Un robot est une machine, en particulier une machine programmable par un ordinateur, capable d’exécuter automatiquement une série complexe d’actions. Les robots peuvent être guidés par un dispositif de contrôle externe ou le contrôle peut être intégré. Les robots peuvent être conçus pour prendre une forme humaine, mais la plupart des robots sont des machines conçues pour exécuter une tâche sans égard à leur apparence.

Les robots peuvent être autonomes ou semi-autonomes et vont des humanoïdes aux robots industriels, en passant par les robots médicaux, les robots d’assistance au patient, les robots de thérapie du chien, les robots d’essaims programmés collectivement, les drones à drone comme General Atomics MQ-1 Predator et même les nano-robots microscopiques. En imitant une apparence réaliste ou en automatisant des mouvements, un robot peut transmettre un sentiment d’intelligence ou une pensée qui lui est propre. Les choses autonomes devraient proliférer au cours de la prochaine décennie, la robotique domestique et la voiture autonome en étant les principaux moteurs.

La robotique est le domaine de la technologie qui concerne la conception, la construction, le fonctionnement et l’application de robots, ainsi que les systèmes informatiques permettant leur contrôle, leur retour sensoriel et leur traitement de l’information. Ces technologies traitent de machines automatisées pouvant se substituer à l’homme dans des environnements ou des processus de fabrication dangereux, ou ressemblant à l’homme en apparence, en comportement ou en cognition. Beaucoup de robots d’aujourd’hui sont inspirés par la nature et contribuent au domaine de la robotique bio-inspirée. Ces robots ont également créé une nouvelle branche de la robotique: la robotique douce.

Les robots ont remplacé les humains par des tâches répétitives et dangereuses, qu’ils préfèrent ne pas faire ou qu’ils ne peuvent pas faire en raison de contraintes de taille, ou se déroulant dans des environnements extrêmes tels que l’espace ou le fond de la mer. L’utilisation croissante des robots et leur rôle dans la société suscitent des inquiétudes. Les robots sont tenus pour responsables de la montée du chômage technologique car ils remplacent des travailleurs dans un nombre croissant de fonctions. L’utilisation de robots dans les combats militaires soulève des préoccupations éthiques. Les possibilités d’autonomie des robots et leurs répercussions potentielles ont été abordées dans la fiction et pourraient constituer une préoccupation réaliste à l’avenir.

Résumé
Le mot robot peut faire référence à la fois à des robots physiques et à des agents logiciels virtuels, mais ces derniers sont généralement appelés bots. Il n’y a pas de consensus sur les machines qualifiées de robots, mais les experts et le public s’entendent généralement pour dire que les robots possèdent en général tout ou partie des capacités et fonctions suivantes: accepter la programmation électronique, traiter électroniquement des données ou des perceptions physiques, fonctionner de manière autonome dans une certaine mesure, se déplacer, exploiter des parties physiques de lui-même ou des processus physiques, ressentir et manipuler leur environnement, et faire preuve d’un comportement intelligent, en particulier d’un comportement qui imite l’homme ou d’autres animaux. Le domaine de la biologie synthétique est étroitement lié au concept de robot. Il étudie les entités dont la nature est plus comparable aux êtres qu’aux machines.

Robots modernes

Robot mobile
Les robots mobiles ont la capacité de se déplacer dans leur environnement et ne sont pas fixés à un seul emplacement physique. Un exemple de robot mobile couramment utilisé est le véhicule à guidage automatique ou le véhicule à guidage automatique (AGV). Un AGV est un robot mobile qui suit des marqueurs ou des fils dans le sol, ou utilise une vision ou des lasers. Les AGV sont discutés plus tard dans cet article.

Les robots mobiles sont également utilisés dans les environnements industriels, militaires et de sécurité. Ils apparaissent également comme des produits de consommation, pour le divertissement ou pour effectuer certaines tâches comme le nettoyage par aspiration. Les robots mobiles font l’objet de nombreuses recherches en cours et presque toutes les grandes universités disposent d’un ou de plusieurs laboratoires qui se consacrent à la recherche sur les robots mobiles.

Les robots mobiles sont généralement utilisés dans des environnements étroitement contrôlés, tels que des chaînes de montage, car ils ont du mal à réagir aux interférences inattendues. Pour cette raison, la plupart des humains rencontrent rarement des robots. Cependant, les robots domestiques destinés au nettoyage et à la maintenance sont de plus en plus courants dans et autour des maisons dans les pays développés. Les robots peuvent également être trouvés dans des applications militaires.

