R1, il primo robot per le famiglie

fonte: questo articolo de La Repubblica

R1“Sarà un robot rassicurante e piacevole”. Con queste parole, un anno e mezzo fa, Giorgio Metta annunciava a Repubblica l’inizio di un grande progetto: portare i robot umanoidi nelle case degli italiani. Oggi, sotto il suo coordinamento, quel sogno ha un nome: R1 – your personal humanoid è il primo robot sviluppato a basso costo, concepito per raggiungere il mercato di massa. Un team di 32 ricercatori e designer dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), polo d’eccellenza in Italia e nel mondo, sono riusciti nell’intento di creare un umanoide al costo di una tv di ultima generazione. E per completare l’obiettivo manca solo un passaggio: la produzione in serie. Ma non ci vorrà molto, al massimo 18 mesi e lo vedremo scorrazzare in giro per il mondo.

Un tuttofare con rotelle. R1 sarà un amico fidato che ci aiuterà nelle faccende domestiche o nel lavoro da ufficio. Lo vedremo in hotel dietro il banco della reception o in ospedale in aiuto di infermiere e caposala nella gestione di cartelle e dati. All’inizio gli dovremo insegnare tutto: dalla planimetria dell’ambiente alla collocazione degli oggetti. Ma in poco tempo sarà in grado di muoversi in autonomia, riconoscendo ambienti, volti e voci e compiendo azioni al posto nostro. Come fare un caffè o prendere il telecomando al posto nostro, senza farci alzare dal divano.
R1 body“Noi ci siamo spremuti le meningi per abbattere i costi mantenendo alta la qualità. – spiega Metta – Abbiamo cercato di rendere il tutto meno dispendioso utilizzando materiali economici, come polimeri e plastiche, che richiedono processi produttivi meno costosi rispetto a quelli tradizionali”. Il prezzo finale dipenderà da quanti robot verranno costruiti. “Per i primi 100 prototipi abbiamo individuato un target di prezzo che si aggira sui 25mila euro. Superata questa soglia, il prezzo inizierà a scendere e continuerà a calare man mano che diventerà un prodotto di consumo. La fascia, più o meno finale, di prezzo sarà di 3mila euro, quanto il costo di un moderno televisore al plasma”.

I precedenti. R1 è il risultato di un lungo percorso di sperimentazione e ricerca che raccoglie la conoscenza acquisita dai ricercatori con la creazione di altri robot, in particolare di iCub: l’umanoide costruito per gli studi sull’intelligenza artificiale, oggi presente in tutto il mondo con 30 prototipi. Rispetto a lui e agli altri umanoidi in circolazione, però, le differenze sono tante: “iCub è un prodotto di ricerca in cui il prezzo non era importante. R1 invece è un tentativo di approcciare il mercato di massa in cui il prezzo diventa questione fondamentale”, spiega Giorgio Metta.

R1 armE anche con il famoso robot umanoide Pepper, che da poco è stato adottato sulle navi da crociera, il confronto non regge perché R1 ha il dono della presa. In Pepper le mani servono solo per indicare o fare dei gesti ma non per compiere azioni. Per realizzare R1, invece, i ricercatori si sono concentrati proprio sulla possibilità di farlo interagire con l’esterno attraverso l’uso degli arti superiori, donandogli la capacità di afferrare oggetti, aprire cassetti o porte. Un valore aggiuntivo rispetto alle alternative già esistenti sul mercato, che gli assicurano un posto d’onore tra i tuttofare di casa. Le mani e gli avambracci di R1 sono rivestiti di una pelle artificiale, con sensori che conferiscono al robot il senso del tatto, permettendogli di ‘sentire’ l’interazione con gli oggetti che manipola. Il disegno delle mani è stato semplificato rispetto a quello di iCub per garantire robustezza e costi contenuti, pur consentendo l’esecuzione di semplici operazioni domestiche. Hanno la forma di due guanti a manopola e il polso è sferico, aspetti che gli permettono di sollevare pesi fino a 1,5 kg e chiudere completamente la presa attorno a ciò che afferra, specialmente oggetti cilindrici come bicchieri e bottiglie. Ma non è tutto.

