce dernier devant en rester maître. Les chercheurs ont

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développé des modèles musculo-squelettiques et des techniques d’automatique avancée pour estimer l’intention de l’humain et contrôler le robot dans l’optique d’une interaction symbiotique entre l’humain et le robot. L'aventure a commencé en 2008, avec le développement de l’orthèse du genou EICOSI (Exosquelette Intelligent et Communicant Sensible à l’Intention), en considérant les mouvements de flexion/extension d’un humain en position assise. Dans ces travaux, l’intention de l’humain est estimée à partir de l’activité électrique des muscles (capteurs EMG) agissant sur l’articulation du genou. Différents modes d’assistance ont été étudiés allant d’une assistance complète (humain passif) à une assistance adaptée aux capacités motrices de l’humain. Ce travail de base sur une structure simple a conduit SIRIUS sur un projet plus ambitieux : un exosquelette de la partie inférieure du corps, pour les activités quotidiennes, appelé EROWA (Exoskeletal Robotic Orthosis for Walking Assistance). Le système se veut complètement autonome, avec une batterie d'une autonomie d’une heure trente. La

partie mécanique a été développée en Corée du Sud, dans le cadre d’un projet de recherche PHC STAR franco-coréen. L'exosquelette est également adapté pour de la rééducation avec des béquilles. Il a été conçu pour des sujets ayant des capacités motrices limitées. Pour améliorer la transparence et l’acceptabilité de l’exosquelette, les chercheurs de l’équipe SIRIUS ont également développé une approche de compensation de l’impédance mécanique induite par l’exosquelette. Grâce à cette approche, l'activité musculaire humaine a pu être réduite de 50 % dans le cas de mouvements de flexion/extension des genoux et de 12 % dans le cas d’un transfert assis-debout. L'équipe travaille également sur un prototype d’exosquelette de l'articulation de la cheville, en partenariat avec le Service de Rééducation Neurolocomotrice de l’hôpital Henri-Mondor. Les chercheurs s’intéressent actuellement à l’adaptation de l’assistance apportée à l’humain en fonction du contexte (marche sur sol plat, montée, descente d’escaliers, etc.). Ces travaux s’appuient sur


Robots de service

5p Maya.qxp_Mise en page 1 09/02/2018 10:39 Page1

Maya un robot Open Source pour diverses applications

R

Créé il y’a environ un an, le robot Maya continue d’être développé par l’équipe de RedOhm. Semi-humanoïde, il est réalisé en grande partie par impression 3D et est proposé en Open Source. Une façon pour chacun de proposer une version différente de Maya avec des technologies toujours plus performantes et des applications innovantes.

obot semi-humanoïde féminin, Maya est créé par RedOhm, une structure collaborative lancée en 2010. Issue d’horizons différents son équipe possède des compétences dans de multiples domaines. Le robot étant Open Source, RedOhm invite professionnels et amateurs à participer aux différents programmes d’élaboration. « D’ailleurs, ce projet robotique intéresse bon nombre de personnes dont un homme originaire de Nice qui le construit. Il collabore avec nous afin d’apporter ses suggestions et améliorer le prototype. En parallèle, deux écoles nous ont aussi contactés. L’une souhaite travailler sur la tête par la reprise de nos plans. L’autre école vient de nous signifier son intérêt à développer la main ». Maya commence à gagner en notoriété et suscite un certain engouement auprès du grand public. En effet, chaque semaine et à travers tout l’Hexagone, des personnes différentes sollicitent l’équipe pour avoir des informations techniques au sujet de Maya. Une fois

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terminé, il est prévu que le robot mesure 165 cm de haut. Dans le but de faciliter ses déplacements qui atteindront entre 5 et 6 km/h, deux versions de motorisations seront proposées, l’une en intérieur et l’autre en extérieur. Maya sera également doté de grandes roues, sans oublier d’un moteur très important. « Au départ du projet nous avons décidé de calquer le robot à une culture ou à un sujet. Nous avons choisi la culture Maya, car elle possède différents symboles. Nous nous sommes inspirés de ce papillon galactique ce n’est pas par hasard. Dans la culture Maya ce symbole signifie que tout être dans l’univers a une conscience. C’était en quelque sorte, une manière de refléter une éventuelle conscience de notre robot », rapporte Hervé Mazelin, fondateur de RedOhm.

