Histoire de la robotique

Quand est apparu le premier robot ? Quelles ont été les grandes étapes de l’histoire de la robotique ? Voici quelques éléments de réponse dans cette chronologie rassemblant quelques-uns de ces événements. Bien sûr la liste n’est pas exhaustive et de nombreuses autres merveilles de technologie mériteraient d’être mentionnées.
En particulier, de très nombreux robots ont été développés ces dernières années et il était bien sûr impossible de tous les mentionner !

Les périodes décrites dans cette chronologie ne sont pas aussi nettement définies, et certaines peuvent s’étendre sur de bien plus grandes périodes.

Les premiers mécanismes

Apparue vers 3500 av. J-C. la roue est considérée comme le premier ouvrage technique significatif de l’histoire de l’humanité, que ce soit pour les tours de potiers ou pour le transport.
Source des images Wikimedia Commons.

L’horlogerie

Les clepsydres (horloges à eau) furent probablement inventées vers 1600 av. J-C. en Egypte. De simples bols percés dont l’écoulement régulier permettait une mesure rudimentaire du temps, elles furent perfectionnées en Grèce quelques siècles avant Jésus Christ, avant de constituer de véritables automates sophistiqués sous les civilisations chinoises et arabes du premier millénaire.

L’horlogerie est aussi le berceau des premiers automates dont nous avons la trace, le plus ancien conservé étant le coq automate des Trois Rois de l’horloge astronomique de la cathédrale Notre-Dame de Strasbourg.

Source des images :
Clepsydre Greco-Romaine 1090 ap. J-C. « histoire de la clepsydre »
Clepsydre d’Al-Jazari  1100 ap. J-C. « histoire des automates arabes »
Coq automate des trois rois 1354 Wikimedia Commons (photo de Ji-Elle)
Automate Jacquemart de l’église Notre-Dame de Dijon 1383 Wikimedia Commons (photo de Christophe Finot)

Les automates

Un des automates les plus surprenants est certainement le canard digérateur de Jacques de Vaucanson (1738). Capable de boire, manger, cancaner et digérer comme un véritable animal, il fut malheureusement détruit dans un incendie au milieu du XIXème siècle et il n’en reste que des photographies (source Wikimedia commons).

L’automate d’Henri Maillardet (1826) inspira Brian Selznick, auteur du roman pour enfants « L’invention de Hugo Cabret » adapté au cinéma dans le film d’animation de Martin Scorcese.

Source de l’image, et histoire de cet automate sur le site du Franklin institute (en anglais).

La cybernétique

Les automates autorégulés forment la base de la cybernétique. Ici les automates ne se contentent pas d’effectuer des mouvements préprogrammés, mais interagissent avec leur environnement, qui les gouverne. Quelques exemples :

Le chien électrique de Hammond et Miessner (1915) se guide à la lumière, tout comme Philidog, le chien de Henri Piraux (1928) et le renard de Ducrocq (1953).
Source des images : le zoo cybernétique (en anglais)

La tortue cybernétique de W. Grey Walter (1950) était équipée de capteurs tactiles et lumineux lui permettant d’explorer son environnement (source)

L’intelligence artificielle

Dans la droite ligne de la cybernétique, l’objectif de rendre les machines intelligentes a mené Alan Turing à définir en 1950 une méthode afin de tester la présence d’une conscience ou d’une intelligence au sein d’une machine. C’est le test de Turing, discuté de nos jours, mais certainement fondateur dans le domaine de l’intelligence artificielle, tout comme les travaux de John McCarthy qui définit le terme d’ « intelligence artificielle » (1956).

En 1963, le programme « General Problem Solver » préfigure l’apparition des systèmes experts tels que Dendral (1965), programmes ou outils capables de reproduire les capacités d’analyse et de raisonnement de spécialistes : démonstrations mathématiques, diagnostics, etc.
En 1970, le programme SHRDLU pouvait discuter et raisonner sur les éléments d’un monde prédéfini, contenant des cubes et des pyramides. L’environnement très simple de ce programme donna de faux espoirs quand à la faisabilité d’un programme intelligent dans des situations plus complexes de la réalité.

Les rovers

Véhicules destinés à explorer la surface de planètes de façon quasiment autonome, effectuer des mesures et prélever des échantillons, les rovers (ou astromobiles) furent développés par les russes dès les années 1960, tel le Lunokhod 1.
La Nasa développa aussi des rovers à partir de 1970 dans le cadre du programme Apollo. Sojourner explora la planète Mars en 1997 et Curiosity en 2012.
Source des images : NASA.

