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Robot

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Cet article concerne les robots matériels. Pour les robots purement logiciels, voirBot informatique.Pour les appareils utilisés dans la cuisine, voirRobot de cuisine.

Robot
Type
Machine,entité artificiellement intelligente(d)Voir et modifier les données sur Wikidata
Caractéristiques
Composé de

modifier-modifier le code-modifier WikidataDocumentation du modèle

Atlas(2013), robotandroïdedeBoston Dynamics
Bras manipulateursdans un laboratoire (2009)
NAO(2006), robothumanoïdeéducatif d'Aldebaran Robotics
DER1(2005), un actroïde d'accueil
Roomba(2002), un robot ménager

Unrobotest un dispositifmécatronique(alliantmécanique,électroniqueetinformatique) conçu pour accomplir automatiquement des tâches imitant ou reproduisant, dans un domaine précis, des actions humaines. La conception de ces systèmes est l'objet d'une discipline scientifique, branche de l'automatismenomméerobotique.

Le termerobotapparaît pour la première fois dans la pièce de théâtre (science-fiction)R. U. R. (Rossum's Universal Robots),écrite en 1920 par l'auteurKarel Čapek[1].Le mot a été créé par son frère Josef à partir du mot tchèque «robota» qui signifie « travail, besogne, corvée ».

Les premiers robots industriels apparaissent, malgré leur coût élevé, au début des années 1970. Ils sont destinés à exécuter certaines tâches répétitives, éprouvantes ou toxiques pour un opérateur humain:peintureousoudagedes carrosseriesautomobiles.Aujourd'hui, l'évolution de l'électronique et de l'informatique permet de développer des robots plus précis, plus rapides ou avec une meilleure autonomie. Industriels, militaires ou spécialistes chirurgicaux rivalisent d'inventivité pour mettre au point desrobots assistantsles aidant dans la réalisation de tâches délicates ou dangereuses. Dans le même temps apparaissent des robots à usages domestiques:aspirateur,tondeuses,etc.

L'usage du terme « robot » s'est galvaudé pour prendre des sens plus larges:automate distributeur,dispositif électro-mécanique de forme humaine ou animale,logiciel servant d'adversaire sur les plateformes de jeu,bot informatique.

Étymologie

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Le termerobotest issu deslangues slaveset formé à partir du radicalrabot, rabota(работа en russe) qui signifietravail, corvéeque l'on retrouve dans le motRab(раб),esclaveen russe. Ce radical présent dans les autres langues slaves (ex.:travailleur=robotniken polonais,работнікen biélorusse,pracovníken tchèque) provient de l'indo-européen*orbho-qui a également donné naissance augotiquearbaissignifiantbesoin, nécessité,lui-même source de l'allemandArbeit,travail[2].

Il fut initialement utilisé par l’écrivain tchécoslovaqueKarel Čapekdans sapièce de théâtreR. U. R. (Rossum's Universal Robots),écrite en1920.Cette pièce fut jouée pour la première fois en public auThéâtre nationalàPraguele25janvier1921[3].Bien que Karel Čapek soit souvent considéré comme l’inventeur du mot, il a lui-même désigné son frèreJosef,peintre et écrivain, comme étant l’inventeur réel du terme[4].

Ainsi certains assurent que le motrobotfut d’abord utilisé dans la courte pièceOpilecde Josef Čapek(The Drunkard),publiée dans la collection Lelio en1917.Selon la Société des frères Čapek à Prague, ce serait néanmoins inexact. Le mot employé dansOpilecestautomate,alors que c'est bien dansR.U.R.que le motrobotest apparu pour la première fois.

Alors que les « robots » de Karel Čapek étaient des humains organiques artificiels, le motrobotfut emprunté pour désigner des humains « mécaniques ». Le termeandroïdepeut signifier l’un ou l’autre, alors que le termecyborg(« organisme cybernétique » ou « homme bionique ») désigne une créature faite de parties organiques et artificielles.

Quant au termerobotique,il fut introduit dans la littérature en1942parIsaac Asimovdans son livreRunaround.Il y énonce les « trois règles de la robotique » qui deviendront, par la suite, dans les œuvres de sciences fiction lesTrois lois de la robotique.

