Influencé par les films de science-fiction, le grand public conçoit un robot comme une machine humanoïde dévouée ou hostile à l'homme.
Dans la réalité, les ingénieurs qui développent des machines humanoïdes s'efforcent de leur donner un caractère serviable. Les produits issus de cette créativité débordante qui sont passés des labos aux supermarchés ne sont pas très spectaculaires. La tondeuse à gazon autonome pour terrain plat ne fait pas saliver un fan de la «Guerre des étoiles».
Faire coexister homme et robot pose de sérieux problèmes de sécurité. Pour pouvoir nous assister, le robot humanoïde devrait avoir une force comparable à la nôtre. Force, que nous avons appris par expérience à adapter à toutes les situations. En déplaçant un objet, nous adaptons instinctivement les paramètres du mouvement aux caractéristiques de l'objet et savons géré les imprévus qui surgissent. Un robot d'assistance disposant de la force de l'homme sans sa capacité d'analyse, serait une machine meurtrière.
Au laboratoire de productique et robotique de la Haute Ecole Arc ingénierie (LPR), nous n'avons pas de robot humanoïde, mais sommes confrontés au même problème de cohabitation entre homme et machine. Nos machines sont des robots industriels standards, des bras manipulateurs fixés au sol, puissants et rapides, mais dépourvus de capacité adaptative. En usines, ces robots travaillent derrière des barrières de protection que l'homme ne peut franchir qu'en respectant des mesures de sécurité strictes et normées.
Ces mesures impliquent un coût élevé. De plus, les utilisateurs de robot industriels de taille humaine souhaiteraient disposer d'une meilleure interactivité entre homme et la machine. Dans ce but, certains constructeurs de robot imaginent des robots coopératifs partageant le même espace de travail que l'homme. Dans ce concept, l'espace de travail commun est ausculté par des détecteurs permettant de situer l'homme par rapport au robot et de réduire la vitesse de ce dernier en cas de besoin. On parle alors de barrière de protection virtuelle.
Le LPR est engagé dans deux projets mettant en uvre de telles barrières.
Le premier, en collaboration avec l'EPFL, est une application médicale utilisant une caméra 3D permettant de situer dans l'espace des objets munis de points de repères. Ce projet met à disposition des médecins, un robot qui automatise des tâches délicates dans des traitements et diagnostiques en neurologie. Le second, en collaboration avec l'institut d'automatisation industrielle de la Haute Ecole d'ingénierie du canton de Vaud, utilise un capteur laser à balayage qui ausculte en permanence un plan virtuel horizontal situé à l'avant du robot dans la zone de travail partagée par l'homme et la machine.
Différentes solutions sont testées pour garantir une réaction rapide du robot et assurer la fiabilité de l'installation.
L'expérimentation démontre qu'il existe encore un décalage entre l'univers de la science-fiction et celui du travail de l'ingénieur. L'enjeu passionnant de ces prochaines années, sera donc de rendre réels les créations de l'imaginaire
thierry.perret@he-arc.ch