ANDY, un projet dédié à la robotique collaborative pour contribuer à l'avenir de l'Industrie européenne 4.0

Le projet européen ANDY (Advancing anticipatory behaviors in dyadic human-robot collaboration) a été lancé officiellement à Gênes le 18 janvier. Coordonné par l’IIT, ce projet vise à améliorer la capacité des robots à coopérer avec les êtres humains dans des environnements industriels et domestiques, en interprétant les demandes physiques et en réduisant les risques de blessures.

Le projet définira les robots « collaboratifs », c’est-à-dire des systèmes robotiques capables de s’adapter à différents environnements (des PME aux grandes entreprises et aux environnements domestiques), en concentrant leurs activités sur l’interprétation des mouvements de l’opérateur humain. Cette aptitude permettra aux robots de faciliter le travail des humains par leur soutien lors d’actions complexes et leur assistance dans la réalisation de gestes techniques ou répétitifs d’une manière plus ergonomique, réduisant ainsi le risque d’accidents muscolo-squelettiques.

Ces compétences seront transmises à trois types de robots : les « cobots », des robots industriels homologués pour travailler en collaboration étroite avec des êtres humains ; les exosquelettes capables de soutenir et de guider le corps des personnes dans leur travail ; et les robots « compagnons », des humanoïdes avancés qui réaliseront des tâches appropriées à la condition physique de l’être humain, et anticiperont également ses actions.

Les robots seront capables de lire et d’interpréter les mouvements du corps humain grâce à un processus progressif en trois étapes.

• La première repose sur l’utilisation par l’opérateur humain d’une veste munie de capteurs qui mesure les mouvements en les traduisant en données exploitables par les robots afin qu’ils interviennent pour des tâches spécifiques. Ces données permettront aux robots collaboratifs industriels (« cobots ») d’interagir avec les êtres humains en optimisant l’ergonomie, en minimisant le stress musculo-squelettique et en réduisant les risques de blessures.
• La seconde étape consistera à incorporer dans un robot exosquelette des capteurs compacts. Ils permettront d’aider le robot à corriger, adapter et améliorer les mouvements humains en identifiant la posture corporelle la plus confortable. Les exosquelettes pourront aussi être utilisés pour la rééducation.
• La dernière étape, la plus avancée, consistera à donner aux robots cognitifs la capacité d’anticiper le comportement humain, de façon que les robots humanoïdes, tels que le iCub, puissent devenir des robots « compagnons » adaptés à la vie quotidienne, capables d’avoir une vitesse de réaction élevée et d’agir dans des environnements changeants. Ces robots pourront être utilisés pour aider les personnes âgées dans leurs tâches quotidiennes.

Les modalités du projet

Coordonné par le chercheur Francesco Nori de l’IIT de Gênes, le projet ANDY a été classé premier sur les 75 propositions soumises lors de l’appel à projets TIC H2020 pour la robotique (Advanced robot capabilities research and take-up). Le projet ANDY se concentre sur l’un des thèmes les plus importants pour l’avenir industriel de l’Union européenne : l’innovation au sein des chaînes de production, en perspective de « l’Industrie 4.0 », de « l’Usine du futur », en devenant leader dans la conception et la construction de robots « collaboratifs » dans le monde entier.

Le projet durera quatre ans. Il sera cofinancé par l’Union européenne à hauteur d’environ 4 millions d’euros dans le cadre du programme Recherche et Innovation Horizon 2020, et il impliquera des instituts de recherche et des entreprises internationales en Italie, en France, en Allemagne, aux Pays-Bas, au Danemark et en Slovénie.

La composition du consortium du projet ANDY:

IIT – Istituto Italiano di Tecnologia (en qualité de coordinateur), Inria – Institut national de recherche en sciences du numérique (France), JSI – Institut Jozef Stefan (Slovénie), DLR – Deutsches Zentrum fur Luft und Raumfahrt (Allemagne), Xsens Technologies BV (Slovénie), IMK Automotive GmbH (Allemagne), Otto Bock HealthCare GmbH (Allemagne), Anybody Technology A/S (Danemark). Pour le transfert technologique, le projet impliquera des organismes tels que INAIL, FCA – Fiat Chrysler Automotive, AC Milan, ABB, Tecnalia, INRS – Institut national de recherche et de sécurité, Sybot, ThyssenKrupp, Daimler AG, AUDI, Airbus et Renault.

Le rôle d’Inria

Le projet est porté par Serena Ivaldi, chargée de recherche au sein de l’équipe Larsen, Inria Nancy – Grand Est, avec différents niveaux d’implication :

• Du point de vue scientifique, Inria est l’un des leaders de la recherche dans le domaine de la collaboration humain-robot. Une démonstration est prévue avec le robot humanoïde iCub, sur une tâche collaborative d’assemblage.
• Afin de mieux construire la collaboration humain-robot, l’équipe effectuera également des études sur le comportement et le mouvement des personnes, à l’aide de capteurs portés. Cette activité donnera lieu à une base de données pour la reconnaissance d’activités et de gestes. L’analyse de la base de données, du point de vue ergonomique, sera utile aux autres partenaires du projet pour l’optimisation du contrôle des robots de manière à respecter les contraintes ergonomiques des gestes des personnes.
• Enfin, les expériences impliquant des humains, Inria a une responsabilité importante en termes d’éthique. En effet, les technologies développées dans le projet doivent être validées par les utilisateurs finaux et respectueuses des personnes à tout point de vue. Serena Ivaldi et son équipe, en particulier le doctorant Adrien Malaisé, mèneront donc aussi une réflexion autour de l’impact de ces technologies sur les humains et de l’acceptabilité de ces technologies.

Des activités de transfert seront également menées dans le cadre de ce projet, en mettant en relation des chercheurs et des entreprises, certaines étant plus particulièrement issues de l’industrie manufacturière et automobile.