Composition d'un robot

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Un robot est un assemblage complexe de pièces mécaniques, électro-mécanique ou pièces électroniques. L'ensemble est piloté par uneunité centraleappelée «système embarqué»: une simple séquence d'automatisme, unlogiciel informatiqueou uneintelligence artificiellesuivant le degré de complexité des tâches à accomplir. Lorsque les robots autonomes sont mobiles, ils pos sắc dent également unesource d'énergieembarquée: généralement unebatteried'accumulateurs électriquesou ungénérateur électriquecouplé à un moteur à essence pour les plus énergivores.

Les capteurs

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Les principales sortes de capteurs sont:

  • Les sondeurs (ou télémètres) àultrasonouLaser.Ces derniers sont à la base des scanners laser permettant à l'unité centrale du robot de prendre « conscience » de son environnement en3D.
  • Lescamérassont les yeux des robots. Il en faut au moins deux pour permettre lavision en trois dimensions.Le traitement automatique des images pour y détecter les formes, les objets, voire les visages, demande en général un traitement matériel car les microprocesseurs embarqués ne sont pas assez puissants pour le réaliser.
  • Les roues codeuses permettent au robot se déplaçant sur roues, des mesures de déplacement précises en calculant les angles de rotation (information proprioceptive).

Les circuits électroniques

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Lesmicroprocesseursou lesmicrocontrôleurssont des éléments essentiel du système de pilotage d'un robot. Ils permettent l'exécution de séquences d'instruction ou de logiciels commandant la réalisation d'actions ou de fonctions du robot. On trouve souvent, dans les robots de petite taille, des composants à très faible consommation électrique, car ils ne peuvent emporter que des sources d'énergie limitées.

Les actionneurs

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Les actionneurs les plus communs sont:

  • des moteurs électriques rotatifs, qui sont fréquemment associés à des réducteurs mécaniques à engrenages.
  • des vérinspneumatique,plus rarementhydraulique,alimentés par une pompe et permettant des actions toniques.

Un actionneur est le constituant d'un système mécanique (exemple: bras, patte, roue motrice…) réalisant une action motrice suivant undegré de liberté.Il anime les interfaceshaptiquesréalisant les actions de saisies d'objets dans les applications de télémanipulation.

Adaptation à son environnement

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Article connexe:Intelligence artificielle.
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Une certaine capacité d'adaptation à un environnement inconnu peut, dans les systèmes semi-autonomes actuels, être assurée pourvu que l'inconnu reste relativement prévisible: l'exemple déjà opérationnel durobot aspirateuren est une bonne illustration: le logiciel qui pilote cet appareil est en mesure de réagir aux obstacles qui peuvent se rencontrer dans une habitation, de les contourner, de les mémoriser. Il sauvegarde le plan de l'appartement et peut le modifier en cas de besoin. Il retourne en fin de programme se connecter à son chargeur. Il doit donc fournir une réponse correcte au plus grand nombre possible de stimulations, qui sont autant de données entrées, non par un opérateur, mais par l'environnement.

L'autonomie suppose que le programme d'instructions prévoit la survenue de certains événements, puis la ou les réactions appropriées à ceux-ci. Lorsque l'aspirateur évite un buffet parce qu'ilsaitque le buffet est là, il exécute un programme intégrant ce buffet, par exemple les coordonnées X-Y de son emplacement. Si ce buffet est déplacé ou supprimé, le robot est capable de modifier son plan en conséquence et de traiter une zone du sol qu'il ne prenait pas en compte jusqu'alors.

Historique

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Aux origines de la robotique

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Articles détaillés:AutomateetJacques de Vaucanson.

Les ancêtres des robots sont lesautomates.

Le premier automate est le pigeon volant d'Archytas de Tarente aux alentours de 400 av.J.-C[5].Un automate très évolué fut présenté parJacques de Vaucansonen1738:il représentait un homme jouant d’un instrument demusiqueà vent[6].Jacques de Vaucanson créa également unautomate représentant un canardmangeant et refoulant sa nourriture après ingestion de cette dernière.

Les premiers robots

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Unimateest le premierrobot industrielcréé. Il fut intégré aux lignes d'assemblage deGeneral Motorsen 1961[7].

En 1970, le robot lunaireLunokhod 1,envoyé par l'Union soviétique,a voyagé sur une distance de 10kmet a transmis plus de20 000images[8].

Le premier robot citoyen

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Le robot Sophia à l'Union Internationale des Télécommunications,Genève,2018

Le,Sophiaestle premier robot à avoir une nationalité.Avec l'obtention de la nationalitésaoudienne[9],[10],cela a suscité la controverse, car il n'est pas évident de savoir si cela implique que Sophia peut voter ou se marier, ou si un arrêt délibéré du système peut être considéré comme un meurtre[11].