UN PROJET AMBITIEUX Le projet Maya, vient à la suite du robot Sentinel. L’élaboration de ce dernier avait d’ailleurs duré 18 mois. « Il était construit essentiellement en métal.

Compte tenu du fait que les imprimantes 3D n’étaient pas aussi évoluées qu’aujourd’hui, nous avions concentré notre travail sur l’aspect mécanique. Nous avancions moins vite avec des résultats moins probants. La fin pour ce projet marquait le début de l’impression 3D chez nous. Nous avions déjà un savoir-faire au niveau de la mécanisation et nous allions essayer de transposer cela au niveau de l’impression 3D avec des traits plus souples, plus harmonieux de façon à attirer plus de regard », ajoute Hervé Mazelin. Bien que le projet Maya ne soit pas encore totalement autonome, ce semi-humanoïde est néanmoins finalisé d’un point de vue mécanique. La partie électrique est elle aussi presque achevée. « Pour la version de tests, nous sommes en train de construire un exosquelette afin que l’utilisateur puisse manœuvrer son robot. Nous allons donc répliquer ce qu’un être humain déplace afin que le robot fasse la même chose. Cela nous permet de déterminer les amplitudes de façon à optimiser chacun des mouvements dans l’espace grâce au retour que nous allons obtenir


Robots de service

2p Honda E2-DR.qxp_Mise en page 1 09/02/2018 10:50 Page1

Dans cette position, E2-DR a un petit air de gorille.

E2-DR, le nouveau robot de Honda qui pourrait un jour vous sauver la vie !

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Après un premier prototype présenté en 2015 à l’IROS (International Conference on Intelligent Robots) en Allemagne, Honda a présenté la dernière évolution de son robot humanoïde E2-DR à Vancouver à l’occasion de l’édition 2017 de l’IROS. Ce robot est destiné à intervenir suite à des catastrophes naturelles ou industrielles, donc sur des terrains particulièrement chaotiques ! Mais les chercheurs de chez Honda ont bien travaillé car les capacités de ce prototype sont déjà très impressionnantes…

a société Honda n’est pas vraiment une débutante en matière de robots humanoïdes et n’a pas encore vu évoluer son robot emblématique ASIMO? D’après ce qu’ils expliquent, ils ont souhaité mettre au point un robot capable d’intervenir en situations d’urgence, telles que des catastrophes naturelles ou autres et ce, quelles que soient les conditions climatiques, après l’accident de Fukushima. Au vu des résultats du prototype actuel de E2-DR, ils sont sur la bonne voie, ses capacités de déplacement sont bluffantes! SES CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES PRINCIPALES Pour que leur robot soit le plus agile possible, les ingénieurs Honda n’ont pas fait les choses à moitié car

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du haut de ses 1m68 pour 85 kg (batterie lithiumion de 1000Wh incluse) avec une épaisseur de 25 cm seulement, il possède 33 degrés de liberté! Il y en a huit pour chaque bras, six pour chaque jambe, deux pour son torse, une par main et une pour la tête. Pour « voir » son environnement, sa tête est équipée de deux lasers rotatifs pour mesurer les distances, une caméra à vision stéréoscopique couplée à des projecteurs infrarouges, une caméra classique avec des flashs leds, plus une dernière caméra de type TOF permettant de mesurer son environnement en 3D. Pour finir, chacune de ses mains dispose également d’une caméra et d’un capteur 3D. Le cœur du robot est bien sûr conçu spécifiquement par Honda, mais on sait qu’ils utilisent un processeur Intel de la gamme i7, ainsi qu’un processeur GPU. Le

tout peut fonctionner dans une plage de température de -10 à 40°C car les systèmes de ventilation sont bien optimisés. Autre innovation, pour pouvoir concevoir un robot aussi compact, Honda utilise des fibres optiques de seulement 0,5 mm de diamètre en lieu et place des câbles électriques habituellement utilisés qui font plutôt 3 à 4 mm de diamètre. Ce qui est étonnant, car les fibres optiques sont connues pour être plutôt fragiles, mais Honda précise qu’ils ont testé les leurs en torsion et en pliure plus d’un million de fois sans aucun problème.

