Dans notre quotidien, quand on mentionne le mot robot au cours d’une conversation, tout le monde sait (ou croit savoir) de quoi il est question. Quand, en revanche, on demande à un interlocuteur de donner une définition précise de ce terme, les choses se compliquent. Quel aspect un robot doit-il avoir? Combien de capteurs ou de moteurs et quel niveau d’intelligence artificielle doit posséder une machine pour mériter l’appellation de robot? Il est paradoxalement difficile, par exemple, d’accepter comme robot ce qu’on appelle couramment un robot ménager: cet appareil de cuisine mixe ou hache à volonté, mais il n’a rien à voir avec un robot! D’autre part, on ne place pas sous le vocable de robots les voitures à conduite automatique: elles constituent pourtant un excellent exemple de technologie robotique, incluant dans leur fonctionnement l’utilisation massive de capteurs au service d’une mobilité et d’une autonomie décisionnelle élevées.
Comment se caractérise alors véritablement un robot? Une réponse pertinente correspond à la description d’une machine polyvalente, dotée de capteurs et qui agit sur son environnement de façon adaptée à la situation et dans la mesure de ses capacités de perception et de traitement des informations reçues. On essaie de distinguer les robots des simples automates. Ces derniers sont en effet dépourvus de capteurs sophistiqués et ne réalisent que des tâches simples et répétitives. Dans la même perspective, il est courant de considérer les machines téléguidées comme des robots. Dans ce cas, le tri est plus difficile à faire, car certaines machines téléguidées disposent d’une autonomie décisionnelle qui rend leur pilotage plus aisé. Toutes permettent néanmoins à un utilisateur de parvenir à réaliser des actions difficilement envisageables autrement. Il en va ainsi des robots destinés à l’exploration sous-marine, à l’exploration spatiale ou à la chirurgie.
Deux éléments clé constitutifs d’un robot qui mérite son nom se dégagent finalement: premièrement, son adaptabilité, c’est-à-dire la variété, la précision, la rapidité ou la force de ses actions et, deuxièmement, sa perception fine de l’environnement, grâce à divers capteurs spécifiques.
UN PÔLE NATIONAL
DE RECHERCHE EN ROBOTIQUE
Le développement de la robotique est soutenu par un gros effort de recherche. La Suisse, par exemple, s’est dotée d’un Pôle national de recherche en robotique, financé à hauteur de plusieurs dizaines de millions de francs sur huit à douze ans et centré sur les thématiques de l’aide en cas de catastrophe et du développement des applications biomédicales. D’autres domaines de recherche en robotique sont soutenus par le Fonds national suisse de recherche scientifique. La Commission européenne, dans la première année du programme de recherche H2020, a investi un demi-milliard d’euros dans le renforcement de la compétitivité de l’industrie robotique en Europe. Aux Etats-Unis, c’est la DARPA, l’agence du Département de la défense en charge du développement de nouvelles technologies, qui est en première ligne dans la recherche robotique. Elle y investit une partie de son budget annuel de trois milliards de dollars. En comparaison, le fonds national de recherche américain qui finance, tous domaines confondus, la recherche de base, dispose d’un budget de sept milliards de dollars. Une illustration du rôle clé et de l’influence de la DARPA? Lors du dernier DARPA robotics challenge, un concours de robots organisé et financé par l’agence militaire, le géant de l’informatique Google a racheté les entreprises classées aux meilleures places! Au Japon, à côté des investissements massifs du gouvernement, de nombreuses grandes sociétés industrielles mènent des programmes de recherche à très long terme. Cette politique se trouve incarnée par le célèbre robot humanoïde Asimo de Honda.
Les différentes structures de financement de la recherche dans chaque pays correspondent à des visions assez différentes des objectifs pratiques et des horizons temporels. Dans cette perspective, et même si cela peut paraître surprenant à première vue, il est en fait assez logique que le Japon n’ait pas réussi à envoyer ses robots dans la centrale nucléaire accidentée de Fukushima après le séisme du 11 mars 2011. Le pays a dû faire venir, depuis les Etats-Unis, des robots militaires robustes et prêts à l’emploi. Pourquoi cette situation? Parce que le Japon, dans sa vision à très long terme, se consacre davantage au développement de robots très sophistiqués, souvent humanoïdes. Les scientifiques et les ingénieurs de l’archipel nippon souhaitent améliorer l’interaction de ces machines avec leurs utilisateurs et leur mimétisme avec les humains. Cette perspective de recherche est fascinante, mais elle reste loin des applications réelles. Aux Etats-Unis, au contraire, la DARPA vise des résultats très concrets et à court terme, qui peuvent s’appliquer dans un cadre militaire et, éventuellement, industriel. Les efforts de recherche se concentrent ainsi sur des questions plus immédiates, comme la locomotion et la manipulation.