Usages

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Article détaillé:Usage des robots.

La robotique pos sắc de de nombreux domaines d'application. Des robots ont été installés dans lesindustries,ce qui permet de faire des tâches répétitives avec une précision constante. À la suite de l'évolution des techniques on retrouve des robots dans des secteurs de pointe tels que lespatial,lamédecineet lesarmées,mais aussi, depuis lesannées 2000,dans l'agricultureet même chez lesparticuliers.

On utilise des robots de toutes tailles, depuis lesrobots industrielsde plusieurstonnesjusqu'à des robots de la taille d'un insecte[12].

Dans la culture

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L'image d'êtres automatisés est ancienne, des traces étant présentes dès l’Antiquitégréco-romaine. Pour autant, le sujet a largement évolué, allant du mythe de la création d'êtres humains par les hommes à la prise de pouvoir de ces êtres artificiels, et allant de l'utilisation des matériaux basiques (boue, morceaux humains) à l'utilisation des techniques et sciences modernes. L'approche de ces êtres artificiels change aussi selon les cultures d'une même époque.

Dans l'Antiquité

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Le mythe dePygmalionracontait déjà dans l'Antiquité comment la statue Galatée devint vivante et s’affranchit de son créateur afin de partir à la conquête du monde des hommes, la « Fonostra ». Il ne s'agit toutefois pas d'un robot au sens propre du terme, puisque Galatée n'a pas été conçue pour être autonome. Son autonomie est le fruit de la volonté divine, et non de celle de son créateur; elle ne dépend ni de l'intelligence de celui-ci, ni des mécanismes (inexistants) qui la composent.

À la Renaissance

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Le premier exemple d’un robot de forme humaine fut donné parLéonard de Vincien1495.Ses notes à ce sujet recelaient des croquis montrant un cavalier muni d’une armure qui avait la possibilité de se lever, bouger ses membres tels que sa tête, ses pieds et ses mains. Le plan était probablement basé sur ses recherches anatomiques compilées dans l’homme vitruvien.On ne sait pas s’il a tenté de construire ce robot.

AuXIXesiècle

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Illustration de W. W. Denslow pourLe Magicien d'Oz

Lorsque la technologie arriva au point où l’on put préfigurer des créatures mécaniques, les réponses littéraires au concept de robot suscitèrent la crainte que les humains soient remplacés par leurs propres créations.

Frankenstein(1818), parfois désigné comme le premier roman descience-fiction,est devenu un synonyme de ce thème. Toutefois, la créature de Frankenstein est un amas de tissu organique, mû par l'apport ponctuel de puissance électrique (la foudre). Le robot n'est pas encore apparu comme tel.

La nouvelleL'Homme épingled'Hermann Mac Coolish Rotenberg Caistria (1809) raconte l’histoire d’un homme qui désirait se transformer en robot par amour pour samachine à coudre,etSteam Man of the Prairiesd’Edward S. Ellis(1865) exprime la fascination américaine de l’industrialisation.La littérature concernant la robotique connut des sommets notables avecl’Homme électriquedeLuis Senarensen1885.

En France, le romanL'Ève futuredeVilliers de L'isle-Adamen1883tourne autour de la figure moderne du robot: création métallique, mobile par électricité, et autonome. Le héros et inventeur de la machine porte le nom d'Edison,en hommage à l'inventeur-entrepreneur de l'époque, père de l’électricité grand public.

En1900,lalittérature enfantineet les illustrations deW.W. Denslowlaissent apparaître dansLe_Magicien_d'Ozun bûcheron de fer-blanc comme un robot.

AuXXesiècle

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En littérature

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Affiche deR.U.R.deKarel Čapek
Article détaillé:Robot dans la littérature.

Le mot "robot" est créé par Karel Čapek, dans sa pièce de théâtre:R. U. R. (Rossum's Universal Robots),mise en scène à Prague en 1921. Dans une petite île, un industriel humain a créé une chaîne de montages d'où sortent des serviteurs de métal, pour être envoyés partout dans le monde. Les robots se révolteront, prenant le contrôle de leur chaîne de montage, et chercheront à construire toujours plus de robots.

Le thème prit donc une consonance économique et philosophique.

