Des pages d’histoires de science-fiction aux écrans de cinéma et de télévision, en passant par la position assise à côté de nous sur le lieu de travail, et peut-être bientôt, même pour nous ramener à la maison après le bureau, les robots ont régulièrement progressé dans notre vie quotidienne.

Maintenant, Guang-Zhong Yang, rédacteur en chef du magazine Robotique scientifiqueet une équipe internationale de contributeurs a compilé une liste de dix derniers développements et technologies passionnants, allant de la recherche originale qui peut changer le futur de la robotique aux produits commerciaux qui permettent la science fondamentale et stimulent l’innovation industrielle et médicale.

Voici le top 10 des développements de robotique 2018 du magazine.

Atlas, de Boston Dynamics, fait du parkour

Les performances du robot humanoïde Atlas de 1,5 mètre de long et 75 kilos continuent de nous surprendre; il saute par-dessus une bûche en faisant du jogging et saute des caisses en bois sans le rythme. Il marche sur un terrain difficile et garde son équilibre lorsqu’il est dérangé; debout; soulève et manipule des objets; et effectue un backflip de gymnastique.

Boston Dynamics, société américaine de conception de technologie et de robotique fondée en 1992 et basée à Waltham, Massachusetts, est une filiale à 100% du conglomérat japonais SoftBank Group.

Le fondateur et PDG de l’entreprise Marc Raibert et son équipe sont toujours les maîtres de l’équilibre et de la propulsion des robots. Raibert dit que « le système mécanique a son propre esprit, régi par la structure physique et les lois de la physique ».

Le Parkour est un choix intéressant pour tester les capacités d’Atlas. Le mot, du français courssignifie «le chemin à travers» ou «le chemin». Il a commencé comme un programme d’entraînement militaire français et est généralement défini comme le déplacement d’un point A au point B en utilisant les obstacles sur votre chemin pour augmenter votre efficacité.

Atlas utilise son système de vision pour s’adapter et mesurer la distance aux obstacles de parkour. Raibert admet que toutes les tentatives ne pourraient pas être couronnées de succès, mais il espère que les dernières démonstrations seront une inspiration pour ce que les robots peuvent faire dans un proche avenir.

Système chirurgical Da Vinci avec une porte, de Intuitive Surgical

La chirurgie robotique est l’une des innovations médicales les plus importantes de ces dernières années. De plus en plus de plates-formes de robots émergent, mais l’étendue de leur disponibilité et de leur utilisation dépendra de facteurs tels que le coût.

La société californienne Intuitive Surgical, fabricant de la plate-forme da Vinci, est un pionnier et un leader mondial du marché de la robotique chirurgicale et continue de repousser les limites.

L’entreprise a récemment lancé son système de porte simple da Vinci. Grâce à une canule de 2,5 centimètres et une petite incision, le chirurgien peut contrôler trois instruments entièrement articulés – tels que les poignets et les coudes – en combinaison avec un endoscope et traiter les tissus ou organes profondément endommagés ou malades.

Un robot doux qui navigue en grandissant

Imaginez si la croissance d’une vigne, d’un neurone ou d’un filament fongique pouvait être agrandie, accélérée et rendue contrôlable. Prenant un tube de matériau souple qui est plié à l’intérieur de lui-même, les chercheurs appliquent une pression et le tube s’étire lorsque le matériau à son extrémité est poussé vers l’extérieur.

Cette idée brillante, explorée dans un essai de chercheurs dirigé par Elliot Hawkes de l’Université de Californie, Santa Barbara, États-Unis, considère plusieurs défis majeurs en robotique et illustre l’utilisation de la conception bio-inspirée en extrayant un principe biologique général et en l’utilisant comme analogie. développer une technologie au-delà de ce qui est possible dans la nature.

La conception du robot souple peut éviter les obstacles dans des environnements complexes et non structurés, offrant une promesse de navigation dans les tuyaux et les pipelines, les dispositifs médicaux et les robots d’exploration et de recherche et sauvetage.

Cristaux liquides élastiques imprimés en 3D pour la robotique douce

L’un des défis les plus importants de la robotique est de trouver de nouveaux matériaux et de nouveaux calendriers de fabrication pour développer des commandes et des dispositifs écoénergétiques, multifonctionnels et faciles à utiliser.

En 2018, de nombreux développements ont eu lieu dans ce domaine de recherche en pleine croissance. Des mécanismes à cristaux liquides polyvalents à changement de forme ont été utilisés dans le passé, mais nous voyons maintenant comment les élastomères peuvent être fabriqués avec l’impression 3D. Cette technologie a été étudiée par une équipe dirigée par Arda Kotikian de l’Université de Harvard aux États-Unis.

Ces dispositifs ont montré la capacité de supporter un poids nettement plus élevé que les autres élastomères à cristaux liquides rapportés précédemment.

Actionneurs musculaires, auto-cicatrisants, renforcés hydrauliquement

La prochaine génération de robots ne sera pas des machines métalliques, mais plutôt des matériaux souples avec un grand nombre de mouvements qui répondent à l’électricité appliquée. Ils pourront s’adapter à des environnements dynamiques et être bien adaptés pour travailler au plus près des gens.

Ces dispositifs souples peuvent effectuer une variété de tâches, telles que saisir des objets sensibles et soulever des matériaux lourds.

Un défi majeur dans le domaine de la «robotique douce» est le manque d’actionneurs ou de muscles artificiels capables de reproduire la polyvalence et les performances de la chose réelle.