R1 faceAnatomia di un robot. Dalla testa alle rotelle, R1 è un concentrato di tecnologia avanzata. Il volto è uno schermo LED a colori su cui compaiono delle espressioni stilizzate: pochi, semplici tratti per un modo semplice e veloce di comunicare con l’uomo. All’interno, invece, lo schermo ospita i sensori per la visione, due telecamere e uno scanner 3D, quelli per l’equilibrio e per la generazione e percezione del suono. Il corpo è allungabile e ‘snodabile’, con il busto che si estende fino a 140 centimetri e il torso che si torce anche lateralmente. Stesso discorso per gli arti meccanici, che possono guadagnare fino a 13 cm. Nella ‘pancia’, invece, trovano posto tre computer che governano le capacità del robot, dal calcolo al movimento della testa, sino al controllo di tutti i sensori. Una scheda wireless permette al robot di collegarsi alla rete internet, ricavando informazioni utili all’interazione con l’uomo e gli aggiornamenti del software.

La memoria di una vita.
L’idea è che queste macchine diventino il centro di tutta la nostra comunicazione digitale: mantengano l’agenda, ci aiutino a ottimizzare la pianificazione, diventino la nostra interfaccia con altri strumenti di uso quotidiano. “Man mano che il robot starà con noi, inizierà ad avere memoria di tutto ciò che facciamo e che abbiamo fatto insieme. Magari, un giorno, avrà memoria di tutta la nostra vita e gli potrò chiedere di accedere a ricordi, tra foto e video”, conclude Metta. E a questo punto è il caso di dirlo, la rivoluzione sarà entrata in casa.

Techinnov 2015

Un grand événement dédié à l’Innovation en Robotique: Techinnov 2015

techinnov 2015Qui participe?

  • les donneurs d’ordres: les roboticiens et bureaux d’études français et étrangers représentés par leurs décideurs R&T, R&D, Achats, Techniques, Méthodes, Process, Design, Industriels;
  • les preneurs d’ordres: les PME / ETI / Startups françaises et étrangères représentées par leurs PDG, gérants, responsables techniques, commerciaux, exports, ingénieurs;
  • les laboratoires: les laboratoires, BE, SRC, PRES, SATT, CARNOTS, pôles, grappes, clusters et tout organisme à même de proposer un accompagnement en recherche ou développement de briques technologiques nécessaire à la réalisation de projets robotiques innovants.

participantsLes compétences représentées: design, déplacement, détection et traitements de signaux, électronique et électrotechnique, énergie, ingénierie des systèmes mécatroniques.

Les champs d’application: aide à la personne, construction et démolition, défense, divertissement, enseignement, entrepôt logistique, inspection, sécurité et maintenance, médical et santé, robotique extérieure.

Plus d’information sur le site web officiel de Techinnov 2015.

“robot aspirateur” ou “aspirateur à roulette” ?

laumondEntretien avec Jean-Paul Laumond

(réalisé par Serge Abiteboul et Gilles Dowek)

partie 1partie 2

Jean-Paul Laumond est directeur de recherche au LAAS-CNRS à Toulouse. Il a occupé une Chaire du Collège de France de 2011 à 2012, “Robotique : champs scientifiques et diffusions technologiques”. Il raconte son parcours et sa découverte de la robotique. Il montre les liens et les tensions entre la démarche scientifique, où la généralité des solutions prime, et la démarche technique, où toutes les solutions sont bonnes. […] La robotique, territoire en pleine mutation, est aussi un lieu privilégié pour interroger les liens de l’informatique avec les mathématiques, la physique et la mécanique. La richesse de l’informatique, sa beauté, est aussi dans dans la complexité de ces rapports avec les autres sciences.