Robots industriels (manipulateurs)
Les robots industriels se composent généralement d’un bras articulé (manipulateur à liaisons multiples) et d’un effecteur terminal fixé à une surface fixe. L’un des types d’effecteur terminal les plus courants est un ensemble de préhension.

L’Organisation internationale de normalisation donne une définition du robot industriel manipulateur dans l’ISO 8373:

« Un manipulateur à commande multiple, reprogrammable, polyvalent, programmable sur trois axes ou plus, qui peut être fixe ou mobile pour être utilisé dans des applications d’automatisation industrielle. »

Cette définition est utilisée par la Fédération internationale de robotique, le Réseau européen de recherche en robotique (EURON) et de nombreux comités de normalisation nationaux.

Robot de service
Le plus souvent, les robots industriels sont des bras robotiques fixes et des manipulateurs utilisés principalement pour la production et la distribution de biens. Le terme « robot de service » est moins bien défini. La Fédération internationale de robotique a proposé une définition provisoire: « Un robot de service est un robot qui fonctionne de manière semi-autonome ou totalement autonome pour effectuer des services utiles au bien-être de l’homme et de l’équipement, à l’exclusion des opérations de fabrication ».

Robot éducatif
Les robots sont utilisés comme assistants pédagogiques auprès des enseignants. À partir des années 1980, des robots tels que les tortues ont été utilisés dans les écoles et programmés à l’aide du langage Logo.

Il existe des kits de robots tels que Lego Mindstorms, BIOLOID, OLLO de ROBOTIS ou BotBrain Educational Robots peuvent aider les enfants à apprendre les mathématiques, la physique, la programmation et l’électronique. La robotique a également été introduite dans la vie des élèves du primaire et du secondaire sous la forme de concours de robots avec la société FIRST (pour l’inspiration et la reconnaissance des sciences et de la technologie). Cette organisation constitue la base des compétitions FIRST Robotics Competition, FIRST LEGO League, Junior FIRST LEGO League et FIRST Tech Challenge.

Il existe également des dispositifs en forme de robots, tels que l’ordinateur d’enseignement, Leachim (1974) et 2-XL (1976), un jeu / jouet éducatif en forme de robot basé sur un magnétophone à 8 pistes, tous deux inventés par Michael J. Freeman.

Robot modulaire
Les robots modulaires constituent une nouvelle génération de robots conçus pour accroître l’utilisation des robots en modélisant leur architecture. La fonctionnalité et l’efficacité d’un robot modulaire sont plus faciles à augmenter par rapport aux robots conventionnels. Ces robots sont composés d’un seul type de module identique, de plusieurs types de modules identiques identiques ou de modules de formes similaires, de taille variable. Leur structure architecturale permet une hyper-redondance pour les robots modulaires, car ils peuvent être conçus avec plus de 8 degrés de liberté (DOF). Créer la programmation, la cinématique inverse et la dynamique pour les robots modulaires est plus complexe qu’avec les robots traditionnels. Les robots modulaires peuvent être composés de modules en forme de L, de modules cubiques et de modules en forme de U et de H. La technologie ANAT, une première technologie robotique modulaire brevetée par Robotics Design Inc., permet la création de robots modulaires à partir de modules en forme de U et H qui se connectent dans une chaîne et sont utilisés pour former des systèmes de robot modulaire hétérogènes et homogènes. Ces « robots ANAT » peuvent être conçus avec « n » DOF car chaque module est un système robotique complet motorisé qui se replie par rapport aux modules connectés avant et après dans sa chaîne. Un module permet ainsi un degré de liberté. Plus il y a de modules connectés les uns aux autres, plus il aura de degrés de liberté. Les modules en forme de L peuvent également être conçus dans une chaîne et doivent devenir de plus en plus petits au fur et à mesure que la taille de la chaîne augmente, car les charges utiles attachées au bout de la chaîne sollicitent davantage les modules plus éloignés de la base. Les modules en forme de H ANAT ne souffrent pas de ce problème, étant donné que leur conception permet à un robot modulaire de répartir la pression et les impacts de manière égale parmi les autres modules connectés, la capacité de charge utile ne diminue donc pas avec l’augmentation de la longueur du bras. Les robots modulaires peuvent être reconfigurés manuellement ou automatiquement pour former un robot différent, pouvant exécuter différentes applications. Étant donné que les robots modulaires du même type d’architecture sont composés de modules qui composent différents robots modulaires, un robot à bras serpent peut se combiner à un autre pour former un robot à deux bras ou à quatre bras, ou peut être divisé en plusieurs robots mobiles. dans plusieurs plus petites, ou combiner avec d’autres dans un plus grand ou différent. Cela permet à un robot modulaire unique de pouvoir être entièrement spécialisé dans une tâche unique, ainsi que de pouvoir se spécialiser pour effectuer plusieurs tâches différentes.

