Les bases
Comment fonctionnent les robots : percevoir, décider, agir
Du robot aspirateur à l’humanoïde, tous les robots exécutent la même boucle : les capteurs mesurent le monde, les ordinateurs décident et les actionneurs agissent. Ce guide présente les éléments en jeu et la façon dont ils s’articulent.
Un robot est une machine capable de percevoir son environnement, de décider quoi faire et d’agir sur le monde de façon autonome. Les détails varient beaucoup entre un robot de nettoyage, un bras d’usine et un humanoïde, mais les briques de base sont les mêmes.
Percevoir
Les capteurs traduisent le monde physique en nombres exploitables par l’ordinateur. Certains regardent vers l’extérieur : caméras, caméras de profondeur et LiDAR construisent une image de l’environnement, tandis que microphones et capteurs tactiles détectent les personnes. D’autres regardent vers l’intérieur : chaque articulation motorisée possède un codeur qui indique son angle, et une centrale inertielle (IMU) indique à un robot marcheur de combien il s’incline. Voir comment fonctionnent les capteurs des robots.
Décider
Les ordinateurs embarqués traitent les données des capteurs. La perception reconnaît les objets et les personnes, la localisation détermine où se trouve le robot, la planification choisit la prochaine action et la commande de mouvement traduit ce plan en consignes pour chaque articulation, plusieurs fois par seconde. Les robots modernes associent souvent un contrôleur temps réel pour les articulations à un ordinateur plus puissant, parfois doté d’un GPU, pour la vision et les modèles d’IA.
Agir
Les actionneurs produisent le mouvement. Dans presque tous les robots modernes, il s’agit d’un moteur électrique piloté par un variateur, généralement suivi d’un réducteur qui échange de la vitesse contre du couple. L’ensemble fait bouger une articulation, une roue, une jambe ou un préhenseur. Voir à l’intérieur d’une articulation de robot.
Énergie
Un robot mobile emporte son énergie avec lui, presque toujours dans un pack de batterie lithium-ion équipé d’un système de gestion de batterie. La capacité de la batterie et la puissance consommée par le robot déterminent combien de temps il peut travailler entre deux charges. Voir batteries et autonomie.
Boucler la boucle
Le mot important est boucle : le robot agit, le monde change, les capteurs mesurent le résultat et le robot se corrige. Plus cette boucle est rapide et précise, plus le robot se déplace de façon fluide et sûre. C’est pourquoi les mêmes notions reviennent dans tous nos guides : capteurs, contrôleurs, moteurs, réducteurs et énergie.
Parcourez le catalogue de robots pour comparer la façon dont différents robots combinent ces éléments, chaque caractéristique renvoyant à sa source.
