CNRS Le Journal n°301 sep/oct/nov 2020
CNRS Le Journal n°301 sep/oct/nov 2020
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°301 de sep/oct/nov 2020

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : CNRS

  • Format : (210 x 270) mm

  • Nombre de pages : 68

  • Taille du fichier PDF : 15,3 Mo

  • Dans ce numéro : Françoise Combes, médaille d'or 2020 du CNRS.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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CNRS DT INSU EN ACTION profondeurs. BathyBot « jouera » d’ailleurs avec le plancton grâce à plusieurs petites LED colorées afin de déterminer quelles teintes appâtent ou au contraire font fuir la faune du fond de la Méditerranée. Également équipé de capteurs de température, de salinité, d’oxygénation de l’eau, ainsi que d’un système d’imagerie pour détecter les particules et le plancton, il permettra de révéler avec une grande précision un environnement quasi inconnu. Enfin, BathyReef 5, rampe ajourée en ciment bioinspiré, permettra au rover de se surélever pour accroître son champ d’observation et elle concentrera les organismes à étudier puisque ceux-ci coloniseront la structure sur plusieurs années. 3Un robot industriel en bois Premier robot industriel en bois au monde 6, RobEcolo, fruit d’une collaboration entre le Laboratoire des sciences du numérique de Nantes (LS2N) 7 et l’École supérieure du bois de Nantes, est né en Loire-Atlantique. « Le stock mondial de robots s’accroît fortement, mais personne ne réfléchit à leur impact environnemental au-delà des questions d’économies d’énergie », constate le responsable du projet Sébastien Briot, chargé de recherche au LS2N. « Or le bois, extrait de forêts bien gérées, offre un excellent bilan écologique, surtout comparé aux matériaux qui l’ont remplacé au quotidien comme l’aluminium », commente-t-il. Question anatomie, RobEcolo est composé de quatre segments formant un losange articulé capable de manipuler et positionner des objets sur une surface plane. L’électronique, la motorisation et les articulations sont en métaux et plastique, mais tout le reste est en hêtre imprégné d’acide acétique pour mieux résister aux variations de CNRS LE JOURNAL 42 Les microrobots Cuboïds, développés dans le but d’étudier la coordination des individus dans un banc de poissons. L D. VILLA/SCIENCEIMAGE, CBI, CNRS, TOULOUSE dimension liées à l’humidité. Au final, il affiche environ sept kilogrammes à la pesée, soit un ou deux kilogrammes de plus qu’un homologue en acier. « Certes la masse d’un robot joue sur sa consommation énergétique, mais, si besoin, il existe pour la réduire de nombreuses techniques que nous pourrions appliquer à l’avenir », commente le chercheur. Autre problème  : le bois, matière vivante, présente des propriétés mécaniques très variables d’un arbre à l’autre, même au sein de la même espèce... Pour compenser ces éventuelles variations sur les pièces dont il est fait, RobEcolo est doté d’une caméra qui lui permet de manipuler les objets avec une précision de 80 microns (soit moins d’un dixième de millimètre). Et ce robot « vert » n’a pas dit son dernier mot  : non content d’améliorer encore ses performances, il devrait prochainement augmenter sa part de composants durables. De quoi convaincre les industriels ! LS2N/ESB NANTES ; J.-C. MOSCHETTI/LS2N/ESB NANTES/CNRS PHOTOTHÈQUE
LS2N/ESB NANTES ; J.-C. MOSCHETTI/LS2N/ESB NANTES/CNRS PHOTOTHÈQUE 4 Des robots mous pour arrondir les angles Loin de l’habituelle raideur des machines, certains spécimens font sensation  : ce sont les robots mous. Dotés d’articulations souples ou entièrement faits de matériaux facilement déformables, en forme de poulpe ou de chenille, ils lorgnent l’élasticité des tissus vivants. Intérêt  : ils peuvent encaisser une perturbation ou un choc sans se casser ni en restituer brutalement l’énergie, qualité notable pour éviter de blesser les humains avec lesquels ils interagiront. Autre avantage  : cette meilleure répartition des efforts mécaniques empêche de