La technologie robotique modulaire est actuellement appliquée au transport hybride, à l’automatisation industrielle, au nettoyage et à la manutention des conduits. De nombreux centres de recherche et universités ont également étudié cette technologie et mis au point des prototypes.

Robots collaboratifs
Un robot collaboratif ou cobot est un robot capable d’interagir de manière sûre et efficace avec des travailleurs humains lors de tâches industrielles simples. Toutefois, les effecteurs terminaux et d’autres conditions environnementales peuvent créer des risques. Par conséquent, une évaluation des risques doit être effectuée avant toute application industrielle de contrôle du mouvement.

Les robots collaboratifs les plus largement utilisés dans les industries actuelles sont fabriqués par Universal Robots au Danemark.

Rethink Robotics – fondé par Rodney Brooks, précédemment avec iRobot – a lancé Baxter en septembre 2012; en tant que robot industriel conçu pour interagir en toute sécurité avec les ouvriers humains voisins et être programmable pour effectuer des tâches simples. Les Baxters s’arrêtent s’ils détectent un être humain à la manière de leurs bras robotiques et qu’ils ont des interrupteurs bien visibles. Destinés à la vente aux petites entreprises, ils sont présentés comme l’analogue robotique de l’ordinateur personnel. En mai 2014, 190 entreprises américaines avaient acheté Baxters et sont utilisées commercialement au Royaume-Uni.

Robots en société
Environ la moitié des robots dans le monde se trouvent en Asie, 32% en Europe et 16% en Amérique du Nord, 1% en Australasie et 1% en Afrique. 40% de tous les robots dans le monde se trouvent au Japon, faisant du Japon le pays qui compte le plus grand nombre de robots.

Autonomie et questions éthiques
À mesure que les robots sont devenus plus sophistiqués et plus sophistiqués, experts et universitaires se sont penchés de plus en plus sur la question de savoir quelle éthique pourrait régir le comportement des robots et si ceux-ci pourraient être en mesure de revendiquer tout type de droits sociaux, culturels, éthiques ou juridiques. Une équipe scientifique a déclaré qu’il était possible qu’un cerveau de robot existera d’ici à 2019. D’autres prédisent des percées en matière d’intelligence des robots d’ici à 2050. Les progrès récents ont rendu le comportement robotique plus sophistiqué. L’impact social des robots intelligents fait l’objet d’un documentaire de 2010 intitulé Plug & Pray.

Vernor Vinge a suggéré qu’un moment pourrait venir où les ordinateurs et les robots sont plus intelligents que les humains. Il appelle cela « la singularité ». Il suggère que cela peut être quelque peu ou peut-être très dangereux pour les humains. Ceci est discuté par une philosophie appelée Singularitarianism.

En 2009, des experts ont assisté à une conférence organisée par l’Association pour l’avancement de l’intelligence artificielle (AAAI) afin de déterminer si les ordinateurs et les robots pourraient acquérir une autonomie quelconque et dans quelle mesure ces capacités pourraient constituer une menace ou un danger. Ils ont noté que certains robots avaient acquis diverses formes de semi-autonomie, notamment être capable de trouver eux-mêmes des sources d’énergie et de pouvoir choisir indépendamment les cibles à attaquer avec des armes. Ils ont également noté que certains virus informatiques peuvent échapper à l’élimination et ont atteint « l’intelligence de cafards ». Ils ont noté que la conscience de soi telle qu’elle est décrite dans la science-fiction est probablement improbable, mais qu’il y avait d’autres dangers et pièges potentiels. Divers médias et groupes scientifiques ont relevé des tendances distinctes dans différents domaines, susceptibles d’entraîner davantage de fonctionnalités robotiques et une plus grande autonomie, et qui suscitent des préoccupations inhérentes. En 2015, il a été démontré que les robots Nao alderen étaient capables de prendre conscience de soi. Des chercheurs de l’IA et du laboratoire de raisonnement du Rensselaer Polytechnic Institute à New York ont ​​mené une expérience dans laquelle un robot prenait conscience de lui-même et corrigeaient sa réponse à une question une fois qu’il s’en était rendu compte.

