Les robots qui s'adaptent à leur environnement - et à vous
Mori3, un robot en origami © Titouan Veuillet
À l'occasion du 10e anniversaire du Laboratoire de robotique reconfigurable, une démonstration de dispositifs d'usage quotidien a mis en évidence la vision de la directrice Jamie Paik - aujourd'hui devenue réalité - d'une nouvelle catégorie de robots polyvalents.
Des chaussures autofixantes à l'airbag d'urgence pour les plongeurs, en passant par un troisième bras servant à verser des boissons et un système de changement de vitesse automatique pour les vélos, les dispositifs robotiques présentés lors de la célébration du campus du Laboratoire de robotique reconfigurable (RRL) le 9 décembre ont répondu à un éventail impressionnant de besoins.
Ce qui est encore plus impressionnant, c'est que beaucoup d'entre eux ont été développés dans le cadre du cours de conception et de développement de produits mécaniques (ME-410) de Jamie Paik, qui, selon elle, est unique à l'EPFL en raison de l'accent mis sur le développement de produits.
« Dans ce cours, les étudiants sont notés sur un prototype fonctionnel d'un robot portable qu'ils ont créé pour un usage quotidien. Chaque prototype doit être un véritable robot qui se déplace et module son activité en réponse à des informations sensorielles - pas simplement une autre application pour smartphone ! » rit Jamie Paik, ajoutant que chaque étape du processus de prototypage est pertinente pour l'industrie. « Les étudiants doivent être capables d'aborder un problème ou un besoin en tant qu'ingénieur, et de quantifier leurs résultats. Si vous ne pouvez pas expliquer au public pourquoi votre dispositif mérite un financement, alors quelqu'un d'autre obtiendra ce financement. »
Le RRL de la Faculté des sciences et techniques de l’ingénieur organise chaque année une exposition des dispositifs développés dans le ME-410, mais cette année, qui marque le dixième anniversaire du laboratoire, une célébration spéciale a également inclus des démonstrations d'autres robots développés dans le laboratoire au cours de la dernière décennie.
Faire du « matériel personnalisable » une réalité
Lors du lancement du RRL, la vision de Jamie Paik n'était pas seulement de concevoir et de construire des robots reconfigurables, mais aussi d'initier un changement de paradigme dans la relation entre les dispositifs robotiques et leurs utilisateurs. « Tout sur un smartphone, du fond d'écran au réveil, peut être adapté à son utilisateur grâce à la personnalisation de son logiciel. Avec les robots reconfigurables, l'espoir est d'avoir du matériel personnalisable : des appareils qui peuvent répondre à des environnements et des besoins changeants », explique-t-elle.
« Lorsque j'ai créé mon laboratoire, je voulais développer des robots à usage quotidien qui accroîtraient notre liberté en élargissant nos options dans différentes situations. Et après 10 ans, je suis heureuse de pouvoir dire que ce n'est pas seulement l'avenir - c'est une réalité. »
En effet, chacun des robots présentés a clairement fait preuve d'une telle réactivité, y compris les robots en origami qui sont devenus des dispositifs caractéristiques de Jamie Paik. Plusieurs modules du Mori3, par exemple, peuvent être connectés pour former un robot indépendant qui peut changer de forme pour s'adapter à de nouveaux environnements. Une surface à retour de force baptisée Miros (Multi-scale Interactive Robotic Surface), qui peut réagir à différentes parties du corps humain pour créer un environnement interactif, a même été récemment sélectionnée pour être présentée à l'édition 2023 du CES - l'influent salon mondial de la Consumer Technology Association. Miros fait suite à un dispositif de la société dérivée de RRL, Foldaway Haptics, qui a été installé sur le concept-car Mercedes-Benz Vision Avtr au CES 2020.
Valoriser - et non remplacer - le travail humain
En ce qui concerne les plans de recherche pour la prochaine décennie du RRL, deux domaines intéressent particulièrement Jamie Paik. À plus petite échelle, elle est fascinée par le cerveau humain, et plus précisément par l'utilisation de dispositifs robotiques pour transférer des informations physiques sur le toucher vers une plateforme numérique. La capacité de créer une expérience immersive intégrant des sensations tactiles réelles - la dureté, la forme et la texture d'une surface, par exemple - pourrait être extrêmement utile pour aider à former les chirurgiens ou les astronautes à faire face à des environnements nouveaux ou inattendus.
En parlant d'espace, Jamie Paik entrevoit également d'importantes utilisations extraterrestres pour les robots reconfigurables dans un avenir très proche. « L'espace est l'un des environnements les plus difficiles à automatiser, car il est très coûteux. Mais il faut être prêt à affronter l'inconnu. Alors que les roues d'un rover peuvent se bloquer et provoquer le retournement du robot, un robot reconfigurable peut s'adapter et trouver des solutions polyvalentes pour résoudre un problème inattendu sur place. »
Elle souligne toutefois que l'objectif ne sera jamais d'utiliser des robots pour remplacer les humains. « Ce que nous voulons faire dans le RRL, c'est abstraire la capacité humaine à effectuer des tâches spécifiques, et rendre ce travail plus polyvalent - mais pas remplaçable. Nous voulons valoriser le travail humain sur de telles tâches en utilisant la technologie. »