concentrer l’usure au niveau des articulations. « Plus besoin non plus d’éviter forcément les obstacles  : un robot déformable peut rebondir au contact de son environ nement et l’utiliser pour accomplir sa tâche », commente Christian Duriez, directeur de recherche Inria au Centre de recherche en informatique, signal et automatique de Lille 8, et concepteur de nombreux prototypes dont des modèles recouverts de silicone. « Ils sont capables de manipuler les matériaux les plus fragiles et offrent de nombreuses appli cations médicales puisqu’ils ne présentent aucun risque de blesser les patients », ajoute le chercheur. Christian Duriez participe d’ailleurs à la création d’un robot qui permettrait d’insérer un implant cochléaire plus facilement dans l’oreille interne. Un autre de ses projets  : la conception de robots capables de scanner des tissus en pleine opération afin d’aider les chirurgiens à repérer ceux qui sont cancéreux. Mais la mise au point de robots mous est un terrain glissant ! L’absence d’un nombre fixe Images de synthèse du rover BathyBot, à gauche, grimpant sur la rampe ajourée BathyReef, et de RobEcolo, à droite, le robot industriel en bois. d’articulations bien délimitées leur confère en effet une quasi-infinité de degrés de liberté dans leurs mouvements, ce qui demande des calculs particulièrement lourds. Reste donc à mettre au point des modélisations et des commandes ad hoc, repoussant les limites de la robotique classique... 5Microrobots, la force du collectif De la taille d’un dé à jouer, Alice sait trouver le chemin le plus court dans un labyrinthe. Ce robot format de poche n’erre cependant pas seul  : il utilise des traces lumineuses 9 laissées par d’autres robots identiques et qui doivent parfois s’y mettre à une bonne vingtaine ! Le principe est le même que chez les fourmis  : quand l’une d’elles trouve une source de nourriture, elle dépose des phéromones en rentrant au nid. Le chemin ainsi balisé attire ses congénères qui laisseront à leur tour des molécules en rentrant. Au final, le chemin le plus court est le plus renforcé de phéromones car, durant le même laps de temps, il est forcément emprunté par une plus grande quantité d’insectes qu’une autre piste plus longue à parcourir 10. « Quand on veut créer des robots autonomes, le paradigme de l’intelligence artificielle classique consiste à construire une seule machine, très robuste et complexe, commente Guy Theraulaz, directeur de recherche au Centre de recherches sur la cognition animale 11. Mais, sur le modèle des insectes sociaux, on découvre que des essaims de robots beaucoup plus simples peuvent aussi accomplir de nombreuses tâches s’ils interagissent correctement », insiste l’éthologue qui s’inspire depuis longtemps des groupes d’animaux pour concevoir des algorithmes. Guy Theraulaz travaille aussi sur une nouvelle géné ration de microrobots, les Cuboïds, dans le but d’étudier la coordination des individus dans un banc de poissons. « Ces études ont montré que des mouvements collectifs complexes pouvaient être régis par des interactions simples entre chaque robot et seul un ou deux de ses voisins », explique le chercheur. De quoi aider à rendre plus autonomes les essaims de robots, notamment ceux composés de drones, qui sont pour l’heure encore pilotés un par un. ii FutuRobot, une série d'événements à découvrir jusqu'en juin 2021  : https://futurobot.cnrs.fr/EN ACTION 5. Collaboration Tangram Architectes/Vicat/MIO. 6. Il est le premier dont les performances en précision et raideur sont garanties. 7. Unité CNRS/Centrale Nantes/Univ. de Nantes/IMT Atlantique. 8. Unité CNRS/Univ. de Lille/Centrale Lille Institut. 9. Les traces lumineuses sont projetées grâce à un vidéoprojecteur sur l’arène où évoluent les microrobots. 10. Ces observations ont conduit à l’« algorithme de colonies de fourmis » développé par le chercheur italien Marco Dorigo dans les années 1990. 11. Unité CNRS/Univ. de Toulouse Paul-Sabatier. N°301 r 43



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