Origine, histoire et évolution de la robotique, de la mécatronique.

Le terme Robot a été créé en 1920 par Josef Capek, c’est la déclinaison de robota, mot tchèque signifiant « corvée ». Sa première utilisation en a été faite par son frère Karel Capek dans la pièce de science fiction « Rossum's Universal Robots » jouée en 1922 à New York. Les robots de la pièce sont proches de ce qu'on appelle aujourd'hui des androïdes(1) ou des clones(2), machines biologiques à l'apparence humaine.

Ce mot est vite adopté par le corps scientifique pour nommer un dispositif mécatronique(3) alliant mécanique, électronique et informatique. Les robots ont pour fonction d’accomplir automatiquement des tâches dangereuses, pénibles, répétitives ou impossibles pour les humains.
La vulgarisation de ce terme entraîne aujourd’hui son utilisation pour évoquer la haute technicité d’un dispositif.


Le terme robot fait partie de notre quotidien depuis les année 1960 où il apparaît dans l’électroménager. Pourtant, aujourd’hui encore définir un robot est moins facile qu’il n’y paraît, la question étant de déterminer les caractéristiques qui font basculer une machine dans le monde de la robotique.
Il n'existe pas de définition unique néanmoins tous les spécialistes s’accordent pour dire qu’un robot est l’association indissociable de trois éléments :
- L’unité de programmation pour « raisonner », élément électronique qui fait office de cerveau.
- Les capteurs qui servent à appréhender l'environnement, éléments que s’apparentent aux sens (la vue, le touché,…)
- Les actionneurs pour interagir avec le monde réel, les « membres ».
Ces trois éléments donnent la capacité aux robots d'analyser leur environnement, de décider et d'agir sur le monde réel.

Certains spécialistes de la robotique ajoutent à ces trois points l'autonomie sur laquelle se portent aujourd’hui de nombreuses recherches et qui apparaît comme l’enjeu de la robotique(4) de demain. Autonomie énergétique, de décision,… de créativité en inventant des solutions et des comportements non programmés par leur concepteur !

Les concepteurs de robots, quelqu’en soit les formes et les fonctions, sont donc confrontés à de nombreuses problématiques car la robotique est un concentré de technologies complexes et variées faisant appel à des professionnels de différents domaines tel que la programmation, la mécanique, la mécatronique, la cognitique(5), le design… Les problématiques techniques rencontrés sont :
- L’intelligence du robot qui renvoie au domaine de la programmation et des logiciels.
- L’architecture qui peut se définir comme l’art de choisir les meilleures façons de structurer et combiner les composants du robot tel que les robots industriels de soudage qui doivent assembler des tôles très complexes et auront des bras avec 4 à 5 articulations.
- Les actionneurs et préhenseurs tels que les moteurs, les vérins, les pinces,… et tous les composants nécessaires à leur commande et au contrôle de leur position.
- Les capteurs, organes par lesquels le robot perçoit son environnement, qui doivent à la fois donner aux robots des informations de base sur son environnement (température, proximité d’un obstacle…) et lui permettre d’acquérir des informations plus fines (micro pour prendre en compte des instructions orales, ou caméra pour identifier un objet ou un obstacle).
- La communication du robot qui n’est pas limitée à l’échange d’informations entre le robot et l’usager mais qui est aussi en lien avec d’autres appareils (ordinateur, équipements domotiques(6)…) situés dans son environnement de travail entraînant des questions de protocole de transmission et de reconnaissance mutuelle.
- L’énergie, le plus souvent l’électricité par alimentation directe, qui reste également un enjeu important pour optimiser la consommation et augmenter l’autonomie des robots.
  Lexique :

(1) Un androïde désigne ce qui est de forme humaine, étymologiquement ce « qui ressemble à un homme ». En science-fiction, un androïde est un robot construit à l'image d'un être humain
(2) Un clone est issu principalement de deux processus. C'est d'une part la multiplication naturelle ou artificielle à l'identique d'un être vivant, c'est-à-dire avec conservation exacte du même génome pour tous les descendants.
(3) La mécatronique est la combinaison synergique et systémique de la mécanique, de l'électronique et de l'informatique en temps réel. L'intérêt de ce domaine d'ingénierie interdisciplinaire est de concevoir des systèmes automatiques puissants et de permettre le contrôle de systèmes complexes.
(4) La robotique est l'ensemble des techniques permettant la conception, la réalisation de machines automatiques ou de robots.
(5) La cognitique est un terme décrivant une des branches de l’ingénierie, qui peut être rattachée au cadre plus global des sciences de l'information.
(6) La domotique est l’ensemble des techniques de l'électronique, de physique du bâtiment, d'automatisme, de l'informatique et des télécommunications utilisées dans les bâtiments, plus ou moins « interopérables » et permettant de centraliser le contrôle des différents systèmes et sous-systèmes de la maison et de l'entreprise (chauffage, volets roulants, porte de garage, portail d'entrée, prises électriques,…).