[…] La robotique se définit de manière synthétique comme l’étude des rapports que peut entretenir une machine avec le monde réel, une machine qui agit, et qui agit par le mouvement. Le mouvement est absolument central. Un robot est une machine qui bouge et qui est commandée par un ordinateur. Ce qui distingue le robot de l’automate, c’est qu’un robot n’est pas commandé par des cames, aussi subtiles soient-elles. Il y a une transformation, un traitement de l’information, qui met en rapport l’espace sensoriel et l’espace moteur. La fonction sensorimotrice — la rétroaction diraient les automaticiens — est fondamentale. Elle est d’ailleurs l’apanage du vivant : une laitue bouge et croît par photosynthèse ; un guépard repère sa proie et la poursuit en la maintenant dans son champ de vision. En robotique, cette boucle sensorimotrice est plus ou moins complexe : elle va de la simple fonction réflexe, où un signal produit directement une commande, à des architectures complexes, comme celles que j’évoquais plus tôt, qui incluent une modélisation et un raisonnement sur l’espace. Ce point de vue n’est bien sûr pas nouveau. Il a déjà été exploré, par exemple, par Poincaré qui établit une forme de triangulation entre l’espace physique, l’espace sensoriel et l’espace moteur. Nous, êtres humains, n’avons accès qu’à l’espace sensoriel et à l’espace moteur. Avec ces deux espaces nous devons reconstruire le réel. La géométrie est l’outil privilégié de cette construction. La question pour le roboticien est de conduire cette construction de manière effective, en utilisant un ordinateur. Ainsi posé, on sent bien poindre une unité.

Pourquoi appelle-t-on un robot aspirateur “robot aspirateur” et non “aspirateur à roulette” ?

roombaParce que le “robot aspirateur” a des capacités d’autonomie. Il est capable de s’adapter à des environnements pour lesquels il n’a pas été programmé explicitement. Il y a de nombreuses choses qui bougent dans nos maisons, mais vous n’avez jamais vu une machine à laver venir toute seule à coté de vous dans le salon. Je dois ici préciser la notion de mouvement. Il y a deux grands types de mouvements. D’un coté le mouvement d’une machine à laver qui tourne autour d’un axe fixe, d’une plante qui ne peut pas se déplacer, d’un robot-peintre sur une chaîne de montage automobile. Ces mouvements sont locaux, en quelque sorte, enracinés. Ils ne mettent en jeu que les variables internes du système. De l’autre, et c’est ce qui distingue l’animal du végétal, il y a les mouvements de déplacement : le guépard doit se déplacer pour se nourrir. Ce n’est pas le cas de la laitue. Pour le moment les seules machines qui bougent automatiquement dans notre quotidien sont sur des rails, horizontaux, comme les trains, verticaux, comme les ascenseurs… Mais qu’un robot se déplace, de manière autonome, c’est-à-dire sans que sa trajectoire ait été explicitement programmée, c’est nouveau. C’est en ce sens que les aspirateurs à roulettes sont bien des robots.

European Robotics Week 2013

(almost) one year later

European Robotics Week 2013: 25 November / 1 December 2013

ERW2013

The European Robotics Week offers one week of various robotics related activities across Europe for the general public, highlighting growing importance of robotics in a wide variety of application areas. The Week aims at inspiring technology education in students of all ages to pursue careers in STEM-related fields, i.e. science, technology, engineering and math.

There is a lot going on in Europe during the European Robotics Week: school visits with lectures on robotics, guided tours for pupils, open labs, exhibitions, challenges, robots in action on public squares…. The participating companies, universities and research centres come up with interesting programs to bring their robots and organisations to the attention of the public educating them on how robotics impacts society, both now and in ERW logothe future.

It’s time to show the general public what robotics is all about and what important role robots play in Europe!

Events are organised locally (by scientists, labs, teachers, schools, robotics engineers, robot makers etc.), but centrally listed and co-promoted. euRobotics AISBL, The European association for a Public-Private Partnership in robotics, serves as the central coordinator. The events are supported through national coordinators who are promoting the idea among their national networks and communities.

The European Robotics Week is powered by euRobotics

what’s LIRMM ?

I spent the first year of my PhD in Brest, at the LaTIM laboratory (Télécom Bretagne). I wrote a short post about it, giving a brief description of its research topics and some contacts. Currently, I’m carrying out the second year of this project in Montpellier, in another laboratory called LIRMM. Et voilà a new post with a quick description of this lab and its robotics department 🙂

lirmm

The Montpellier Laboratory of Informatics, Robotics, and Micro-electronics (LIRMM in French) is a cross-faculty research entity of the University of Montpellier 2 (UM2) and the National Center for Scientific Research (CNRS). LIRMM is located at the Saint-Priest campus of University of Montpellier 2 (about 5 km from the city center).

