|
La robotique de service est une industrie relativement jeune qui a
connu plusieurs améliorations technologiques. Même s’il n’y a pas
encore consensus, l’IFR (www.ifr.org)
propose une définition qui se lit comme suit (traduction libre) :
« Un robot qui opère de façon automatique ou semi-automatique
pour réaliser des services utiles pour le bien-être des humains et
des équipements, excluant les opérations manufacturières. »
L’idée de cette définition est d’éviter toute confusion avec les
robots industriels utilisés présentement dans les entreprises
manufacturières. Souvent, même si ce n’est pas toujours le cas, les
robots de service sont mobiles. Voici une liste non exhaustive
d’utilisations possibles de la robotique de service :
- Robot dans l’agriculture pour les semences ou les récoltes.
- Robot dans les mines pour le transport du minerai et pour
l’inspection des souterrains.
- Robot d’inspection d’infrastructures (ponts, viaducs,
barrages).
- Robot d’assistance médicale.
- Robot d’assistance pour des personnes handicapées.
- Robot de surveillance et de sécurité.
Au niveau technologique, les bases de la robotique de service ont
de grandes similitudes avec la robotique de collaboration pour
l’industrie manufacturière. Le tableau ci-dessous permet de les
comparer.
| Robot de collaboration |
Robotique de service |
| Interaction avec l’humain. |
Interaction avec les humains situés dans la trajectoire. |
| Compréhension de l’environnement par
l’intégration de la vision et de senseurs de force. |
Algorithmes de traitement des informations provenant des
différents senseurs. |
| Sécurité pour l’humain. |
Sécurité des humains pouvant être dans la trajectoire. |
| Facilité de programmation. |
Facilité pour la téléopération, facilité de modifier les
programmes. |
| Planification de la trajectoire. |
Planification des déplacements. |
Dans les deux cas, les différents « roadmaps » publiés
indiquent tous que ces nouveaux types de robots prendront beaucoup
plus d’importance dans le futur. D’après le rapport 2008 de l’IFR (International
federation of robotics), les robots de service pour usage
professionnel vont représenter un marché de 9 milliards de dollars
pour la période 2008-2011. Il est donc probable que le Québec suive
également cette tendance.
Exemples d’applications industrielles en robotique de service
Agriculture
Les robots en agriculture ne sont pas encore largement utilisés,
car ils dépendent du développement du traitement de l’information
collectée par les différents senseurs. Couplés avec un système de
GPS, les robots en agriculture pourraient œuvrer dans la semence, le
désherbage, l’arrosage et la cueillette. La difficulté principale
est au niveau de l’environnement très changeant et varié, ce qui
complexifie autant la conception mécanique du robot que les
algorithmes de traitement des informations. L’implantation de ce
type de robot dans des serres constitue une avenue intéressante pour
débuter avec ces nouvelles technologies. En effet, l’environnement
est plus stable et contrôlé, ce qui devrait faciliter la tâche.
Foresterie
La coupe des arbres semble être la tâche de prédilection pour la
robotique en foresterie. Un des défis consiste à identifier les
arbres pouvant être coupés de ceux qu’il est préférable de laisser
sur place. Comme pour l’agriculture, de nombreux défis résident dans
les conditions changeantes du terrain, de la luminosité, des
conditions climatiques, etc.
Mines
L’utilité principale de la robotique pour les mines est la
protection de la santé et de la vie des humains. Les tâches typiques
pour les robots sont le mappage des galeries, la pose des explosifs,
la cueillette de minerais dans des endroits dangereux pour des
humains. Les autres développements anticipés sont des systèmes
autonomes de forage et des systèmes autonomes de transport du
minerai. Le Département de l’énergie des États-Unis financerait un
projet de développement d’une interface opérateur-robot conviviale
pour des mines à ciel ouvert.
Nettoyage de plancher
On ne parle pas ici de nettoyer le plancher dans nos maisons,
mais de systèmes autonomes pour nettoyer de grandes surfaces dans
des usines, des entrepôts et de grands édifices. Selon des données
européennes, la main-d’œuvre représente entre 70 et 80 % du coût de
nettoyage. Il y a donc des opportunités intéressantes dans ce
domaine.
Nettoyage de conduits, tuyaux et réservoirs
Même si le nettoyage de conduits, tuyaux et réservoirs est une
tâche évidente pour des robots, très peu de systèmes sont en œuvre
en ce moment. Dans plusieurs cas, l’accès est difficile pour tout
humain. De plus, ce nettoyage est souvent réalisé dans des
conditions difficiles, si ce n’est pas carrément dangereux. Selon
des études, le nettoyage de réservoirs se réaliserait de trois à
cinq fois plus rapidement avec un robot que l’opération manuelle,
principalement à cause des différentes contraintes de sécurité
requises.
