Cobotique

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La cobotique est une branche émergente de la technologie à l'interface de la cognitique et du facteur humain (comportement, décision, robustesse et contrôle de l'erreur), de la biomécanique (modélisation du comportement et de la dynamique des mouvements) et de la robotique (utilisation d'artefacts dans un but de production de comportements mécaniques fiables, précis et/ou répétitifs à des fins industrielles, de santé ou de convivialité).

Présentation[modifier | modifier le code]

Le terme est un néologisme issu des mots « robotique » et « coopération ». Il a été proposé en 1999 par Edward Colgate et Michael Peshkin, professeurs à la Northwestern University [1].

La cobotique se caractérise par l'interaction réelle, directe ou téléopérée, entre un opérateur humain et un système robotique. Il s'agit d'une « robotique coopérative centrée utilisateur ». La cobotique peut donc être conçue comme une robotique coopérative, c'est-à-dire l'utilisation ou le recours à des systèmes de suppléance mécaniques développés pour travailler avec l’homme, l'accompagner et l’aider dans les tâches ou des situations particulières. En ce sens, la cobotique est un type de robotique parallèle. Elle peut ou non être auto-enrichie en fonction des caractéristiques de l'opérateur ou de l'utilisateur et des connaissances qu'il possède du contexte et de ses modifications, en fonction de buts qui peuvent évoluer dans le temps.

La cobotique industrielle (développée actuellement dans de grands groupes industriels de l'aéronautique, du transport terrestre, de la construction navale, de l'agroalimentaire) est avant tout une réponse aux tâches difficiles et pénibles ou à très faible valeur ajoutée grâce à un robot collaboratif. Celui-ci assiste en direct le geste de l’opérateur en démultipliant ses capacités en termes d’efforts pour manipuler en sécurité des pièces chaudes, lourdes ou encombrantes, ou au contraire trop petites pour être saisies naturellement avec la précision nécessaire, tout en s'adaptant aux caractéristiques de l'utilisateur. Le but est également de développer des environnements plus efficaces pour minimiser le temps (séquençage, commande de tir ...) et la surface utilisée (volume de la cellule robotique industrielle) et maximiser l'aisance et la productivité. La cobotique est aussi proposée en SST comme solution élégante pour traiter des problèmes d'ergonomie du poste de travail et de prévention des TMS. La cobotique peut pour certains se différencier ici de l'utilisation des exosquelettes en ce que l'utilisateur est hors du mécanisme, comme le pilote d'un drone est hors de l'aéronef qu'il commande ; certains auteurs intègrent néanmoins les exosquelettes dans la catégorie des cabots[2]) (discussion nécessaire).

La cobotique médicale est principalement représentée par les robots chirurgicaux (par exemple Robot Da Vinci ou Zeus), de télémédecine ou d'aide à la personne et de rééducation[3]).

La cobotique conviviale est une voie innovante des SIC. Elle consiste à utiliser des robots, le plus souvent humanoïdes (par exemple NAO et Robonaut), pour établir à distance des communications où le robot joue le rôle d'un partenaire en imitant en ligne ses gestes, ses postures et en reproduisant la voix (références nécessaires).

Cobot[modifier | modifier le code]

Un cobot (néologisme[1]) est un système automatisé non autonome utilisé en cobotique, et impliqué dans des tâches ou relations cobotiques. Colgate et Peshkin le définissent comme robot for direct physical interaction with a human operator, within a shared workspace[1]. Le cobot est un robot assistant[4] ; il se différencie principalement du robot par le fait qu'il est dépourvu d'autonomie globale (passive device ou passive robot[1]) : il reste dépendant de l'intention, du geste ou du comportement de l'utilisateur, mais dispose de caractéristiques d'apprentissage pour maximiser la performance d'imitation, de substitution, de communication ou de robustesse à l'erreur (active cobots applications).

On différencie habituellement les IADs (ou Intelligent Assist Devices) et les TDs (ou teleoperated robot)[5] respectivement dans le monde industriel [6], médical [7] ou plus largement communicationnel [8].

Recherche, transfert et formation en France[modifier | modifier le code]

La cobotique est étudiée en France au CEAEA (notamment au Laboratoire de Téléopération et Cobotique du LIST[9]), dans certaines entreprises (par exemple RB3D et Sileane) et IRT (par exemple l'IRT Jules Verne[10]), et de plus en plus dans certaines universités et grandes écoles. Elle fait l'objet d'enseignements spécifiques dans des cursus de robotique (par exemple l'option robotique de l'ENSEIRB-MATMECA) ou de cognitique (par exemple à l'ENSC). Elle apparaît récemment dans les programmes de certaines manifestations de robotique (par exemple Innorobot-Lyon 2013[11]), ainsi que dans le plan national « robotique »[12] (mars 2013) présenté par le Ministère du redressement productif.

Liens externes[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c et d M. Peshkin and J. E. Colgate. Cobots, Industrial Robot, 26 (5): 335-341, 1999
  2. P. Weiss, Dances with Robots, Science News, June 2001, 159:26, 407.
  3. Par exemple : http://www.agence-nationale-recherche.fr/projet-anr/?tx_lwmsuivibilan_pi2%5BCODE%5D=ANR-06-ROBO-0003
  4. http://discover-decouvrir.cisti-icist.nrc-cnrc.gc.ca/fra/articles/?id=19804236
  5. J.E. Colgate and M. Peshkin, Intelligent Assist Devices in Industrial Applications: A Review, in Proc Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, 2003.
  6. P. Akella et al., Cobots for the automobile assembly line, in Proc. IEEE Int. Conf. Robotics and Automation, 728–733, 1999
  7. K. McClenathan and T. Rahman, Power Augmentation in Rehabilitation Robots, proceedings of the Sixth International Conference on Rehabilitation Robotics, July 1999, California, U.S.A.
  8. L. B. Rosenberg, Virtual fixtures: Perceptual overlays enhance operator performance in telepresence tasks, Ph.D. dissertation, Dept. Mech., Stanford University, 1994.
  9. http://www-list.cea.fr/fr/robotique-interactive
  10. http://www.irt-jules-verne.fr/les-defis-technologiques
  11. http://fabricationmecanique.files.wordpress.com/2013/01/dossier-de-presse-c3a1-f-final-ld.pdf
  12. http://www.dgcis.redressement-productif.gouv.fr/secteurs-professionnels/plan-national-pour-la-robotique-france-robots-initiatives