CE ROBOT E2-DR EST PRESQUE UN ACROBATE ! Il peut se déplacer pendant 90 minutes en marchant « classiquement » debout (jusqu’à 4 km/h), mais aussi


Recherche robotique

2p monde animal.qxp_Mise en page 1 09/02/2018 10:53 Page1

Les robots sous-marins de Venise fonctionneront et communiqueront ensemble comme le présente ce schéma.

Le monde animal structure la robotique en essaim

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Un peu partout dans le monde, des groupes de robots tendent à se former en tant qu’essaim. Que ce soit pour la recherche, la logistique, l’agriculture ou les drones, les nuées de robots participent au progrès. Le monde animal pourrait d’ailleurs consister en la genèse de la robotique en essaim.

es animaux au service de l’homme. Telle pourrait être la devise en guise de point d’orgue pour les robots en essaim. Longtemps restés sur le plan des études et des hypothèses, les essaims de robots font désormais partie du paysage scientifique. Ils sillonnent le globe dans le but d’améliorer les productions, les recherches ou tout simplement le niveau de vie. Quelques exemples concrets de la robotique en essaim déjà mis en place à travers le monde nous donnent un aperçu de la mouvance actuelle, très souvent inspirée de la nature. DES ROBOTS SOUS-MARINS À VENISE Venise, la Sérénissime, s’est attaquée depuis 2015 à la mise en place d’un concept de robots fonctionnant en essaim sous ses eaux. La ville souhaite obtenir, par ce biais, des informations sur les activités touristiques et notamment à propos de leur impact sur les fonds

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marins de l’Adriatique. Cette entreprise d’ordre européen, nommée CoCoRo (Collective Cognitive Robots) s’inscrit dans la volonté de préserver l’environnement. Les navires de croisière, la forte densité touristique et les activités maritimes autour de la mer de Venise perturbent l’écosystème local. La mission de ces robots consiste à évaluer les problèmes engendrés et par la suite de permettre de trouver des solutions pour y remédier en toute connaissance de cause. Les robots déployés sous les eaux de la cité italienne visent à transmettre des informations en temps réel aux scientifiques. Avec leurs capteurs intégrés, ils analysent l’environnement subaquatique de manière précise afin de faciliter la recherche de solutions à émettre. Également, les robots sont mobiles et peuvent accéder à des lieux assez inaccessibles. La capacité de ces robots en essaim se voit aussi dans leur adaptation à l’environnement. Ici, ils ont pour but d’arpenter les eaux troubles des profondeurs de l’Adriatique. Entre eux, dans différents endroits où ils

se trouvent, ces robots communiquent et se transmettent les informations obtenues. Car chaque groupe dispose de ses tâches propres. Certains relaient les dégâts environnementaux des eaux, d’autres s’engouffrent dans les fonds marins, pendant que les derniers restent immobiles pour calculer les compositions chimiques de l’eau, des sédiments et de l’habitat maritime. Enfin, la compétence que l’on pourrait appeler en équipe de ces essaims de robots se dévoile aussi par le fait qu’ils peuvent se recharger entre eux. Ces machines sophistiquées travaillent ensemble et ont été inspirées par la nature.

QUAND LA NATURE STIMULE LA ROBOTIQUE Les prouesses du monde animal arrivent aux oreilles des roboticiens. De nombreux animaux possèdent des capacités extraordinaires, la survie et l’évolution des espèces ont entraîné une faculté d’adaptation remarquable chez les animaux. Certains d’entre eux


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