Robots militaires
Certains experts et universitaires se sont interrogés sur l’utilisation de robots pour le combat militaire, en particulier lorsque ces robots remplissaient un certain degré de fonctions autonomes. Il existe également des préoccupations quant à la technologie qui pourrait permettre à certains robots armés d’être contrôlés principalement par d’autres robots. La marine américaine a financé un rapport qui indique que, à mesure que les robots militaires se complexifient, il faudrait accorder une plus grande attention aux implications de leur capacité à prendre des décisions de manière autonome. Un chercheur déclare que les robots autonomes pourraient être plus humains, car ils pourraient prendre des décisions plus efficacement. Cependant, d’autres experts remettent cela en question.

Un robot en particulier, l’EATR, a suscité l’inquiétude du public au sujet de sa source de carburant, car il peut continuellement se ravitailler en carburant à l’aide de substances organiques. Bien que le moteur de l’EATR soit conçu pour fonctionner sur la biomasse et la végétation spécialement sélectionnées par ses capteurs, qu’il peut trouver sur les champs de bataille ou dans d’autres environnements locaux, le projet indique que la graisse de poulet peut également être utilisée.

Manuel De Landa a noté que les « missiles intelligents » et les bombes autonomes dotées de la perception artificielle peuvent être considérés comme des robots, car ils prennent certaines de leurs décisions de manière autonome. Il croit que cela représente une tendance importante et dangereuse dans laquelle les humains confient des décisions importantes aux machines.

Relation avec le chômage
Pendant des siècles, les gens ont prédit que les machines rendraient les travailleurs obsolètes et augmenteraient le chômage, bien que les causes du chômage soient généralement attribuées à la politique sociale.

Un exemple récent de remplacement humain concerne la société de technologie taïwanaise Foxconn qui, en juillet 2011, a annoncé un plan de trois ans pour remplacer les travailleurs par davantage de robots. À l’heure actuelle, la société utilise dix mille robots, mais les portera à un million de robots sur une période de trois ans.

Les avocats ont émis l’hypothèse qu’une augmentation de la prévalence des robots sur le lieu de travail pourrait conduire à la nécessité d’améliorer les lois sur les licenciements.

Kevin J. Delaney a déclaré: « Les robots prennent des emplois humains. Mais Bill Gates estime que les gouvernements devraient taxer leur utilisation par les entreprises, afin de ralentir au moins temporairement la diffusion de l’automatisation et de financer d’autres types d’emplois. » La taxe sur les robots aiderait également à payer un salaire minimum vital aux travailleurs déplacés.

Le Rapport sur le développement dans le monde, 2019, de la Banque mondiale, montre que, si l’automatisation déplace les travailleurs, l’innovation technologique crée de nouvelles industries et crée de nouveaux emplois.

Usages contemporains
Il existe actuellement deux principaux types de robots, en fonction de leur utilisation: les robots autonomes polyvalents et les robots dédiés.

Les robots peuvent être classés en fonction de leur spécificité. Un robot peut être conçu pour effectuer une tâche particulière extrêmement bien, ou une gamme de tâches moins bien. Tous les robots, de par leur nature, peuvent être reprogrammés pour se comporter différemment, mais certains sont limités par leur forme physique. Par exemple, un bras de robot d’usine peut effectuer des travaux tels que couper, souder, coller ou jouer le rôle de manège, alors qu’un robot pick-and-place ne peut remplir que les cartes de circuit imprimé.

Robots autonomes polyvalents
Les robots autonomes polyvalents peuvent exécuter une variété de fonctions de manière indépendante. Les robots autonomes polyvalents peuvent généralement naviguer indépendamment dans des espaces connus, gérer leurs propres besoins de recharge, s’interfacer avec les portes et les ascenseurs électroniques et effectuer d’autres tâches de base. À l’instar des ordinateurs, les robots d’usage général peuvent se connecter à des réseaux, logiciels et accessoires qui augmentent leur utilité. Ils peuvent reconnaître des personnes ou des objets, parler, offrir des services de camaraderie, surveiller la qualité de l’environnement, réagir aux alarmes, prélever des fournitures et effectuer d’autres tâches utiles. Les robots à usage général peuvent exécuter simultanément diverses fonctions ou jouer différents rôles à différentes heures de la journée. Certains de ces robots tentent d’imiter les êtres humains et peuvent même ressembler à des personnes en apparence; ce type de robot s’appelle un robot humanoïde.