Une conception d’actionneur souple, connue sous le nom de Peano-HASEL (acronyme pour «électrostatique auto-cicatrisant à amplification hydraulique»), est transparente, auto-détectable et hautement contrôlable. Il est solide et polyvalent, mais apparemment bon marché à produire avec du matériel disponible dans le commerce bon marché.

Remarquablement, il peut soulever plus de 200 fois son poids.

Robot nanométrique auto-assemblé à partir d’ADN

Oui, l’origami ADN est une chose réelle. L’art traditionnel japonais du pliage du papier consiste à transformer une feuille de papier plate en une sculpture finie sans coupures, colle ou marques sur le papier. Les praticiens de l’origami n’utilisent que quelques plis pour exécuter leur métier.

De même, l’origami à ADN utilise des règles de base inhérentes pour piéger la double hélice d’ADN dans une nanostructure.

Ces structures d’origami d’ADN peuvent être faites pour être auto-assemblées, combinées avec un système de barrières formées par de l’ADN simple brin et contrôlées par des mouvements nanométriques précis sous un champ électrique appliqué de l’extérieur.

De tels systèmes robotiques à l’échelle nanométrique peuvent être utilisés en groupe pour piloter électriquement le transport de molécules ou de nanoparticules électriquement sur des dizaines de nanomètres ou plus. le Robotique scientifique Les éditeurs évoquent en particulier les recherches menées par Enzo Kopperger de l’Université allemande de technologie de Munich.

DelFly Nimble, robot volant bio-inspiré

Comme de nombreux robots inspirés des êtres vivants, le projet DelFly Nimble sert à développer une technologie de pointe qui a des applications pratiques, tout en explorant les principes utilisés par la nature pour construire et programmer les êtres vivants.

Le Nimble est le dernier robot aérien de Micro Air Vehicle Lab, qui fait partie de l’Université de technologie de Delft, aux Pays-Bas.

Il est remarquable: sans queue, intact, autonome, programmable et petit – ne pèse que 28 grammes. Il vole en tapotant ses deux ailes et fait preuve d’une agilité exceptionnelle, peut flotter ou voler dans n’importe quelle direction – vers le haut, vers le bas, vers l’avant, vers l’arrière ou sur le côté – et peut effectuer un roulis à 360 degrés.

Bien qu’il fasse plus de 50 fois la taille d’une mouche des fruits et n’imite pas la morphologie des ailes ou la cinématique d’une foliole naturelle spécifique, le robot peut servir de nouveau modèle physique pour tester la façon dont les organismes volants contrôlent leurs mouvements.

De manière surprenante, DelFly Nimble peut reproduire avec précision les manœuvres de vol rapide des mouches des fruits, même sans contrôle explicite de tous ses axes de rotation.

C’est un parfait exemple de « science pour la robotique et la robotique pour la science », disent les éditeurs de journaux, et devrait favoriser le développement de robots volants.

Les exosuits deviennent rapidement monnaie courante.

Les exosuits deviennent rapidement monnaie courante. Ici, les employés des aéroports de Tokyo portent des membres hybrides pour réduire la tension musculaire lors du levage des bagages toute la journée.

YOSHIKAZU TSUNO / Gamma-Rapho via Getty Images

Soft exosuit, un robot portable

Quand il s’agit de porter un exosquelette pour un usage quotidien, la plupart des gens ne veulent pas ressembler à la bande dessinée Marvel Iron Man.

Mais un exosuit léger et extensible offre de nouvelles façons d’intégrer la conception du tissu, le développement de capteurs, le contrôle du robot et les aides musculaires pour augmenter la force, l’équilibre et l’endurance du porteur.

Les applications potentielles incluent aider les personnes âgées à améliorer leur force musculaire, soutenir leur mobilité et leur indépendance, et réhabiliter les enfants et les adultes qui ont des troubles du mouvement causés par des faiblesses telles que les accidents vasculaires cérébraux, la sclérose en plaques ou la maladie de Parkinson.

L’utilisation sophistiquée de la robotique permet également à chaque porteur individuel d’avoir un contrôle personnel sur les améliorations physiques de la combinaison.

Les rédacteurs du magazine proposent un nouvel article d’une équipe dirigée par Ye Ding de l’Université de Harvard, aux États-Unis, si importante dans le domaine.

Cobots de la série e d’Universal Robots

Les bras de robot d’une société appelée Universal Robots sont omniprésents dans un large éventail d’applications, des laboratoires de recherche aux chaînes d’assemblage industrielles en passant par le guidage chirurgical.

En 2018, l’entreprise, basée à Odense, au Danemark, a lancé sa série électronique de robots collaboratifs, ou «cobots».

Au lieu de nécessiter une programmation spécialisée, les cobots apprennent des tâches grâce à des démonstrations et imitent les mouvements de l’utilisateur, augmentés de commandes de trackpad.

L’industrie s’attend à une mise en œuvre rapide d’interactions homme-robot plus intelligentes dans une variété d’environnements, où les robots apprennent et collaborent de manière transparente avec des opérateurs humains.

Sony aibo

Le chien jouet de Sony, aibo, introduit il y a près de 20 ans, a fait un retour bienvenu. Il a un nouveau look, une meilleure compréhension de la voix et une meilleure capacité à apprendre de ses propriétaires.

Le robot a également bénéficié de la prise de conscience croissante de Sony du rôle que les robots peuvent jouer dans l’apprentissage des enfants, ou en tant que compagnon pour les personnes âgées, en particulier celles atteintes de maladies neurodégénératives.

La capacité à s’adapter et à comprendre un environnement, à reconnaître les besoins et les attentes des personnes autour du robot et à développer des comportements et des traits de personnalité en conséquence – sans dépendre de programmes de prescription – sont des sujets intéressants en robotique sociale.

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