La robotique moderne est une branche scientifique extrêmement dynamique, qui se développe rapidement et apporte des innovations révolutionnaires intéressantes presque chaque année. Les robots sont couramment utilisés au quotidien pour réaliser toutes sortes de tâches. Des machines humanoïdes sont déployées partout, de médecine à ménage et Fabrication . Ces robots peuvent varier dans leurs caractéristiques, leurs fonctions et leur apparence ; certains d'entre eux vont d'une construction plutôt primitive et simple à une construction très complexe, presque indiscernable de l'humain. Aujourd'hui, créer des robots ressemblant à des humains est l'objectif principal de la robotique dans le monde entier.
Les robots dans la vraie vie
Les robots ont un champ d'application très large. Ils peuvent être utiles dans presque tous les domaines de la vie.
Les robots en médecine
Les robots sont utilisés depuis longtemps pour soigner les personnes handicapées. La production de prothèses et de membres artificiels modernes, notamment, repose fortement sur la robotique. Les prothèses répondant aux normes médicales actuelles sont mobiles, flexibles et constituent un remplacement qualitatif des membres perdus. Nombre de ces prothèses sont manipulées directement par les impulsions électroniques du corps du patient. Mais ce n'est pas tout. robotique peuvent offrir – les robots sont présents dans les services chirurgicaux, ainsi que dans de nombreux établissements d’enseignement pour médecins, et la gamme de leurs applications possibles ne cesse de s’élargir.
Les robots dans l'industrie aérospatiale
Personne ne contestera que les robots devraient trouver leur place dans les futures missions d'exploration spatiale, en tant qu'éléments indispensables des équipages voyageant dans l'espace. Et même si l'on se réfère à l'histoire, on constate déjà que la plupart des explorations spatiales ont été menées avec les L'idée n'est donc pas nouvelle. De nombreux robots lunaires, martiens et robots-avatars travaillent pour nous dans l'espace. Mais la diversité de ces machines ne s'arrête pas là : il existe de nombreux types de robots conçus spécifiquement pour les conditions extrêmes de l'espace. Ils peuvent effectuer des tâches inaccessibles aux humains ou tout simplement trop dangereuses.
Systèmes de sécurité robotisés indépendants
L'utilisation de robots modernes dans le domaine de la vie quotidienne pour la sécurité des personnes s'est avérée très précieuse. Par exemple, certains robots peuvent localiser et identifier les risques d'incendie potentiels et les éliminer, prévenant ainsi les catastrophes avant même qu'elles ne surviennent.
Et nous ne devrions pas rejeter la Des robots engagés dans des missions militaires . Ils servent à l'entraînement des soldats. Bien que leur conception ne rappelle pas celle d'êtres humains comme d'autres robots haut de gamme, ils reproduisent parfaitement le comportement et les réactions d'une personne réelle. Grâce à ces machines, les dirigeants militaires créent des situations et des conditions extrêmement proches des hostilités réelles.
Les robots peuvent espionner différents objets sans attirer l'attention. Ils soulagent ainsi les forces de l'ordre, leur permettant de se consacrer à d'autres tâches importantes.
Appareils robotisés dans les ménages et l'industrie manufacturière
Il est difficile d’imaginer des installations de production modernes et fabrication Des usines sans robots. Habituellement, les robots assurent la majeure partie du travail dans ces usines. On parle d'un nombre considérable d'opérations exigeant une précision de mouvement extrême et de nombreuses répétitions, se réduisant à un processus unique et continu à grande vitesse – un scénario impossible pour un humain. L'utilisation de robots peut accroître la cadence de production de secteurs manufacturiers entiers, libérant ainsi des employés et leur permettant de se consacrer à d'autres objectifs importants de l'entreprise.
Les robots sont également souvent utilisés dans ménages Pour aider les propriétaires à cuisiner, à faire le ménage et à effectuer d'autres tâches ménagères courantes. Les plus courants sont les robots aspirateurs et les robots tondeuses, mais il existe aussi d'autres machines réalisant des tâches beaucoup plus complexes.