En parallèle, le fonds national de recherche américain soutient également des programmes à plus long terme liés à la collaboration multi-robots, à l’interaction homme-machine ou à la robotique volante. Ces sujets demeurent aussi au coeur des préoccupations des responsables scientifiques européens, avec, dans les réflexions des uns et des autres, le souci de favoriser le transfert technologique, mais moins vers l’industrie militaire, comme aux Etats-Unis, que vers les autres industries de pointe, par exemple dans le domaine biomédical.
DES MILLIARDS DE DOLLARS EN JEU
Globalement, la recherche de ces dernières années a permis de bien contrôler la locomotion et la navigation des robots dans des environnements courants. Les avancées observées dans les technologies mobiles et légères ont permis un rapide développement de la robotique volante, avec des drones qui acquièrent de plus en plus d’autonomie. L’intelligence artificielle qui va au-delà de la simple coordination de quelques actions de locomotion reste malgré tout encore difficile à maîtriser. Pour une machine, reconnaître une chaise ou comprendre l’intention d’une personne représentent des tâches très difficiles avec les moyens sensoriels et de calcul actuels. La manipulation par des bras robotiques correspond à un autre domaine, qui se place au centre des recherches aujourd’hui. La perception et le contrôle précis d’objets demeurent de gros défis pour une machine. Enfin, beaucoup de travaux, à la frontière entre robotique et médecine, s’intéressent aux prothèses médicales et à leur connexion avec le système nerveux humain.
L’ensemble des avancées techniques de ces dernières années a permis de créer de nombreux produits. Curieusement, ces nouvelles machines perdent souvent leur qualificatif de robot lorsqu’elles deviennent utiles dans une tâche particulière. Il en va ainsi de la voiture autonome, du métro automatisé, de l’aspirateur autonome, du drone, de la tondeuse à gazon autonome, du chariot automatique pour le transport dans la logistique, etc. Tous ces engins et ces appareils sont des sortes de robots, mais aucun ne se définit comme tel. La plupart de ces machines fonctionne par une locomotion et une navigation automatisées, car c’est dans ces domaines que la recherche a suffisamment avancé pour que les résultats soient utilisables par l’industrie. La capacité d’interaction avec les utilisateurs, comme par exemple dans le cas de certaines machines qui font le service dans des restaurants ou dans des magasins, reste encore très rudimentaire. Plusieurs applications techniques actuelles possèdent toutefois des caractéristiques intéressantes et le robot des années 2010 est parfois, selon les situations, meilleur que l’homme. Des illustrations? Certains engins automatisés résistent à des milieux très hostiles (océans, espace) ou se révèlent être, pour des entreprises, des facteurs décisifs d’économie en réalisant, avec constance et précision, des opérations répétitives et peu valorisantes (on pense par exemple aux robots pour traire les vaches). La minutie des robots chirurgicaux est aussi inégalable, tout comme les pertes minimes en cas d’accident pour des robots militaires.
Les spécialistes de la Fédération internationale de robotique estiment à quatre ou cinq milliards de dollars le marché annuel de la robotique professionnelle et à trois milliards de dollars celui des robots destinés à une utilisation personnelle. Ces marchés, en nette croissance, sont dominés par les robots chirurgicaux, les systèmes logistiques automatisés, les drones, les robots aspirateurs, les robots jouets… et les machines à traire automatisées.
Concernant la robotique à usage personnel, les robots aspirateurs ont le vent en poupe. Les robots éducatifs, qui arrivent dans les écoles et les maisons, deviennent de plus en plus acceptés par la population, de même que les technologies robotisées à destination des personnes handicapées, des personnes âgées ou de celles en rééducation. On observe ici qu’à l’instar du secteur des voitures autonomes, de nombreux robots possèdent un point commun: leur développement dépend fortement des utilisateurs et de leur capacité à les intégrer dans leur vie quotidienne. En effet, de nos jours, tous les domaines d’application suscitent, chez une partie de la population au moins, des craintes liées à l’efficacité ou au rôle de la machine. C’est bel et bien l’évolution de la relation homme-robot qui va probablement définir le futur de ces technologies.
Paru dans Entreprise romande Le Magazine, été 2015