Robots d’usine

Production automobile
Au cours des trois dernières décennies, les usines automobiles sont devenues dominées par les robots. Une usine type contient des centaines de robots industriels travaillant sur des lignes de production entièrement automatisées, avec un robot pour dix travailleurs humains. Sur une chaîne de production automatisée, un châssis de véhicule sur un convoyeur est soudé, collé, peint et finalement assemblé dans une séquence de stations de robot.

Emballage
Les robots industriels sont également largement utilisés pour la palettisation et l’emballage de produits manufacturés, par exemple pour prendre rapidement des cartons de boissons du bout d’une bande transporteuse et les placer dans des boîtes, ou pour charger et décharger des centres d’usinage.

Électronique
Les circuits imprimés fabriqués en série sont presque exclusivement fabriqués par des robots pick-and-place, généralement dotés de manipulateurs SCARA, qui retirent les composants électroniques minuscules des bandes ou des plateaux et les placent sur les circuits imprimés avec une grande précision. De tels robots peuvent placer des centaines de milliers de composants par heure, dépassant de loin les performances humaines, en termes de rapidité, de précision et de fiabilité.

Véhicules à guidage automatique (AGV)
Des robots mobiles, qui suivent des repères ou des fils dans le sol, ou qui utilisent des systèmes de vision ou des lasers, sont utilisés pour transporter des marchandises autour de grandes installations, telles que des entrepôts, des ports à conteneurs ou des hôpitaux.

Les premiers robots de style AGV
Limité aux tâches pouvant être définies avec précision et devant être effectuées de la même manière à chaque fois. Très peu de rétroaction ou d’intelligence était nécessaire et les robots n’avaient besoin que des exterocepteurs les plus élémentaires (capteurs). Les limitations de ces AGV sont que leurs chemins ne sont pas facilement modifiés et qu’ils ne peuvent pas les modifier si des obstacles les bloquent. Si un AGV tombe en panne, il peut arrêter toute l’opération.

Technologies AGV intérimaires
Développé pour déployer la triangulation à partir de balises ou de grilles de codes à barres pour la numérisation au sol ou au plafond. Dans la plupart des usines, les systèmes de triangulation ont tendance à nécessiter un entretien modéré à élevé, tel que le nettoyage quotidien de toutes les balises ou codes à barres. En outre, si une grande palette ou un véhicule de grande taille bloque les balises ou si un code à barres est endommagé, les AGV risquent de se perdre. Souvent, ces AGV sont conçus pour être utilisés dans des environnements sans humains.

AGV intelligents (i-AGV)
Tels que SmartLoader, SpeciMinder, ADAM, Tug Eskorta et MT 400 avec Motivity sont conçus pour des espaces de travail conviviaux. Ils naviguent en reconnaissant les caractéristiques naturelles. Les scanneurs 3D ou d’autres moyens de détection de l’environnement en deux ou trois dimensions aident à éliminer les erreurs cumulatives dans les calculs de calcul sans calcul de la position actuelle de l’AGV. Certains AGV peuvent créer des cartes de leur environnement en utilisant des lasers à balayage avec localisation et cartographie simultanées (SLAM) et utiliser ces cartes pour naviguer en temps réel avec d’autres algorithmes de planification de trajectoire et d’évitement d’obstacles. Ils sont capables de fonctionner dans des environnements complexes et d’effectuer des tâches non répétitives et non séquentielles telles que le transport de photomasques dans un laboratoire de semi-conducteurs, des échantillons dans des hôpitaux et des marchandises dans des entrepôts. Pour les zones dynamiques, telles que les entrepôts remplis de palettes,

Tâches sales, dangereuses, ennuyeuses ou inaccessibles
Il existe de nombreux emplois que les humains préfèrent laisser aux robots. Le travail peut être ennuyeux, tel que le nettoyage domestique, ou dangereux, comme explorer à l’intérieur d’un volcan. D’autres tâches sont physiquement inaccessibles, telles que l’exploration d’une autre planète, le nettoyage de l’intérieur d’un long tuyau ou la chirurgie laparoscopique.

