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robotique

Robotics is the field involving the design, construction, and use of machines to perform tasks autonomously or with guidance.
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Description

Un robot n'est pas nécessairement humanoïde. C'est tout dispositif capable d'agir sur le monde physique selon un programme. Un robot de cuisine est un robot simple : il a un moteur (actionneur) et un bouton (commande). Un complexe robotisé moderne est un orchestre dirigé par un chef processeur : chaque articulation-musicien joue sa partition avec un timing parfait.

Histoire

Le mot « robot » a été introduit par Karel Čapek dans la pièce R.U.R. (1920). La branche technique a commencé avec les manipulateurs télécommandés pour manipuler des matières radioactives dans les années 1940. Le tournant a été l'Unimate de George Devol, le premier manipulateur programmable, breveté en 1954 et installé dans une usine GM en 1961. Dans les années 1970 sont apparus les microprocesseurs, permettant de contrôler le mouvement sur des trajectoires complexes. Aujourd'hui, la robotique fusionne rapidement avec l'intelligence artificielle, engendrant des robots auto-apprenants.

Comment ça marche

Le contrôle d'un robot repose sur une hiérarchie : le niveau stratégique planifie la tâche (par exemple, prendre une pièce sur la table), le niveau tactique la décompose en une chaîne de mouvements, et le niveau exécutif génère les signaux de commande pour les actionneurs. L'outil le plus important est la boucle de rétroaction fermée : les capteurs (encodeurs, capteurs de couple, caméras) indiquent en continu la position et les efforts, l'unité de contrôle compare les valeurs réelles aux consignes et ajuste les courants des moteurs. Pour les tâches complexes comme la marche, on utilise la commande prédictive par modèle (Model Predictive Control), qui calcule le comportement du système plusieurs pas à l'avance.

En pratique

Bras robotisés sur les chaînes de montage, assistants chirurgicaux da Vinci, rovers sur Mars.

Anecdote

Le robot industriel le plus rapide emballe jusqu'à 200 bonbons par minute en trois équipes sans interruption, et sa précision de répétition de position est inférieure à l'épaisseur d'un cheveu humain.

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