Spécial Automatica Innorobo – la foire aux exosquelettes Fumi TAKEUCHI – Sales Division – Cyberdyne Serge GRYGOROWICS – Président Rb 3d Yann PERROT – Chef du laboratoire Robotique Interactive – CEA List Louis-Joseph CARON-L’ECUYER – Co-founder & CTO - Kinova Guy FAGES – Rédacteur en Chef – Manufacturing.fr : Quelques mois avant Automatica, l’exposition Innorobo avait cette année une tête de foire aux exosquelettes, ces parties de robots pilotées directement par l’homme. Deux grands marchés sont connus ; celui du médical, celui du militaire. Mais, voici que l’industrie s’y intéresse fortement. D’ailleurs, l’une des demandes des protagonistes reste justement de paraître industrielle, c’est-à-dire proche des demandes de ces derniers, et ils refusent qu’on puisse les mettre dans le même panier que les robots aspirateurs et autres robots ludiques. Dans ce monde des exosquelettes, le plus connu est Cyberdyne ; la société japonaise, avec sa cinquantaine de salariés, propose depuis plusieurs années une gamme au fonctionnement assez simple en apparence ; un capteur fixé sur le muscle à remplacer perçoit l’information électrique envoyée par le cerveau et actionne le mécanisme. Visiblement sur le terrain, l’exercice n’est pas si évident que ça. Fumi TAKEUCHI – Sales Division – Cyberdyne : Ça bouge en fonction de ce qu’elle pense. Guy FAGES : De ce qu’elle pense ou de l’action qu’elle commande au cerveau au moment où elle pense ? Fumi TAKEUCHI : Comme elle n’est pas handicapée, si elle veut bouger ça bouge ! Mais, il y a des gens qui ne peuvent pas, et c’est le signal qui détecte, et non pas le mouvement de jambe. Guy FAGES : Là, est-ce qu’elle peut penser qu’elle lève la jambe ? Concrètement, ce robot n’est pas vendu, mais uniquement loué dans le milieu hospitalier. Le fournisseur annonce 200 robots au Japon, et l’Europe devrait bientôt être couverte, avec une location aux alentours de 1.600 euros par mois. Le produit permet d’atteindre les 8 axes ; 2 par jambe, 2 par bras, et un simili de 8 capteurs de pallier les muscles atrophiés. Ça c’était le côté médical. Il y a aussi le militaire, et justement du militaire à l’industrie, c’est le français Rb 3d qui faisait sensation à Innorobo avec Hercule. C’est une société qui a pour volonté d’assister les gestes des opérateurs pour éviter les troubles musculo-squelettiques. C’est une SARL de 12 personnes, située à Nanterre, qui travaille avec le CEA, et a déjà fait ses classes chez certains constructeurs automobile ou fondeurs pour aider les opérateurs à meuler ou ébavurer. Mais, maintenant voici Hercule. Serge GRYGOROWICS – Président Rb 3d : C’est un exosquelette de port de charge, donc on est toujours dans la notion d’assister un opérateur à une tâche pénible, porter une charge de 40-100 kg, en l’occurrence soit sur un champ de bataille, soit dans le cadre de l’hôpital ou dans le cadre d’une industrie. On va, avec la robotique collaborative, assister le geste de l’opérateur pour qu’il n’ait pas la pénibilité de la tâche. Guy FAGES : Sur Innorobo était présenté un démonstrateur destiné aux forces armées terrestres. Mais, l’industrie devrait rapidement prendre le relai. Serge GRYGOROWICS : Pour un industriel, à terme en 2015, on sera à moins de 20.000 euros le système. Cette année, on va créer une plateforme d’exosquelettes un peu multi-rôles, qui permet l’industrialisation. Ça, ça va marcher pendant 3 ans pour arriver à une chaîne de production en 2015. Et puis, on va spécialiser avec des projets militaires et civils, autour de cette plateforme, pendant les deux années à venir. Guy FAGES : Donc, on sera en 2016. Serge GRYGOROWICS : 2014 on a différentes applications, et en 2015 avec la plateforme industrialisée, on greffe les applications, et on est partis en commercialisation. Guy FAGES : Les objectifs, c’est quoi ? En 2015, c’est 10 robots, 100 ? Serge GRYGOROWICS : Aujourd’hui, on est plutôt sur un volume de 200 machines en 2015. Guy FAGES : Tout cela uniquement pour la zone France. Et voici le détail technique de cet Hercule, commenté par le patron de l’entreprise. Serge GRYGOROWICS : Pour l’instant, dans cette version-là, on a deux jambes mécatroniques, avec une motorisation de hanche, une motorisation de genou, qui vont faire que la charge qui est posée là, un peu comme un sac à dos, va descendre au sol, sachant que l’utilisateur met ses pieds dans les semelles du système, et le système en fait, on s’harnache un peu comme avec un sac à dos, on se met des sangles aux cuisses et puis aux pieds, et on part directement. Il n’y a pas d’électrode à se mettre sur les cuisses, donc c’est très pratique, on peut se mettre ça avec des vêtements de chantier ou des vêtements militaires, faire la tâche, faire une demi-heure pour amener une charge lourde sur un terrain spécial, déposer, partir faire autre chose, etc. C’est vraiment une notion d’outil. Guy FAGES : Ça veut dire que vous avez désynchronisé, c’est en