La robotique dans nos vies

1. La robotique dans nos vies Rami Abielmona SMRLab – Université d’Ottawa Décembre 29, 2003 Conférences Scientifiques des Fêtes

2. Définitions Qu’est ce qu’un robot? • “Un manipulateur reprogrammable multifonctionnel concu pour deplacer des matériaux,des outils, des pièces ou des composantes spécialisés à travers une série de mouvements programmés pour effectuer une tache précise." Robot Institut de robotique d’Amérique,1979 • “Un appareil automatique qui peut effectuer des fonctions normalement effectuer par des humains.” Traduit du dictionnaire Webster’s

3. Au tout début La Mythologie La notion d’avoir des machines qui travaillent pour nous pour accomplir des taches a commencé en 384-322 BC avec Aristote.

4. Un peu plus tard… 18iéme Siècle En1774, les inventeurs Pierre et Henri-Louis Jacquet-Droz dévoile un “greffier automatique”. Cette figurine ressemblant à un garcon pouvait dessiner et écrire des messages allant jusqu’a 40 charactères. Ils ont aussi inventé une femme-robot qui jouait du piano.

5. Un peu plus tard… 19ième Siècle • Contrairement aux automates du 18ième siècle, les robots des années 1800 étaient concus pour aider à fournir à la demande industrielle. • Un bon exemple serait la machine à tisser. Cette machine était programmé à l’aide de carte perforée.

6. Un peu plus tard… 20ième Siècle • 1921: Première référence au mot robot par l’écrivain Czech Karel Capek (1890 - 1938).

7. Un peu plus tard… 20ième Siècle • 1921: Première référence au mot robot dans par l’écrivain Czech Karel Capek (1890 - 1938). • 1940: Westinghouse Electric Corp. crée deux premiers robots fonctionnant avec des moteurs électriques. Elektra pouvait danser, compter jusqu’à 10 et fumer, pendant que le chien Sparko pouvait marcher,se tenir sur ses pattes arrières et japper. • 1941:première utilisation du mot robotique par Isaac Asimov pour décrire la technologie des robots. Il prédit l’augmentation de la robotique industrielle.

8. Un peu plus tard… 20ième Siècle • 1968: L’Institut de recherche de Stanford, construit le premier robot mobile capable de voir. 'Shakey' était équipé d’une caméra de télévision et d’un détecteur de distance. • Shakey est le premier robot capable de penser et de réagir aux changements dans son environnement.

9. Un peu plus tard… 20ième Siècle 1968: GE construit le premier camion pouvant marcher.

10. Aujourd’hui… 21ième Siècle Le Canada contribue a l’exploration de l’espace avec le fameux Canadarm. Il fut donné à la NASA en tant que contribution du Canada au programme la navette spatiale.

11. Aujourd’hui 21ième Siècle Le robot Roboroo fut dévelopé en 1994, en Australie par Holden, pour tester l’efficacité des cages de protection des véhicules contre les attaques des kangaroos.

12. Aujourd’hui 21ième Siècle En 1997, Honda invente un robot presqu’ humain. Le P3 peut marcher seul, monter les marches, ramasser et porter des objets.

13. Aujourd’hui 21ième Siècle ASIMO!

14. Aujourd’hui 21ième Siècle QRIO!

15. Références • www.robotics.org • www.space.gc.ca • www.nasa.gov • http://robotz.org • www.fanucrobotics.com • http://asimo.honda.com • http://cache.ucr.edu/~currie/roboadam.htm • http://www.bbc.co.uk/science/robots/roboteers/index.shtml • www.site.uottawa.ca/~petriu

16. Applications Robotiques • Industrie automobile • Chaine de montage • Laboratoires médicaux • Médecine • Énergie nucléaire • Agriculture • Exploration spaciale • Inspection sous-marine • Service à la clientèle • Arts et divertissements

17. Industrie d’automobile Un des plus importants partenaires de l’industrie robotique • Robots pour le soudage • Précision et robustesse pour l’assemblage de pièces • Manipulation de charges lourdes • Peinturages • Utiliser pour les endroits difficiles à atteindre

18. Chaine de montage Un autre grand partenaire dans l’industrie robotique, les chaine de montages • Exécution de taches répétitives, de mouvement ennuyeux et dangeureux, toujours avec la même précision • Utilisation d’un même manipulateur avec plusieurs outils différents • Produit des résultats optimaux. • Surveille la qualité de production à l’aide de capteurs adaptés au produits.

19. Laboratoire Médicale Les laboratoires médicaux requirent aussi des robots pour effectuer des tâches répétitives et précises. • Capacité d’analyser plusieurs échantillions ou prélevements • Systèmes de test et de mesure automatisé. • Petites unités mobiles pouvant transporter des échantillions entre labos, minimizant les déplacements multiple des techniciens.

