Le vivant pour inspirer la robotique du futur.

On ne cesse de se pâmer devant les prouesses sans cesse plus impressionnante des robots. Pourtant on oublie que les robots sont conçus en suivant un modèle précis : le vivant. Depuis les automates de Vaucanson du XVIIIe siècle, les robots s’inspirent des êtres vivants. La sélection naturelle fait que les êtres vivants n’ont jamais cessé de s’adapter pour occuper le maximum de niches écologiques. De ce fait, les solutions trouvées (jambes, reptation, oreille, yeux, sonars, touché … ) par le vivant sont des sources d’inspirations pour les ingénieurs. En comparaison, les solutions mises en place sur les robots sont de pâles copies … à l’exception de la roue.

Le biomimétisme, consiste à s’inspirer du vivant pour obtenir des technologies plus efficientes. La locomotion est sans doute l’exemple le plus frappant des capacités des êtres vivants à s’adapter à des milieux différents. Ainsi, devant l’échec d’utiliser des roues pour se déplacer en milieu sableux, Sigeo Hirose va s’inspirer des serpents pour concevoir un robot « serpent » (ACM III) en 1972. Ce robot à depuis de nombreux descendant qui explorent tunnels, égouts et tuyauterie pour assurer le contrôle et la maintenance. Une société (Eelume) a récemment proposé un « biorobot » des tiné à explorer des bâtiments écroulés suite à des tremblements de terre… un sujet malheureusement d’actualité.

Comme on l’a découvert à l’émergence de la cybernétique, la capacité à interagir du vivant du vivant ne dépend pas d’un système cognitif complexe. Au contraire, il ce sont souvent des « systèmes » directs entre senseurs (yeux, toucher… ) et effecteurs (bras, jambes … ) qui permette des réactions simples mais efficaces et rapides à tout changement. Si la réaction peut être simple (recul, bond … ), le système peut être particulièrement difficile à comprendre. Aussi pour reproduire ce qui peut paraître simple pour le vivant, c’est un véritable défi pour les ingénieurs. Dans les laboratoires, cela s’appelle le paradoxe de Moravec. Hans Moravec à affirmé que :

« Le plus difficile en robotique est souvent ce qui est le plus facile pour l’homme ».

Si un système cognitif complexe n’est pas indispensable pour faire fonctionner un robot, l’apparition d’une informatique à la fois miniaturisée et plus puissante permet de copier plus facilement le vivant. Ainsi, la capacité du vivant à fusionner plusieurs senseurs simultanément permet d’envisager une vision en 3D, mais aussi une certaine résilience. La panne d’un senseur permet tout de même au robot de fonctionner à minima. Toutefois, l’étude du vivant ne cesse de démontrer que l’on peut faire l’économie de systèmes numériques complexes et encombrant en copiant la morphologie du vivant… et résoudre souvent de manière surprenante le paradoxe de Moravec. Par exemple pour vider une boite à œuf, il fallait un bras robotique complexe et doté de senseurs particulièrement sensibles pour éviter la casse. L’utilisation de robots « souples » (de simples tuyaux raidis à la demande par de l’air comprimé par exemple) permet d’utiliser des robots plus simples avec efficacité Les robots conçus sur de tels modèles sont appelés, avec exagération selon moi, « bio-robots ».

Ces bio-robots sont déjà sortis des laboratoires. Leur utilisation devrait aller en s’accroissant, car si ils sont limités à des tâches précises, ils sont plus « simples » à produire et à utiliser et donc disponibles rapidement et surtout … moins chers !