Sondes spatiales
Presque toutes les sondes spatiales non habitées jamais lancées étaient des robots. Certains ont été lancés dans les années 1960 avec des capacités très limitées, mais leur capacité à voler et à atterrir (dans le cas de Luna 9) est une indication de leur statut de robot. Cela inclut les sondes Voyager et les sondes Galileo, entre autres.

Télérobots
Les robots téléopérés, ou télérobots, sont des dispositifs télécommandés à distance par un opérateur humain au lieu de suivre une séquence de mouvements prédéterminée, mais qui ont un comportement semi-autonome. Ils sont utilisés lorsqu’un humain ne peut pas être présent sur le site pour effectuer un travail en raison de son dangerosité, de son éloignement ou de son inaccessibilité. Le robot peut se trouver dans une autre pièce ou dans un autre pays, ou à une échelle très différente de celle de l’opérateur. Par exemple, un robot de chirurgie laparoscopique permet au chirurgien de travailler à l’intérieur d’un patient humain à une échelle relativement petite par rapport à une chirurgie ouverte, ce qui réduit considérablement le temps de récupération. Ils peuvent également être utilisés pour éviter d’exposer les travailleurs aux espaces dangereux et restreints tels que le nettoyage des conduits. Lors de la désactivation d’une bombe, l’opérateur envoie un petit robot pour la désactiver. Plusieurs auteurs utilisent un appareil appelé Longpen pour signer des livres à distance. Les avions robotisés téléopérés, comme le véhicule aérien sans pilote Predator, sont de plus en plus utilisés par les militaires. Ces drones sans pilote peuvent rechercher un terrain et tirer sur des cibles. Des centaines de robots tels que Packbot d’iRobot et le TALON Foster-Miller sont utilisés en Irak et en Afghanistan par l’armée américaine pour désamorcer des bombes en bordure de route ou des engins explosifs improvisés dans le cadre d’une activité connue sous le nom de neutralisation des explosifs.

Récolteuses de fruits automatisées
Les robots sont utilisés pour automatiser la cueillette des fruits dans les vergers à un coût inférieur à celui des cueilleurs humains.

Robots domestiques
Les robots domestiques sont de simples robots dédiés à une tâche unique pour un usage domestique. Ils sont utilisés dans des tâches simples mais souvent mal aimées, telles que le nettoyage à l’aspirateur, le lavage des sols et la tonte des pelouses. Un exemple de robot domestique est un Roomba.

Robots militaires
Les robots militaires comprennent le robot SWORDS, actuellement utilisé dans les combats au sol. Il peut utiliser une variété d’armes et il est question de lui donner un certain degré d’autonomie dans les situations de combat.

Les véhicules aériens de combat sans pilote (UCAV), qui sont une forme améliorée d’UAV, peuvent effectuer une grande variété de missions, y compris de combat. Les UCAV sont en cours de conception, comme le BAE Systems Mantis, qui aurait la capacité de voler eux-mêmes, de choisir leur propre parcours et leur propre objectif et de prendre eux-mêmes la plupart des décisions. Le BAE Taranis est un UCAV construit par la Grande-Bretagne, capable de survoler les continents sans pilote et doté de nouveaux moyens d’éviter la détection. Les essais en vol devraient commencer en 2011.

L’AAAI a étudié ce sujet en profondeur et son président a commandé une étude pour examiner cette question.

Certains ont suggéré la nécessité de créer une « IA conviviale », ce qui signifie que les progrès déjà réalisés dans le domaine de l’IA devraient également viser à rendre l’IA intrinsèquement amicale et humaine. Plusieurs mesures de ce type existent déjà, des pays lourdement robotisés tels que le Japon et la Corée du Sud ayant commencé à adopter des réglementations exigeant que les robots soient équipés de systèmes de sécurité, et éventuellement des «lois» similaires aux Trois lois de la robotique d’Asimov. Un rapport officiel a été publié en 2009 par le comité de politique de l’industrie du robot du gouvernement japonais. Des responsables et des chercheurs chinois ont publié un rapport proposant un ensemble de règles éthiques et un ensemble de nouvelles directives juridiques dénommées « Robot Legal Studies ». Certaines sources d’inquiétude ont été exprimées quant à la possibilité que des robots racontent des mensonges apparents.

