Pourquoi Avons-Nous Besoin De Robots - fischertechnik Mobile Robots II Manual De Instrucciones

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1 Pourquoi avons-nous besoin de robots ?

Avant de nous lancer de façon pratique dans l'ingénierie des robots, nous
allons essayer de répondre à la question quelque peu provocatrice posée en
titre. Le concept de « Robot » fut utilisé pour la première fois en 1923 dans
le roman « Golem » de Karel Capek. Ce sombre personnage créé de façon
artificielle était censé posséder des facultés lui permettant de remplacer le
travail humain.
Comme c'est souvent le cas avec les personnages littéraires, ces facultés
étaient également liées à des contraintes et font naître une certaine
méfiance envers le personnage. Dans les années 30 et 40 du 20 e siècle,
le robot devient plutôt une sorte d'automate. Diverses tentatives de le munir
de traits extérieurs humains tels qu'une tête avec des lampes qui clignotent
en guise d'yeux ainsi que d'une parole primitive par haut-parleurs ont l'air
naïves dans l'optique d'aujourd'hui. De toute évidence, les craintes d'une
domination possible des robots sur les hommes ne sont pas si faciles à
dissiper.
Cependant, lors de ces premières tentatives élémentaires, on ne remarque
rien d'une mobilité ou même d'une intelligence de ces machines construites
de toute pièce. C'est seulement avec l'apparition des circuits électroniques
que la construction des robots devint réaliste.
L'ingénierie des robots proprement dite est étroitement liée au problème des
principes nécessaires à leur commande. Cette question relative à
« l'intelligence » des robots est aujourd'hui encore l'objet d'études et
de recherches dans de nombreux instituts, firmes et universités.
Les premières solutions, espérait-on, seraient fournies par la cybernétique.
Le terme « cybernétique » provient du mot grec cubernêtês. Le cubernêtês
était le navigateur, celui qui tenait le « gouvernail », sur les bateaux à
rames grecs. Il devait faire le point et calculer le cap à suivre pour parvenir
à destination.
Il est donc clair que la cybernétique devait rendre le robot « intelligent ».
Mais comment peut-on se représenter d'une façon générale un tel comporte-
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ment intelligent ? Nous allons essayer de l'illustrer à l'aide d'une expérience
mentale. Chacun de nous a déjà observé le comportement d'une mite dans
la sphère lumineuse d'une lampe. La mite détecte la source de lumière,
vole dans sa direction, et évite la lampe juste avant de la percuter. Il est
clair que, pour ce comportement, la mite doit détecter la source de
lumière, déterminer un chemin qui y mène, puis voler dans cette direction.
Ces facultés sont basées sur des schémas de comportement instinctifs et
intelligents de l'insecte.
Essayons à présent de transférer ces facultés sur un système technique.
Nous devons percevoir la source de lumière (capteurs photoélectriques),
effectuer un déplacement (commander des moteurs) et devons enfin établir
un lien judicieux entre la perception et le déplacement (le programme).
Notre expérience mentale combine alors un capteur photoélectrique avec
un moteur et une logique de façon que ce véhicule pilote toujours le
moteur dans la direction de la source de lumière. Ce véhicule se
comporterait donc exactement comme une mite, n'est-ce pas ?
Une réalisation technique de l'expérience décrite précédemment fut effectuée
dans les années 50 par le britannique Walter Grey. À l'aide de capteurs,
moteurs et circuits électroni-ques simples, il créa différents animaux
« cybernétiques » possédant alors un comportement tout à fait spécifique
tel que, par exemple, celui d'une mite.
Ces machines représentent une étape essentielle vers les robots mobiles
modernes. Les capteurs (photorésistances, palpeurs, ...) des appareils
pilotaient les actionneurs (moteurs, relais, lampes, ...) à l'aide de leur
électronique et produisaient ainsi un comportement (apparemment ?)
intelligent. On peut voir sur l'illustration une copie de la tortue
« cybernétique » exposée au musée Smithson de Washington.
Sur la base de ces considérations, nous allons élaborer pour nos robots des
« schémas de comportement » correspondants et essayerons de les rendre
compréhensibles au robot sous la forme de programmes.
Néanmoins, comment peut-on avec ces considérations répondre à la question
posée au début en ce qui concerne l'utilité des robots mobiles ? Pour
répondre à cette question de façon concrète, essayons à présent d'appliquer
les comportements plutôt abstraits de notre « mite mentale » à des aspects
techniques. Un exemple simple en est la recherche de lumière. Modifions
la source de lumière en apposant une bande claire, la ligne directrice, sur le
sol et en dirigeant les capteurs non plus vers l'avant, mais vers le bas. Une
telle ligne directrice permet à un robot mobile de se déplacer par exemple
dans un hall d'entreposage. Des informations supplémentaires, p. ex. sous
la forme de codes barres se trouvant à certains endroits de la ligne, incitent
le robot à exécuter d'autres actions à ces endroits, comme p. ex. le prélève-
ment ou la dépose d'une palette.
De tels systèmes à robots existent déjà dans la réalité. Dans de grands
hôpitaux, il faut parcourir des trajets parfois très longs pour transporter
du matériel d'usage tel que p. ex. le linge de lit. Le transport de ce matériel
par le personnel infirmier est compliqué et parfois lié à un travail physique
fatiguant. En outre, de telles tâches limitent le temps que ce personnel peut
consacrer aux soins à donner aux patients. On s'aperçoit donc que les robots
mobiles peuvent occuper une place importante dans la société moderne.
Cependant, quel est le rapport avec les coffrets fischertechnik ?
Pour un robot, nous aurons besoin de nombreuses pièces mécaniques, en
plus des capteurs et des actionneurs, pour construire une maquette. Dans ce