Nettoyage de matériel de transport
Plusieurs robots ont été conçus pour le nettoyage extérieur de
véhicules, d’avions, de bateaux et de trains. Dans de nombreux cas,
ces développements n’ont pas dépassé le stage du prototype. C’est
seulement dans des situations extrêmes que ces projets se sont
concrétisés : décontamination de véhicules militaires ou enlèvement
de crustacés sur des coques de bateaux. Ce type d’application
devrait prendre de l’ampleur dans le futur.
Inspection et entretien d’infrastructures et d’usines
L’inspection et l’entretien de grands ouvrages comme les
édifices, les ponts, les viaducs et les installations en haute mer
sont coûteux et souvent dangereux pour l’humain. L’utilisation de la
robotique peut donc nettement faciliter ces tâches, surtout afin
d’éviter d’exposer des gens à des situations ou des conditions
dangereuses.
Inspection de réservoirs, d’aqueducs et d’égouts
Similairement au nettoyage de réservoirs et de tuyaux,
l’utilisation de la robotique permettrait de réduire sensiblement
les risques pour les humains qui réalisent présentement ces tâches.
De plus, des robots peuvent accéder à des tuyaux trop petits pour
qu’un humain s’y insère. Ces tâches sont clairement intéressantes
pour des robots. La majorité des systèmes d’inspection robotisés
sont nouveaux et la majorité n’a pas été plus loin que l’étape du
prototype.
Systèmes de démolition
Dans toute activité de démolition, il réside toujours un risque
important pour l’humain. Actuellement, ce sont surtout les systèmes
télécommandés ou partiellement autonomes qui sont utilisés.
L’autonomie de ces systèmes serait appelée à s’améliorer, afin de
réduire l’intervention humaine.
Construction d’édifices
Même si l’utilisation de la robotique dans ce secteur est
envisagée depuis les années 1980, l’adoption de ces technologies est
moins forte qu’anticipée initialement. Une des raisons avancées est
le conservatisme du secteur, peu enclin à utiliser de nouvelles
technologies. L’autre raison principale est technique, les sites de
construction étant des milieux non standards et comportant beaucoup
d’intervenants, ce qui complexifie le développement de robots
pouvant œuvrer dans ces conditions.
Il y a malgré cela différents développements récents. Parmi les
tâches qu’il est possible de robotiser, il y a le transport du
matériel (en vrac ou unitaire), la préparation du matériel (coupage,
formage, usinage), l’assemblage d’éléments de structure et le
bétonnage. Certains avancent que les solutions robotiques sont 30 %
plus rapides que les opérations manuelles.
D’autres envisagent l’automatisation de la construction en
scindant les étapes : préfabriquer des composantes en usine de façon
automatique et procéder à l’assemblage manuellement sur le site.
Dans cette situation, on revient par contre à la robotique
manufacturière plus traditionnelle.
Construction de routes
Les premiers prototypes robotisés d’équipements de pavage et de
roulage ont été introduits sur le marché, mais leurs diffusions
restent limitées. Une autre application suggérée est le traçage des
lignes et autres indications sur la surface de roulement. Les
principaux avantages des solutions robotisées restent au niveau de
la sécurité des travailleurs et de la productivité, les robots
pouvant travailler sans relâche.
Manutention en usine
Avec la popularité de cellules de fabrication automatisées et
flexibles, l’utilisation de transporteurs guidés automatiquement («
automated guided vehicles » - AGV) sera sûrement une tendance dans
le futur. Traditionnellement, les AGV étaient guidés par un fil ou
un ruban au plancher. Les derniers développements en navigation
permettent maintenant d’avoir des AGV entièrement autonomes. Ils
sont utilisés dans des grandes usines et centres de distribution.
Dans les usines, des bras robots peuvent décharger le matériel amené
par les AGV.
Manutention extérieure
Depuis plusieurs années, il est envisagé d’utiliser des AGV pour
le transport de conteneurs dans les ports. Le port de Brisbane en
Australie possèderait les premiers exemples de cette approche. Les
Allemands travailleraient également là-dessus. Il reste malgré cela
beaucoup de travail à faire, car l’environnement extérieur est
changeant, rendant complexes les systèmes de navigation et de
sécurité.
Autres sources d’information :
http://www.lablogatoire.com/
http://video.telequebec.tv/video/2671/des-robots-au-service-des-humains?sortExpression=4&sortDirection=1
http://www.reai.ca/liste_membre.htm
http://robot.gmc.ulaval.ca/fr/index.html
http://www.robot-intelligence-artificielle.com/software/plateformes-logicielles-pour-robots-de-services.html
|
FAQ