Robots miniers
Les robots d’extraction sont conçus pour résoudre un certain nombre de problèmes auxquels l’industrie minière est actuellement confrontée, notamment la pénurie de main-d’œuvre qualifiée, l’amélioration de la productivité grâce à la diminution de la teneur du minerai et la réalisation des objectifs environnementaux. En raison de la nature dangereuse des activités minières, en particulier des mines souterraines, le nombre de robots autonomes, semi-autonomes et télécommandés a considérablement augmenté ces derniers temps. Un certain nombre de fabricants de véhicules fournissent des trains, des camions et des chargeurs autonomes qui chargent le matériel, le transportent sur le site de la mine jusqu’à sa destination et le déchargent sans intervention humaine. L’une des plus grandes sociétés minières au monde, Rio Tinto, a récemment élargi son parc de camions autonomes au premier groupe mondial composé de 150 camions Komatsu autonomes, opérant en Australie occidentale. De même,

Les machines de forage, à long mur et à briser les pierres sont désormais également disponibles en tant que robots autonomes. Le système de contrôle de l’installation Atlas Copco peut exécuter de manière autonome un plan de forage sur une installation de forage, déplaçant l’installation à l’aide du GPS, configurant l’installation et forant jusqu’à des profondeurs spécifiées. De même, le système Transmin Rocklogic peut planifier automatiquement un chemin pour positionner un briseur de pierres à une destination sélectionnée. Ces systèmes améliorent considérablement la sécurité et l’efficacité des opérations minières.

Soins de santé
Les robots dans le secteur de la santé ont deux fonctions principales. Ceux qui aident une personne, telle que la personne atteinte d’une maladie comme la sclérose en plaques, et ceux qui aident dans l’ensemble des systèmes tels que les pharmacies et les hôpitaux.

Domotique pour personnes âgées et handicapées
Les robots utilisés dans la domotique ont évolué au fil du temps, allant d’assistants robotiques de base, tels que le Handy 1, à des robots semi-autonomes, tels que FRIEND, qui peuvent aider les personnes âgées et les personnes handicapées dans leurs tâches courantes.

La population vieillit dans de nombreux pays, en particulier au Japon, ce qui signifie qu’il y a de plus en plus de personnes âgées à soigner, mais relativement moins de jeunes pour les soigner. Les humains sont les meilleurs aidants, mais là où ils ne sont pas disponibles, des robots sont progressivement introduits.

FRIEND est un robot semi-autonome conçu pour aider les personnes handicapées et les personnes âgées dans leurs activités quotidiennes, telles que la préparation et le service d’un repas. FRIEND permet aux patients paraplégiques, atteints de maladies musculaires ou de paralysie grave (suite à un accident vasculaire cérébral, etc.) d’exécuter des tâches sans l’aide de tiers, comme un thérapeute ou un personnel soignant.

Les pharmacies
Script Pro fabrique un robot conçu pour aider les pharmacies à exécuter les ordonnances consistant en substances solides orales ou en médicaments sous forme de comprimés. Le pharmacien ou le technicien en pharmacie entre les informations de prescription dans son système d’information. Le système, lorsqu’il détermine si le médicament est dans le robot ou non, enverra les informations au robot pour le remplissage. Le robot a 3 flacons de taille différente à remplir déterminés par la taille de la pilule. Le technicien, l’utilisateur ou le pharmacien du robot détermine la taille requise du flacon en fonction de la tablette lorsque le robot est stocké. Une fois que le flacon est rempli, il est amené sur un tapis roulant qui le transmet à un support qui fait tourner le flacon et attache l’étiquette du patient. Ensuite, il est placé sur un autre convoyeur qui achemine le flacon de médicament du patient vers une fente étiquetée avec le patient. s nom sur une lecture de LED. Le pharmacien ou le technicien vérifie ensuite le contenu du flacon pour s’assurer qu’il s’agit du médicament approprié pour le bon patient, puis scelle les flacons et les envoie à l’avant pour le ramasser. Le robot est un appareil très efficace en termes de temps dont dépend la pharmacie pour exécuter les ordonnances.

