INTRODUCTION À LA COOPÉRATION HUMAIN-ROBOT
Les robots sont des machines fabuleuses en ce sens qu'ils peuvent travailler rapidement, précisément et sans jamais se fatiguer. Il n'est donc pas étonnant qu'ils aient envahi les entreprises manufacturières, prenant part à la fabrication d'un très grand nombre de produits. Reprogrammables, versatiles, puissants, les robots possèdent cependant un important défaut : ils ne sont pas intelligents. En effet, malgré les développements en intelligence artificielle et ce que la science fiction aimerait nous faire croire, les robots ne sont en général que des machines pouvant exécuter une liste d'opérations décrites en détails par un humain. C'est pourquoi les robots industriels travaillent dans des environnements où tout est contrôlé.
Il existe cependant un bon nombre d'applications pour lesquelles la capacité d'adaptation et le jugement des humains sont requis. Assistés de la force et de l'endurance d'un robot, les humains peuvent accomplir des tâches complexes d'une manière plus ergonomique et productive. Le domaine de recherche qui traite de la conception, de la commande et de l'utilisation de robots intéragissant avec des humains est la coopération humain-robot. La figure 1 présente une application dans laquelle une personne soulève une lourde boîte avec l'aide de deux bras robotisés.
Les robots destinés à intéragir avec des humains n'ont pas les mêmes caractéristiques que les robots industriels standards. En effet, puisqu'ils sont guidés par des humains, leurs mouvements ne requièrent pas une aussi grande précision. En contrepartie, ils doivent être sécuritaires et l'interaction doit être intuitive. Un moyen utilisé fréquemment pour mesurer les intentions de l'humain consiste à placer un capteur d'efforts sur le robot. Selon les efforts mesurés, le robot se laissera guider, un peu comme une personne avec les yeux bandés que l'on guide en tirant sur son bras.
Pour illustrer ce fonctionnement, considérons la figure 2 sur laquelle on peut voir un enfant dessinant à l'aide d'un robot. Un capteur de force étant installé sur le porte-crayon, les forces appliquées sont mesurées puis interprétées et le robot se déplace dans la direction voulue. Il s'agit ici d'un exemple académique possédant peu d'utilité pratique (il est beaucoup plus simple de dessiner sans robot !). Cependant, le but de la collaboration humain-robot est d'offrir la possibilité à des travailleurs de déplacer de lourdes charges aussi facilement et précisément que s'ils dessinaient.