LIRMM research activities cover a broad range of topics, ranging from informatics to systems, from technology to people and applications, including:

  • Design and verification of integrated, mobile and communicating systems,
  • Agent-based modelling of complex systems,
  • Research on algorithms, bioinformatics, human-machine interaction, robotics and more.

Work is carried out in three main scientific research departments, each of which is organized into project teams:

  1. The Informatics department covers topics that range from the leading edge of modern mathematics to applied research: graph algorithms, bioinformatics, cryptography, networks, databases and information systems (data integration, data mining, coherency maintenance), software engineering (programming languages, objects, components, models), artificial intelligence (learning, constraints, knowledge representation, multi-agent systems) and human-machine interaction (natural language, visualization, Web semantics and e-learning).
  2. The Microelectronics department carries out cutting-edge research in the fields of designing and testing integrated systems and micro-systems, with a focus on architectural aspects, modelling and methodology.
  3. The Robotics department concentrates on issues related to synthesis, monitoring and management of complex dynamic systems (robots, robot/life interfaces), as well as navigation, localisation and steering of local and remote autonomous vehicles, and image analysis, coding and processing. The main research themes are the design of mechanical systems, the modeling, identification and control of robots, and perception. The department’s privileged field of application is health-related robotics applications (medical, handicaps), with activities that also include fields such as industry manufacturing and robotic exploration.

robotics at lirmmsource: LIRMM official website

Robotique chirurgicale, Robotique de réhabilitation

(extrait du Rapport sur la Recherche et l’Industrie en Robotique en France, 10 Mai 2012)

(auteurs: Michel de Mathelin, Etienne Dombre)

La robotique chirurgicale se définit comme la robotique d’assistance au médecin pour la préparation et la réalisation du geste médical ou chirurgical. Elle recouvre un large éventail de systèmes robotiques très différents : robots d’intervention télémanipulés, robots de positionnement d’instruments ou d’ancillaires, systèmes de comanipulation, systèmes robotisés d’imagerie ou de radiothérapie, systèmes d’exploration endoluminale, simulateurs avec interfaces à retour d’effort, etc. Un système robotique médical ou chirurgical ne se limite pas au robot lui‐même, mais inclut le plus souvent un logiciel de planification pré‐opératoire, un logiciel de supervision et de commande du dispositif robotique, ainsi qu’une interface homme machine.

La robotique de réhabilitation se définit comme la robotique d’aide aux exercices de réhabilitation de personnes ayant subi un traumatisme. Elle recouvre des dispositifs de sollicitation mécanique de différentes parties du corps, mais aussi de sollicitation de processus cognitifs ou des différents sens de la personne. Le système robotique ne se réduit pas au dispositif mécanique et à son actionnement, mais inclut le plus souvent un logiciel de programmation des exercices et un logiciel de supervision enregistrant différents signaux biophysiques. Les systèmes de réhabilitation sont également proches des systèmes d’entraînement des athlètes que l’on peut inclure dans le domaine.

Les robots médicaux, chirurgicaux ou de réhabilitation ont différentes particularités par rapport à d’autres systèmes robotiques :

  •  Ils doivent fonctionner au contact de l’homme en toute sécurité ;
  •  Ils doivent respecter des normes de fabrication et de conception particulières ;
  •  Ils doivent montrer un bénéfice pour le patient ou l’utilisateur.

Ces particularités génèrent des barrières difficiles à franchir en plus de la complexité inhérente de la robotique, qui sont : une conception spécifique du dispositif robotique pour gérer la sécurité, des compétences de fabrication et règlementaires particulières, une interaction très étroite avec le milieu médical et la mise en oeuvre d’essais complexes.

