Qu’est-ce que la cobotique ?

La « cobotique » vient de faire son entrée dans le « Petit Larousse 2020 » au côté de « cobot » parmi les 150 nouveaux mots, sens ou expressions du célèbre dictionnaire. Sa définition ? Il s’agit de la « technologie dédiée à la conception et à la construction des cobots (robots collaboratifs) »

La base de la cobotique est la coopération d’un robot avec l’être humain, et non plus son remplacement. Cette technologie émergente vise à compléter la robotique traditionnelle pour rechercher les meilleures interactions possibles entre individu et machine, dans le cadre de l’exécution d’une tâche pour atteindre un objectif commun. Transdisciplinaire, la cobotique ouvre la voie à de nouvelles applications dans des secteurs variés. Explications et définitions.

Travailler « main dans la pince » avec des cobots

Apparu pour la première fois en 1999, le néologisme « cobotique » est formé à partir du concept de « Cooperative Robotics » et des mots « coopération » et « robotique ». La cobotique désigne un dispositif robotique conçu, fabriqué et utilisé pour interagir et coopérer avec un humain, contrairement à un robot classique qui fonctionne de façon complétement autonome. Un cobot n’a en effet pas pour vocation d’être indépendant ou programmé pour une tache qu’il répètera indéfiniment dans son coin. Qu’il soit piloté en temps réel, configuré à l’avance, ou qu’il travaille à côté d’un humain, le cobot est conçu pour collaborer avec l’opérateur et l’assister. Une étude de 2016 menée par des chercheurs du MIT a d’ailleurs montré que la collaboration homme-robot était 85% plus productive qu’un humain, ou un robot travaillant seul.

Cela amène de nombreux avantages, non négligeables à l’échelle industrielle. Relativement petits et légers, les robots collaboratifs ne sont pas dangereux pour l’homme et sont conçus pour apporter une sécurité maximale à l’opérateur. Deuxième atout, ils sont très adaptables à différentes tâches, et sont également très facilement programmables. Et enfin troisième qualité majeure, ils sont beaucoup moins chers (environ 10 fois moins cher qu’un robot industriel classique) et moins énergivores que leurs confrères.

Il existe trois grands types de cobots : les robots collaboratifs pilotés par un opérateur à proximité immédiate du système (co-manipulation), d’autres commandés à distance (télé-opération) et les exosquelettes, des structures électromécaniques qui assistent le corps humain dans son effort et permettent de décupler la force de l’homme sans le fatiguer. A aucun moment la machine ne remplace l’homme, elle l’assiste dans son travail en lui apportant sécurité, force, précision, souplesse et confort, sans lui ôter ses capacités d’analyse et de décision. Les tâches les plus pénibles, difficiles ou dans lesquelles l’humain a peu de valeur ajoutée sont transférées à la machine.

Une technologie transdisciplinaire

Dans le monde de l’industrie comme dans les cabinets d’ingénierie et R&D, la cobotique mobilise des compétences propres à la robotique comme la mécanique, l’électronique, l’automatique auxquels s’ajoutent des compétences nouvelles autour de la maîtrise de l’outil informatique, de la programmation ou de l’algorithmie. Mais elle intègre également d’autres expertises comme les sciences cognitives pour étudier la compréhension de la réaction de l’individu, l’ergonomie et la biomécanique qui visent à adapter le travail, les outils et l’environnement à l’individu, ou encore l’analyse des risques.

Un marché en expansion avec des domaines d’application variés

Les applications de la cobotique se développent dans de nombreux secteurs : l’aéronautique, l’automobile, l’agroalimentaire, la construction navale, la défense ou encore la santé, pour l’assistance des personnes âgées, l’utilisation de substances potentiellement toxiques, ou les opérations de grande précision. Les cobots aident par exemple les chirurgiens pour effectuer des opérations d’une précision inégalable par la main humaine.

Ce marché, encore émergent, est en forte croissance ces dernières années. En effet, si les robots collaboratifs représentent encore une toute petite part des robots industriels (moins de 2 %), leurs ventes, elles, ne cessent de croître. En 2017, 9 000 robots collaboratifs ont été commercialisés dans le monde (+80% par rapport à 2016). En 2023, le marché de la cobotique pourrait passer de 284 millions de dollars à plus de 5 milliards selon le cabinet d’études BIS Research.

En France, les grands acteurs industriels comme Safran, Vinci, Airbus, etc. se tournent aujourd’hui vers la cobotique et commencent à l’intégrer dans leurs systèmes de production. Des PME sont également intéressées par ces robots peu encombrants, faciles à programmer, polyvalents et économiques. Certaines start-ups développent déjà des cobots à moins de 10 000€ pour les rendre plus accessibles et démocratiser leur utilisation.

Cobotique : des robots et des ingénieurs

Technologie en devenir, la cobotique n’a pas vocation à remplacer purement et simplement la robotique « classique » mais en constitue une évolution importante pour l’avenir de l’industrie. Avec son développement dans les années à venir, certains métiers de la production industrielle seront amenés non pas à disparaître mais à se transformer en profondeur. De nombreux défis restent encore à relever pour repenser l’organisation du travail, accompagner les salariés dans l’évolution de leurs compétences et de leurs usages pour collaborer avec des cobots et former beaucoup plus d’ingénieurs capables de concevoir et intégrer des solutions robotisées innovantes pour répondre aux besoins croissants du marché.

L’ESILV a compris l’enjeu stratégique que représente la robotique collaborative pour l’usine du futur. La majeure Mécanique numérique et modélisation numérique s’inscrit dans l’esprit de l’industrie 4.0. Le projet InMoov lancé par DaVinciBot, l’association robotique du Pôle Léonard de Vinci, est l’illustration concrète d’un mouvement de synergie entre industriels et enseignement supérieur.

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