faisant le mouvement que votre système prend le relai ? Serge GRYGOROWICS : Oui, c’est le mouvement humain qui est perçu par la machine, et en fait on parallélise, et c’est lui qui prend la charge. Guy FAGES : Et maintenant, c’est autour d’Aurélie de se déplacer avec une charge virtuelle de 100 kg. Serge GRYGOROWICS : On a aussi l’atout de l’autonomie avec cette technologie tout électrique, la récupération d’énergie incorporée. On peut avoir jusqu’à 4 heures d’autonomie en port de charge max. Donc ça, en termes d’application, notamment militaire, c’est très important. Guy FAGES : Pour cette deuxième édition d’Innorobo, le CEA a mis en avant un autre type de mécanique que la partie exosquelette présentée l’année dernière. Place à Assist, un robot d’assistance. Yann PERROT – Chef du laboratoire Robotique Interactive – CEA List : C’est un robot anthropomorphe, c’est-à-dire à 7° de liberté, qui est commandé en effort. Il est basé sur nos technologies d’actionnement classique laboratoire. Guy FAGES : C’est une suite un petit peu de l’exosquelette que l’on connait, que l’on a vu déjà l’année dernière ? Yann PERROT : Ce n’est pas une suite de l’exosquelette, c’est plutôt la partie « esclave seul », et là on imagine que la collaboration est moins intime entre le robot et l’homme, on a plutôt un robot qui va être une troisième main au poste de travail opérateur. Guy FAGES : Assist est un robot plutôt étudié pour le marché médical, notamment au travers d’un programme de recherche européen dans lequel on retrouve le LIRMM de Montpellier par exemple, et dont l’objectif est d’assister les personnes handicapées. Mais, une telle mécanique peut-elle convenir pour des applications industrielles ? Yann PERROT : La technologie du robot commandeur en effort fait que lorsqu’il est en train de réaliser une trajectoire, on sait détecter les collisions, et donc on peut l’utiliser en toute sécurité, avec un opérateur, une personne à proximité, contrairement à un robot industriel qui lui doit être mis dans une cage. Guy FAGES : Le robot industriel, pour le programmer, on a tout un tas de logiciels adaptés, etc. Là, vous le programmez comment ? Il faut le prendre dans la main ? Yann PERROT : On peut le programmer soit comme un robot industriel classique, avec une interface informatique, soit en lui apprenant une tâche, une trajectoire que le robot sait rejouer ensuite, de manière autonome. Guy FAGES : À quelle précision vous arrivez avec cela ? Yann PERROT : On a une précision qui n’est pas la précision d’un robot industriel. Là, on est plutôt sur une précision millimétrique ou de quelques millimètres. Par contre, la répétabilité est un sujet de recherche sur ces technologies-là, et on actuellement une thèse qui s’intéresse à comment utiliser les méthodes automatiques de commande prédictive pour pouvoir avoir une bonne répétabilité du système. Guy FAGES : Et Assist est déjà concurrencé, que ce soit avec le robot allemand DLR/Kuka, ou celui de la société québécoise Kinova qui propose un robot personnel. Il est surtout destiné aux personnes handicapées, mais rien n’empêche le client de l’utiliser pour des applications plus industrielles. L’une des particularités de ce robot reste sa programmation. Louis-Joseph CARON-L’ECUYER – Co-founder & CTO - Kinova : Le contrôle est vraiment très intuitif. Ce qu’on a développé, c’est un contrôle qui fait qu’on se concentre uniquement sur la main pour faire le contrôle, on peut faire une totale abstraction du mouvement que fait le robot. Donc, si je contrôle le robot, si je m’en vais vers l’avant avec la manette, on voit que directement le robot s’en va vers l’avant, donc le contrôle est des plus simples possible, ce qui fait que la plupart des utilisateurs, en l’espace de quelques secondes, sont capables d’utiliser le robot. Guy FAGES : Créée en 2006, l’entreprise a commercialisé ses premiers produits en 2009. Et aujourd’hui, ce sont une centaine de robots qui sont installés dans le monde. La stratégie est claire ; proposer un robot léger, de moins de 6 kg, une programmation simple et un prix mini mini qui est actuellement fixé autour de 28.000 euros. Et même avec ce tarif agressif, il peut enregistrer des points particuliers comme l’explique son concepteur. Louis-Joseph CARON-L’ECUYER : On peut enregistre, via un ordinateur, différentes trajectoires. Donc, on peut faire déjà des mouvements préétablis, comme par exemple je pourrais venir faire un enregistrement de position si je m’en viens à une position que je vais enregistrer pour retourner à cette position régulièrement. Ensuite, la personne va simplement appuyer sur un bouton pour se diriger vers cette position-là. Également, au niveau de l’ordinateur, on peut se connecter dessus, faire des tâches de manipulation comme par exemple si je devais faire une tâche répétitive, aller prendre une pomme et la déplacer, je pourrais refaire cette tâche-là à répétition pendant une journée.