20. Médecine Avec la précision grandissante, l’industrie robotique occupe de plus en plus de place dans les chirurgies modernes et la médecine en générale. • Assistance lors de chirugies demandant l’utilisation d’outil de grande précision • Recherche constante de nouvelles applications robotiques pour aider le dévelopement dans le domaine biomédicale • Amélioration des soins pour patients

22. Énergie Nucléaire Aux centrales nucléaires, on trouvent plusieurs robots. • Utilisé pour l’entretien de la centrale • Les robots fonts les remplacements des composantes radioactives dans la centrale • Bloque les fuites radioactives • Nettoyage et décontamination des zones contaminés sans risque de danger pour les humains

23. Agriculture Les robots sont beaucoup utilisés en agriculture • En Australie, un système robotisé a été dévelopé pour tondre les moutons • Utilisé aussi pour la semance des champs • Ramassage automatique des raisins et des pommes

24. Exploration Spaciale Les sondes spatiales explore et découvre l’univers pendant de nombreuses années. • Les sondes Viking I et II sont envoyé explorer la planète Mars en 1976 • Le fameux bras canadien, Canadarm, est utilisé sur la navette spaciale. • En 1998, le Mars Rover utilise des manipulateurs pour ramasser des échantillions de la surface de la planète. • Permet de récolter des informations provenant d’endroits ou l’homme ne peut pas ce rendre.

26. Inspection sous-marine Les robots submersibles sont utilisés depuis plusieurs années pour l’exploration des fonds des océans. • Sauvetages lors de naufrages • Utiliser pour trouver les boites noires lors d’écrasement d’avion. • Exploration des fonds marins et d’épaves. • Inspection des parroies des barrages pour détecter les fissures • Inspection et entretien des plate-formes pétrolière.

28. Service à la clientèle Plusieurs machines offrent des services automatisé pour améliorer le service à la clientèle. • Guichet automatique • Pompe d’essence modernes • Distributrice automatisé

29. Arts et divertissement S’amuser avec des jouets sophistiqués seulement à des fins récréatives. • Robots qui effectuent les tâches ménagères comme la balayeuse et la vaisselle. • AIBO, le chien construit par Sony, avec tous les charactérisques d’un vrai chien sans cepandant les désagréments. • C’est la plus grande source d’innovation pour l’évolution de la robotique.

31. Capteur robotique Rami Abielmona SMRLab – Université d’Ottawa Décembre 29, 2003 Conférences Scientifiques des Fêtes

32. Différent Types • Capteur Tactile Utiliser pour imiter le toucher • Magnétique • Ultrason • Micro-onde • Optique • Capteur temps de vol Utiliser pour savoir la distance d’un objet • Ultrason • Laser • Compas Utiliser pour la direction • Mécanique • Flux magnétique • Effet Hall • Divers Receuillir de l’information sur l’environnement • Gyroscopes • Détection de mouvement • Fumée • Pression • Température

33. Capteur Tactile • Utiliser surtout pour détecter les collisions • Si l’interrupteur ferme, un courant électrique circule et on détecte un contact. • Différent des capteurs de Proximité(Sans-contact) • Utiliser pour prévenir une collision • Beaucoup plus de composantes complexes

34. Le spectre de lumière

35. Capteur InfraRouge • Utilise le spectre de lumière infrarouge (invisible pour les humains) • Mesure l’angle d’incidence de la lumière réfléchie par un objet

36. Capteur InfraRouge

37. Capteur InfraRouge Configuration simple Configuration char de combat

38. Capteur Ultrasonique • Très similaire au capteur optique mais utilise des ondes soniques • Nous ne pouvons pas entendre les ondes ultrasoniques mais ils réfléchissent sur les objets et retourne au capteur. • On mesure la distance avec le temps de vol

39. Compas digital • Informe de la direction • Avec by N, E, O and S • Ou avec l’angle de 0° à 360°

40. Compas(2)

41. Autres capteurs • Gyroscope • Détecteur de mouvement • Fumée • Pression

42. Autres capteurs(2) • Température • Lecteur de ligne • Vidéo

43. Références • http://www.intersema.com/site/technical/ms5534.php • http://www.acroname.com • http://www.robotstorehk.com/sensor.html • http://www.hvwtech.com • http://www.site.uottawa.ca/~rabielmo/elg4392b • http://www.lynxmotion.com • http://www-2.cs.cmu.edu/~cmucam/

44. Déclencheur robotique Rami Abielmona SMRLab – Université d’Ottawa Décembre 29, 2003 Conférences Scientifiques des Fêtes

45. Servo Moteur • Utilisé pour controller les roues d’un robot ou d’un bras manipulateur • La plus populaire méthode de controle est par modulation de largeur d’impulsion (PWM) • En variant la largeur de l’impulsion, on peut • Augmenter/diminuer la vitesse d’un moteur • Changer la direction d’un moteur • Arrêter un moteur

46. Boite d’engrenage Haute vitesse Grande puissance

47. Bras robotique • Meilleur exemple est le bras canadien “CanadaArm”

48. Bras robotique (2) • Beaucoup d’autres applications pour les manipulateurs (espace, mine, automobile,médecine, etc…)

49. Bras Robix • Le bras Robix RCS-6 est fabriqué par Robix • Utiliser par les écoles secondaires jusqu’au niveau universitaire pour les cours de robotique • Consiste de six servo moteurs controllant diverses positions

50. Références • http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/ • http://www.site.uottawa.ca/~rabielmo/elg4392b • http://www.mdrobotics.ca/galleryframe.html • http://robix.com/ • http://ee.okstate.edu/lgjohn/4213f02/