Les robots dans l'industrie du divertissement
Il existe également des robots conçus uniquement pour divertir les humains. Il s'agit principalement de jouets pour enfants capables de chanter ou d'effectuer quelques mouvements de danse, de voitures radiocommandées et de jeux interactifs. On trouve même sur le marché des robots dits « réels », capables de communiquer grâce à des schémas vocaux préprogrammés. Il semble donc qu'ils ne soient pas tous conçus pour les enfants. Cependant, la seule différence entre les modèles pour adultes et ceux pour enfants réside dans leur conception et leur taille.
Robots célèbres
Des centaines d'entreprises à travers le monde produisent chaque jour une quantité impressionnante de mécanismes robotiques différents. Pour que votre robot se démarque des autres, il doit être une véritable perle rare dans le monde de la robotique. Voici quelques exemples de ces réalisations, célèbres pour leurs fonctions uniques.
Asimo
Ce robot japonais a été développé par Honda, un acteur majeur du secteur de la robotique depuis les années 1980. Ses spécialistes ont réussi à construire un robot qui a captivé l'attention de toute la communauté scientifique. Pesant 50 kilos et mesurant 1,5 mètre, ce robot pouvait se déplacer seul, éviter divers obstacles et exécuter des programmes d'actions supplémentaires, comme servir une tasse de café à un humain.
VGo
Ce robot, contrôlé par Wi-Fi, est un dispositif de téléprésence. Il peut communiquer via un microphone, entendre et voir son environnement, ce qui lui permet de se déplacer librement. Ce mécanisme a été spécialement développé pour les personnes handicapées incapables d'accomplir seules les tâches quotidiennes. Connecté à certains appareils, ce robot pourrait servir de caméra portable indépendante. Grâce à cette technologie, les enfants scolarisés à domicile peuvent suivre les cours depuis chez eux.
Roboboy
Ce robot a été développé par des spécialistes zurichois. Ses tendons flexibles lui confèrent une allure plus anthropomorphique. Les concepteurs ont cherché à créer un visage exprimant des émotions, et sa peau, en matériau souple, lui confère une apparence élégante. Ce robot réaliste a été initialement conçu pour accompagner les personnes seules nécessitant une attention extérieure.
Kuratas
Ce robot géant pèse environ 4,5 tonnes et atteint une hauteur impressionnante de 4 mètres. Ses mouvements sont contrôlés par un contrôleur placé dans une cabine spéciale, mais il peut également être contrôlé à distance. Son design évoque immédiatement un personnage d'anime, une solution plutôt attendue de la part des ingénieurs japonais.
iCub
L'un des robots les plus avancés a été construit en Italie. De l'extérieur, il ressemble déjà beaucoup à une personne réelle. Mais en examinant de plus près ses fonctionnalités, vous découvrirez qu'il est capable de mémoriser son propre nom, celui de ses interlocuteurs et celui de différents objets. De plus, il s'adapte à son environnement et se déplace librement.
Justin roule
Rollin' Justin a été développé par le Centre aérospatial allemand. Il est contrôlé par téléprésence, le programme étant piloté à distance par un opérateur depuis l'écran. Le robot est disponible en différentes versions, dont une version verticale.
De quoi sont faits les robots
Plusieurs matériaux différents sont utilisés pour construire un robot. Les plus courants sont :
- Aluminium
- Acier
- Plexiglas
- Plastique
- Fibre de carbone
- Caoutchouc synthétique (utilisé pour représenter la peau artificielle et le tissu musculaire dans les robots réalistes).
Le choix des matériaux dépend directement des fonctions spécifiques d'un robot et de ses conditions de travail. Plus l'environnement dans lequel un robot va travailler est défavorable, plus des matériaux plus solides et plus résistants devrait être de résister à l'usure.