Les animats

Animaux artificiels, ils sont l’objet d’une branche particulière de la cybernétique dont l’objectif est de copier les mécanismes du vivant. Si le terme animat ne fut définit qu’en 1985 par S.W. Wilson, en revanche les machines inspirées du vivant ont de tous temps stimulé les artistes et savants.

On  attribue par exemple à Archytas de Tarente (IVème siècle av. J-C.) ce qui est considéré comme le premier robot de l’histoire de l’humanité, bien avant les premières horloges et automates dont nous avons des traces physiques : un pigeon de bois capable de voler, propulsé par de la vapeur. Aucun vestige, aucune photo ou représentation fidèle de ce mécanisme n’existe toutefois.

Léonard de Vinci aurait aussi construit un automate de lion, présenté à la cour de François Ier en 1515. Une réplique à été reconstituée en 2010 à partir de bribes d’informations (source : Reuters).

Le canard de Vaucanson en est certainement un autre exemple. Bien plus récemment (1990-2001), on peut mentionner Brachiator, un robot reproduisant la brachiation du Gibbon se déplaçant de branche en branche. Source univ. Nagoya.

Le robot serpent de Miller (1994-2005 source de l’image) et le robot-gecko Stickybot capable de grimper aux vitres (2006) sont d’autres animats récents.

Les robots humanoïdes

Le premier robot humanoïde est probablement du à Léonard De Vinci, qui présenta en 1495 un chevalier en armure capable de s’asseoir, relever sa visière et bouger ses bras. Après avoir découvert ses notes et schémas en 1950, une réplique fonctionnelle fut construite et exposée au musée de Berlin :

                                             Source de l’image : Wikipedia Commons.

La maîtrise de la bipédie est certainement l’accomplissement le plus technique de l’histoire des robots humanoïdes. WABOT-1 de l’université de Waseda (1973) est l’un des premiers robots humains capables de se déplacer (de façon rudimentaire). Suivirent WHL-11 de Hitachi (1985), les premiers robots de Honda E0 à E6 (1986-1993) et P1 à P3 capable de marcher comme un humain et de monter des escaliers (1992-1997).

Le onzième robot développé par Honda, Asimo, est capable de courir (2000). La dernière version de 2011 peut sautiller sur un pied, courir à 9km/h, manipuler des objets délicatement comme remplir un gobelet, communiquer en langage des signes, etc. A voir en vidéo
(Image issue de Wikipedia Commons)

Sony développe de petit robots humanoïdes nommés SDR pour Sony Dream Robot, tel que SDR-3X (source image). Ils seront renommés QRIO en 2003.

Video du robot japonais HRP2 dans une danse programmée (2005)
(source image)

Développé à partir 2005-2006, Nao est un petit robot humanoïde de la société française Aldebaran Robotics. Il est autonome, programmable et forme une plateforme pédagogique idéale pour la recherche et l’enseignement. Une version « Next Gen » améliorée a été lancée fin 2011. Photo : Terremag

iCub est un petit robot humanoïde développé en 2006 conjointement par plusieurs universités européennes. Ses spécifications et logiciels sont accessibles en open-source.
(Image) A voir en vidéo sur la chaîne Youtube de l'iCub

Mahru Robot danceur (2006) source image : semageek

Robot violoniste de Toyota (2007)
Source : FoxNews

Des robots humaoïdes sont aussi développés pour l’aide à domicile et l’assistance, comme Twendy one (2007, photo time.com, Site officiel de Twendy One) ou encore Roméo d’Aldebaran robotics (2012 source image)

Kobian de l’université Waseda au Japon est un robot capable de reproduire les expressions humaines (2010) source.

Enfin, certains robots ont été développés dans un souci de réalisme maximal, comme le Geminoid F (2012) de l’université d’Osaka et du laboratoire ATR de Hiroshi Ishiguro (source image site officiel)

Les exosquelettes

Qu’ils soient biomécaniques ou motorisés, ces squelettes externes mécaniques auraient de nombreuses applications : dans la médecine afin d’aider les personnes handicapées motrices à se déplacer, ou même dans le domaine militaire afin de rendre les soldats plus forts et endurants.

L’exosquelette biomécanique HAL (Hybrid Assisted Limb) détecte les intentions de mouvement pour les assister et permet de soulever des masses jusqu’à 10 fois plus lourdes. Il peut aider des personnes à mobilité réduite à retrouver l’usage de leurs jambes par un accompagnement dégressif (2009 source image).
Site officiel de Cyberdyne

L’exosquelette motorisé Rex (2010) consiste lui en de véritables jambes robotiques commandées par un Joystick et permet à une personne entièrement paralysée (paraplégie complète) de se déplacer, même si ce n’est encore qu’avec des mouvements relativement lents.
Source image
Site officiel : rexbionics.com