PhD Thesis

Les principaux laboratoires de recherche en robotique médicale sont regroupés dans un réseau qui a été sélectionné dans le cadre des Investissements d’avenir à la fois comme Equipement d’excellence (Equipex) : Robotex (http://equipex‐robotex.fr) et comme Laboratoire d’excellence (Labex) : CAMI (http://www.cami‐labex.fr). Il s’agit des laboratoires :

  •  ISIR à Paris ;
  •  LIRMM à Montpellier ;
  •  ICube (anciennement LSIIT) à Strasbourg ;
  •  TIMC à Grenoble.

Il s’agit de laboratoires mixtes entre le CNRS et les universités ou écoles du site qui ont la
particularité d’être implantés en tout ou en partie au sein de CHU avec des équipes de recherche mixtes comprenant des chercheurs et des médecins.
Il faut y ajouter également des équipes de recherche qui travaillent dans le domaine de l’assistance au geste médical ou chirurgical sans concevoir de robots, mais en réalisant des systèmes informatiques. On citera :

  •  LaTIM à Brest ;
  •  LTSI à Rennes ;
  •  Equipe Shaman à l’INRIA, etc.

La robotique médicale, encore plus que d’autres disciplines de la robotique, est confrontée à un temps de cycle des projets très long lié à la nécessité impérieuse de non seulement réaliser un voire plusieurs prototypes, mais également de les tester et valider in vivo. Les investissements sont considérables et les procédures d’homologation longues et complexes. Ainsi, peu de robots médicaux franchissent le pas du laboratoire pour tenter l’aventure industrielle et encore moins sont des succès commerciaux.

RI-MAN, un robot médical, créé en 2006 au Japon.Cependant, les enjeux en termes d’innovation industrielle sont majeurs étant donné l’importance croissante du marché de la robotique médicale, en raison de la demande constante de l’amélioration de la qualité de soins, du vieillissement de la population et de la réduction du nombre de médecins. L’attente du public (et des médias qui survendent parfois ces nouvelles technologies) est très grande.

La tendance actuelle est aux systèmes dédiés. Ils peuvent être considérés comme des outils de chirurgie dotés d’un actionnement et d’une intelligence car souvent connectés à un ordinateur. Rentrent dans cette catégorie tous les robots porte‐aiguille, les robots‐guides pour la chirurgie orthopédique, les robots pour la chirurgie transluminale ou trocart unique, les cathéters actifs, les stabilisateurs cardiaques actifs ou encore les robots autonomes de type capsules ingérables.

Création d’un plan robotique

Assises de l’industrie 2012 :

Arnaud Montebourg parie sur le

secteur de la robotique

En ouverture de la 3e édition des Assises de l’Industrie consacrée aux “nouvelles frontières de l’industrie”, le ministre du Redressement productif a indiqué que ses équipes travaillaient sur un plan de soutien au secteur de la robotique, avec l’ambition d’en devenir un leader mondial.

Le ministre du redressement productif prononçait le matin du mercredi 17 octobre l’allocution d’ouverture des 3e Assises de l’industrie. A l’instar du plan de soutien au secteur automobile annoncé en juillet dernier, Arnaud Montebourg a indiqué que des dispositifs équivalents seront mis en place pour tous les secteurs, à commencer par celui de la robotique.

“Nous préparons un plan robotique. La France dispose dans ce domaine de compétences remarquables comparables à celles qui existent au Japon. Nous avons des inventeurs de génie mais, avec une atomisation des entreprises, les autres puissances, les autres Etats, viennent piocher dans ce secteur “, a précisé le ministre. Il a mis en avant l’objectif de s’imposer comme un leader dans ce domaine à l’échelle internationale.

Arnaud Montebourg n’a cependant pas précisé quand ce plan robotique serait mis en place“Nos équipes y travaillent”, a-t-il simplement déclaré. Quant à sa force de frappe, il a indiqué “une puissance modeste mais avec des effets décuplés”.

Le ministre a ensuite replacé ce plan dans un programme plus large et répété la volonté du gouvernement de faire son “travail de redémarrage, de mobilisation autour de l’industrie, en collaboration avec ses acteursC’est ce que j’appelle la politique du colbertisme participatif, on travaille ensemble pour reconstruire l’industrie en France”, a ajouté Arnaud Montebourg.

source: L’Usine Nouvelle