Robots synthétiques
La construction de robots synthétiques ou « mous » est l'une des priorités du secteur moderne de la robotique, qui travaille sur des robots réalistes. Ces humanoïdes synthétiques se caractérisent généralement par leur surface lisse, censée imiter la peau humaine. Construits selon des principes bioniques, ils sont spécifiquement conçus pour être utilisés sur des postes de travail en contact étroit avec les humains, car ils présentent des risques de traumatisme bien moindres que ceux fonctionnant à proximité d'un mécanisme analogue en métal et en plastique dur. Grâce à la peau et aux muscles artificiels utilisés dans la construction des robots, le résultat final est hautement anthropomorphique !
Robots contre androïdes
Les robots androïdes sont des robots humanoïdes qui ressemblent à s'y méprendre à de vrais humains, ou du moins qui sont conçus pour leur ressembler par leur apparence et leurs actions. De tels modèles sont actuellement activement développés par de nombreux fabricants de robots de renom à travers le monde. Un robot classique, en revanche, ressemble généralement moins à un humain et possède beaucoup moins de fonctions.
Les robots se sont révélés utiles pour effectuer rapidement des tâches répétitives simples, des opérations de haute précision ou le levage d'objets lourds. Un robot androïde est un type de robot auquel on peut confier des opérations intellectuelles. Il peut gérer des tâches telles que communiquer ou apporter une aide directe à une personne dans différents domaines de la vie. Ses capacités sont bien plus diversifiées que celles des robots ordinaires conçus pour des tâches strictement programmées.
Robot compagnon pour l'interaction personnelle
Les robots compagnons sont conçus pour offrir des interactions utiles et socialement appropriées dans le monde réel. Leur première et principale mission est de servir les humains et de les aider dans leurs tâches quotidiennes. Comme leur nom l'indique, les robots compagnons ont été conçus avant tout pour les personnes ayant besoin d'être accompagnées, notamment les personnes âgées, handicapées ou autistes. Ces robots peuvent être d'une grande aide pour les personnes dans le besoin.
Ces dernières années, les robots à l'apparence humaine gagnent en popularité auprès des passionnés et des curieux qui s'intéressent à ces petits robots amusants partageant des caractéristiques humaines et suscitant naturellement la sympathie. Leur principale fonction est de maintenir la conversation avec leurs interlocuteurs. Ils constituent un excellent moyen de communication pour les personnes aisées qui se sentent néanmoins seules et ont un besoin urgent de partager leurs pensées.
On trouve également sur le marché des robots-compagnons ressemblant à des animaux domestiques. Cependant, le plus souvent, ils ne servent qu'à remonter le moral des troupes, sans grande utilité pratique.
Qu'est-ce qu'un humanoïde
Les robots humanoïdes sont des appareils qui ressemblent extérieurement, au moins en partie, à des humains, même s'ils ne possèdent aucune fonction spécifique. La plupart d'entre eux sont dotés de mains, de jambes, d'une tête et même d'un visage. Bien que le concept de ces robots soit ancien, les avancées les plus marquantes dans ce domaine ont été réalisées au cours de la dernière décennie.
Un véritable humanoïde ne doit pas seulement ressembler à une personne extérieure, mais doit également posséder diverses capacités autonomes, comme se déplacer librement, écouter et parler seul. Et la caractéristique la plus importante d'un humanoïde moderne est peut-être sa capacité à perfectionner ses compétences au cours de certaines actions, comme le ferait une personne réelle.
Comment fabriquer un robot humanoïde
Les robots humanoïdes polyvalents sont des machines extrêmement complexes qui nécessitent des connaissances et une expérience considérables pour en créer un modèle satisfaisant. La construction d'un tel robot doit inclure le système musculo-squelettique, des membres mécaniques, des systèmes de reconnaissance du son et de l'environnement, ainsi qu'un réseau neuronal capable de collecter et de traiter des informations externes. Les éléments d'apparence, tels que la peau et les cheveux, ne sont pas indispensables et constituent davantage un élément esthétique du mécanisme, mais peuvent être négligés.