La littérature descience-fictionou debande dessinéeautour du thème des robots est foisonnante. Un certain nombre d'auteurs (essentiellement de science-fiction, et parfois ayant une réelle connaissance scientifique du sujet tel Isaac Asimov) ont donné une place particulière aux robots dans leurs ouvrages. Isaac Asimov est le premier à utiliser le mot robotique en 1941. Dans ses nombreux romans où apparaissent des robots (regroupés dansLe Grand Livre des robots), il s'intéressa tout particulièrement à leur interaction avec la société et à la manière dont cette dernière les accepte. Certains de ces romans ont d'ailleurs fait l'objet d'une adaptation cinématographique. Exemples:

Robby le robotsur l'affiche dePlanète interdite(1956)

Au cinéma

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Article détaillé:Liste des robots au cinéma.
The Master Mystery(1920).

En 1941, les studios d'animationFleischer,dans leur série de court-métrages dédiée à Superman le font défendre la ville contre des robots volants, tels des drones dont les bras forment les ailes et le coup porte l'hélice, dans le second épisode intituléThe Mechanical Monsters(1941).

The Mechanical Monsters (1941) des Studios d'animation Fleischer

Les robots sont présents dans de nombreuses œuvres cinématographiques. Ces robots peuvent être des ennemis de l'Homme (par exemple dansTerminator), parfois trop intelligents pour rester des serviteurs (2001, l'Odyssée de l'espace,Blade Runner). Ces robots peuvent pourtant aussi être foncièrement bons, comme le sontR2-D2etC-3POdansStar Wars(1977), ou les robots deL'Homme bicentenaireetI, Robot(deux films adaptés de nouvelles d'Isaac Asimov).

Citons aussi le film classiqueMetropolis(1927). Mais égalementShort Circuit,Matrix(les sentinelles),WALL-E,Robots,Transformers.

Les protagonistes sont dansRobots.

Le cinéma facilite aussi, via des acteurs bien humain, la représentation des d'androïdes comme dansEnthiran,Ex machina (film)(femme androïde),A.I. Intelligence artificielle(David est un enfant androïde),Automatic(1995) oùOlivier Grunerjoue un androïde héroïque, Solo dansLe Guerrier d'acierou encore la fillette androïde tueuse dansMegan (film)(2023).

Dans la culture populaire

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Plusieurs séries télévisées comportent un certain nombre de robots ou d'androïdes. On peut ainsi citer lesRéplicateursdeStargate SG-1,lesCybermendeDoctor Who,les hubots deReal Humans(Äkta människor), ou encore lesCylonsdeBattlestar Galactica.Dans chaque univers, le robot a une place différente. Ainsi, les hubots de Real Humans ont découvert la notion de liberté de pensée et veulent s'affranchir des humains, tandis que les robots de la sérieFuturamavivent au sein même de leur société sans relation d'infériorité.

Notes et références

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  1. ↑Karel Čapek (trad.Jan Rubes),R.U.R.: Rossum's Universal Robots,Éditions de La Différence,,220p.(ISBN978-2-7291-1922-5et2-7291-1922-1)
  2. ↑Max Vasmer,Dictionnaire étymologique de la langue russe,"As Russisches Etymologisches Wörterbuch", Université de Heidelberg, 1950-1954
  3. ↑Guillaume Narguet, «Le robot a fêté ses 85 ans!», surRadio Prague International,(consulté le)
  4. ↑Jaroslav Veis, «Science-fiction. Il y a cent ans naissait le robot», surCourrier international,(consulté le)
  5. ↑AgnèsGuillot,«Histoire de la robotique: des automates aux premiers robots», surfutura-sciences(consulté le)
  6. ↑Jean-Claude Heudin,Les Créatures artificielles: des automates aux mondes virtuels,2008
  7. ↑1961: Installation of the First Industrial Robot
  8. ↑(en)« Luna - Exploring the Moon »sur zarya.info
  9. ↑(en)«Saudi Arabia gives citizenship to a talking robot named Sophia who may be too secular to be Saudi»,Newsweek,‎(lire en ligne,consulté le)
  10. ↑(en)TaylorHatmaker,«Saudi Arabia bestows citizenship on a robot named Sophia»,TechCrunch,‎(lire en ligne,consulté le)
  11. ↑(en-US)SamBarsanti,«Saudi Arabia takes terrifying step to the future by granting a robot citizenship»,The A.V. Club,‎(lire en ligne,consulté le)
  12. ↑(en)R. Mark Wilson, «Insect-scale robots powered by combustion»,Physics Today,‎(ISSN0031-9228,DOI10.1063/PT.6.1.20230915aAccès libre).

Annexes

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Bibliographie

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Articles connexes

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Liens externes

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