La gestion inadéquate des déchets électroniques peut avoir des conséquences environnementales importantes, notamment en termes de pollution. Et comme ces déchets peuvent contenir des métaux précieux comme le platine, l’or ou l’argent, leur récupération contribue à la préservation des ressources naturelles.
Le défi de l’édition 2023 du Robothon, en phase avec cet enjeu, reposait donc sur la capacité des robots à effectuer des manipulations très fines… et variées (voir plus bas) : enrouler des câbles souples, prendre des mesures avec un multimètre, trier des piles en fonction de leur état (usagées ou non), ou encore ouvrir une trappe… L’équipe « Oscar » du CEA-List a réalisé l’ensemble des tâches imposées en seulement 67 secondes (et même 45 secondes depuis, temps de référence retenu par les organisateurs pour une comparaison de performance entre homme et robot) !
Ce résultat a été atteint en combinant deux technologies essentielles à la manipulation fine d’objets : la perception visuelle pour localiser les différents éléments de la scène et lire dynamiquement un écran, d’une part, et la programmation robotique de mouvements complexes, aussi appelés « skills », pour saisir et insérer des objets ou suivre des trajectoires prédéfinies.
Nous avons démontré la parfaite réalisation de tâches de manipulation complexes et précises, et nous sommes parvenus à rendre le robot plus rapide que l’humain dans certaines tâches. Au-delà du challenge, nous développons une interface qui rend la robotique accessible à tous les opérateurs et notamment à ceux qui ne sont pas roboticiens… C’est ce que nous appelons la « programmation par skills » ou programmation intuitive : à terme, les consignes pourront être données au robot de manière naturelle, sans expertise particulière.
Enfin, outre le gain de performance dans les tâches réalisées, permettre aux opérateurs de reconfigurer un système robotique ou de programmer une nouvelle tâche, sans expertise spécifique, constitue un élément fort d’attractivité pour les métiers de l’industrie du futur.
Cette ambition, au cœur du programme Robotique intelligente du CEA-List, est notamment portée par le projet « Robot auto-apprenant » qui vise à développer une robotique plus agile et flexible, dédiée en particulier aux applications de désassemblage d’objets en fin de vie car capable de s’adapter à un environnement incertain en intégrant des fonctionnalités d’intelligence artificielle, d’orchestration et de jumeau numérique.
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Chaque équipe candidate disposait de quatre semaines pour apprendre à son robot à réaliser une série de six tâches et à la répéter cinq fois de suite, en déplaçant le boîtier fourni (comportant les éléments à manipuler au cours de la démonstration). La finale se déroulait ensuite en « live » devant un jury international.
Les six tâches que le robot devait réaliser :
Les mors de la pince – spécifiquement conçus pour réaliser l’enroulement du câble – et la stratégie consistant à glisser le long du câble jusqu’à saisir la sonde ont permis de réaliser la tâche avec rapidité et robustesse.
Une tâche supplémentaire consistait à utiliser un multimètre pour mesurer une tension dans un cas d’application de notre choix, pour démontrer la transférabilité de l’approche (Bring Your Own Device). L’équipe a proposé à cet effet un scénario de saisie, mesure et tri de piles usagées, qui permettait d’illustrer ce couplage entre perception visuelle pour la localisation d’objets et la lecture d’écran d’une part et saisie robotique d’autre part dans un cas emblématique de démantèlement et recyclage de composants électroniques.