Construire un robot humanoïde
La plupart des robots partagent des similitudes. Parmi celles-ci, on trouve tout d'abord une agilité corporelle qui leur permet de se déplacer librement. Certains modèles possèdent davantage d'éléments mobiles, d'autres ne peuvent déplacer que les parties principales, mais cela doit être suffisant pour éviter les trébuchements. En règle générale, les éléments du corps sont en métal ou en plastique, reliés par un système d'articulations, à l'instar des os humains.
Les robots se déplacent en activant les bons pilotes au bon moment, de manière harmonieuse. Empêcher les robots de tomber la tête la première au sol est plus difficile qu'il n'y paraît, étant donné qu'ils doivent rester debout en permanence. Certains utilisent des moteurs électriques. actionneurs linéaires et solénoïdes, d'autres utilisent des systèmes pneumatiques hydrauliques.
Un robot doit disposer d'une source de charge pour rester actif. La plupart des robots sont équipés de batteries intégrées rechargeables sur secteur. Les modèles hydrauliques sont équipés de pompes pour créer de la tension, tandis que les modèles pneumatiques utilisent des réservoirs d'air comprimé ou des compresseurs spéciaux pour effectuer leur travail.
Tous les moteurs du robot se connectent aux réseaux électriques qui chargent moteurs électroniques et les solénoïdes directement. Tout ce qui est connecté au réseau est contrôlé par un ordinateur qui active les composants et les vannes nécessaires. Le comportement d'un robot peut être facilement modifié en modifiant simplement le programme installé dans son système.
Bien que certains modèles soient capables d'entendre des sons, de voir des images, de sentir des objets et de ressentir le toucher grâce à leurs capteurs, tous les robots ne sont pas équipés de tels systèmes. Or, la capacité de mouvement est une condition sine qua non pour un robot moderne ; sinon, il ne peut être considéré comme un robot.
Les futurs robots humanoïdes
À l’heure actuelle, la robotique dispose de plusieurs voies de développement différentes qui, selon les prévisions des spécialistes de ce domaine, peuvent devenir les principales tendances du marché. l'avenir de la robotique dans leur ensemble. Il s'agit notamment de :
- Utilisation de nouveaux matériaux, à savoir le nitrate de galliot (dans la production de transistors) et le graphite (dans la production d'unités d'entraînement) ;
- En utilisant de nouvelles sources d’énergie ainsi que la technologie de leur collecte et de leur stockage ;
- Des robots interagissant avec les humains, par exemple pour gérer le trafic aérien sans pilote ;
- Aider les robots à naviguer dans des conditions extrêmes ;
- Augmenter l’efficacité du réseau neuronal en augmentant la complexité de sa structure et de son architecture ;
- Créer des possibilités d’étudier les procédures algorithmiques et l’utilisation des services cloud pour l’éducation de masse des robots ;
- Utiliser l’intelligence artificielle pour perfectionner les modèles de mouvement ;
- Implémentation de robots dans différents domaines de la vie humaine pour augmenter leur rentabilité financière ;
- Se concentrer sur le développement des capacités et de la qualité des capteurs.
En gardant à l’esprit que les développements dans tous les domaines énumérés ci-dessus sont actuellement en cours, il est un fait que dans un avenir proche, le monde de la robotique nous surprendra avec des robots de haute qualité, contrairement à tout ce que nous avons vu jusqu’à présent.
À l'heure actuelle, les robots humanoïdes effectuent déjà de nombreuses tâches dans de nombreux domaines de la vie quotidienne. Et leur nombre ne fera que croître à l'avenir. Le spectre des tâches pour lesquelles les robots peuvent être utilisés ne fera que s'élargir, tout comme leurs capacités. Ils seront utilisés pour des tâches dangereuses pour les humains, des tâches exigeant une exécution rigoureuse et répétitive, pour s'occuper des personnes âgées et des enfants, pour éduquer les enfants et les adultes, et bien d'autres tâches que les robots peuvent accomplir. Et tout en effectuant toutes ces tâches pour les humains, les robots continueront de se développer, ouvrant de nouvelles perspectives pour l'avenir de la robotique.