LIN1720 cours 11 Traits phonologiques Dr Hélène Knoerr ILOB, Université dOttawa.
La robotique dans nos vies Rami Abielmona SMRLab – Université dOttawa Décembre 29, 2003...
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La robotique dans nos viesLa robotique dans nos vies
Rami AbielmonaSMRLab – Université d’Ottawa
Décembre 29, 2003Conférences Scientifiques des Fêtes
DéfinitionsDéfinitions
“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
Qu’est ce qu’un robot?
“Un appareil automatique qui peut effectuer des fonctions normalement effectuer par des humains.”
Traduit du dictionnaire Webster’s
Au tout débutAu tout début
La notion d’avoir des machines qui travaillent pour nous pour accomplir des taches a commencé en 384-322 BC avec Aristote.
La Mythologie
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.
Un peu plus tard…Un peu plus tard…
Un bon exemple serait la machine à tisser. Cette machine était programmé à l’aide de carte perforée.
19ième SiècleUn peu plus tard…Un peu plus tard…
Contrairement aux automates du 18ième siècle, les robots des années 1800 étaient concus pour aider à fournir à la demande industrielle.
20ième Siècle
1921: Première référence au mot robot par l’écrivain Czech Karel Capek (1890 - 1938).
Un peu plus tard…Un peu plus tard…
Un peu plus tard…Un peu plus tard…
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.
20ième Siècle
1941:première utilisation du mot robotique par Isaac Asimov pour décrire la technologie des robots. Il prédit l’augmentation de la robotique industrielle.
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.
Un peu plus tard…Un peu plus tard…
20ième Siècle
1968: GE construit le premier camion pouvant marcher.
Un peu plus tardUn peu plus tard……
Aujourd’hui…Aujourd’hui…
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.
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.
Aujourd’huiAujourd’hui21ième Siècle
Aujourd’huiAujourd’hui
En 1997, Honda invente un robot presqu’ humain. Le P3 peut marcher seul, monter les marches, ramasser et porter des objets.
21ième Siècle
Aujourd’huiAujourd’hui
ASIMO!
21ième Siècle
Aujourd’huiAujourd’hui
QRIO!
21ième Siècle
RéférencesRéférences 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
Applications RobotiquesApplications Robotiques
Industrie automobile Chaine de montage Laboratoires médicaux Médecine Énergie nucléaire Agriculture Exploration spaciale Inspection sous-marine Service à la clientèle Arts et divertissements
Industrie d’automobileIndustrie 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
Chaine de montageChaine 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.
Laboratoire MédicaleLaboratoire 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.
MédecineMédecine 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
Énergie NucléaireÉnergie 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
AgricultureAgriculture
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
Exploration SpacialeExploration 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.
Inspection sous-marineInspection 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.
Service à la clientèleService à la clientèle
Plusieurs machines offrent des services automatisé pour améliorer le service à la clientèle.
Guichet automatique Pompe d’essence
modernes Distributrice automatisé
Arts et divertissementArts 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.
Capteur robotiqueCapteur robotique
Rami AbielmonaSMRLab – Université d’Ottawa
Décembre 29, 2003Conférences Scientifiques des Fêtes
Différent TypesDifférent 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
Capteur TactileCapteur 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
Le spectre de lumièreLe spectre de lumière
Capteur InfraRougeCapteur InfraRouge
Utilise le spectre de lumière infrarouge (invisible pour les humains)
Mesure l’angle d’incidence de la lumière réfléchie par un objet
Capteur InfraRougeCapteur InfraRouge
Capteur InfraRougeCapteur InfraRouge
Configuration simple
Configuration char de combat
Capteur UltrasoniqueCapteur 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
Compas digitalCompas digital
Informe de la direction– Avec by N, E, O and S– Ou avec l’angle de 0° à 360°
Compas(2)Compas(2)
Autres capteursAutres capteurs
Gyroscope
Détecteur de mouvement
Fumée
Pression
Autres capteurs(2)Autres capteurs(2)
Température
Lecteur de ligne
Vidéo
RéférencesRéférences
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/
DDéclencheuréclencheur robotique robotique
Rami AbielmonaSMRLab – Université d’Ottawa
Décembre 29, 2003Conférences Scientifiques des Fêtes
Servo MoteurServo 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
Boite d’engrenageBoite d’engrenage
Grande puissanceHaute vitesse
Bras robotiqueBras robotique Meilleur exemple est le bras canadien
“CanadaArm”
Bras robotique (2)Bras robotique (2)
Beaucoup d’autres applications pour les manipulateurs (espace, mine, automobile,médecine, etc…)
Bras RobixBras 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
RéférencesRéférences
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/
ConclusionsConclusions Par définition, la robotique est une science multidisciplinaire
nécessitant la collarboration et la participation de plusieurs champs d’expertise Génie méchanique Génie électrique Science informatique Physique Mathematique
On retrouve la robotique partout Elle nous simplifie la vie de plusieurs facons et contribue à
l’anvancement technologique Cependant, nous sommes très loins de voir des robots avec la même
capacité intelligente de l’être humain
RemerciementsRemerciements
Dr. Petriu et Dr. Groza, mes co-superviseurs, pour leur patience et leur conseils
Pascal Lyonnais et Codrin Pasca, mes collègues, pour leur contributions à cette presentation
Tout le monde ici, pour être présent!
Questions ?