Le Robot RX de McKesson est un autre produit de robotique médical qui aide les pharmacies à distribuer des milliers de médicaments par jour avec peu ou pas d’erreurs. Le robot peut mesurer 10 pieds de large et 30 pieds de long et peut contenir des centaines de médicaments et des milliers de doses. La pharmacie économise de nombreuses ressources, comme des membres du personnel, qui seraient autrement indisponibles dans une industrie où les ressources sont rares. Il utilise une tête électromécanique couplée à un système pneumatique pour capturer chaque dose et la livrer à son emplacement stocké ou distribué. La tête se déplace le long d’un seul axe pendant qu’elle tourne à 180 degrés pour tirer les médicaments. Au cours de ce processus, il utilise la technologie des codes à barres pour vérifier que le médicament correct est extrait. Il distribue ensuite le médicament à une corbeille spécifique au patient sur un tapis roulant.

Robots de recherche
Aujourd’hui, la plupart des robots sont installés dans des usines ou des maisons, effectuant des travaux pénibles ou salvateurs, mais de nombreux nouveaux types de robots sont en cours de développement dans des laboratoires du monde entier. Une grande partie de la recherche en robotique ne porte pas sur des tâches industrielles spécifiques, mais sur des recherches sur de nouveaux types de robots, des façons alternatives de penser ou de concevoir des robots et de nouvelles façons de les fabriquer. On s’attend à ce que ces nouveaux types de robot soient en mesure de résoudre les problèmes du monde réel une fois qu’ils auront été résolus.

Robots bioniques et biomimétiques
Une approche de la conception de robots consiste à les baser sur des animaux. BionicKangaroo a été conçu et développé en étudiant et en appliquant la physiologie et les méthodes de locomotion d’un kangourou.

Nanorobots
La nanorobotique est le domaine technologique émergent de la création de machines ou de robots dont les composants sont proches de l’échelle microscopique d’un nanomètre (10−9 mètres). Également appelés «nanobots» ou «nanites», ils seraient construits à partir de machines moléculaires. Jusqu’à présent, les chercheurs n’avaient pour la plupart produit que des parties de ces systèmes complexes, tels que des roulements, des capteurs et des moteurs moléculaires synthétiques, mais des robots en bon état de fonctionnement ont également été conçus, tels que les participants au concours Nanobot Robocup. Les chercheurs espèrent également pouvoir créer des robots entiers, aussi petits que des virus ou des bactéries, capables d’exécuter des tâches de très petite taille. Les applications possibles comprennent la micro-chirurgie (au niveau des cellules individuelles), le brouillard d’utilité, la fabrication, l’armement et le nettoyage. Certaines personnes ont suggéré que s’il existait des nanobots capables de se reproduire,

Robots reconfigurables
Quelques chercheurs ont étudié la possibilité de créer des robots pouvant modifier leur forme physique pour s’adapter à une tâche particulière, comme le T-1000 fictif. Cependant, les robots réels sont loin d’être aussi sophistiqués et consistent principalement en un petit nombre d’unités en forme de cube pouvant se déplacer par rapport à leurs voisines. Des algorithmes ont été conçus au cas où de tels robots deviendraient une réalité.

Robots au corps mou
Les robots dotés de corps en silicone et d’actionneurs flexibles (muscles de l’air, polymères électroactifs et ferrofluides) ont une apparence et une sensation différentes de celles des robots à squelette rigide et peuvent avoir des comportements différents.

Robots d’essaim
Inspirés par des colonies d’insectes tels que les fourmis et les abeilles, les chercheurs modélisent le comportement d’essaims de milliers de robots minuscules qui effectuent ensemble une tâche utile, telle que la découverte, le nettoyage ou l’espionnage. Chaque robot est assez simple, mais le comportement émergent de l’essaim est plus complexe. L’ensemble des robots peut être considéré comme un seul système distribué, de la même manière qu’une colonie de fourmis peut être considérée comme un superorganisme, présentant une intelligence par essaim. Les essaims les plus importants créés à ce jour incluent l’essaim iRobot, le projet SRI / MobileRobots CentiBots et l’essaim du projet micro-robotique open-source, qui sont utilisés pour rechercher des comportements collectifs. Les essaims sont également plus résistants à l’échec. Alors qu’un gros robot peut échouer et ruiner une mission, un essaim peut continuer même si plusieurs robots échouent.

Robots d’interface haptiques
La robotique a également des applications dans la conception d’interfaces de réalité virtuelle. Les robots spécialisés sont largement utilisés dans la communauté de la recherche haptique. Ces robots, appelés « interfaces haptiques », permettent une interaction utilisateur tactile avec des environnements réels et virtuels. Les forces robotiques permettent de simuler les propriétés mécaniques des objets « virtuels », que les utilisateurs peuvent expérimenter grâce à leur sens du toucher.