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Interview avec Sarah Rochat, porteuse du projet Robot Programming by demonstration

Sarah Rochat, porteuse du projet Robot Programming by demonstration : draw your task ! est l’une des gagnantes du premier tour de sélection d’idées du Microtech Booster.

À propos de votre idée

En quoi consiste votre idée ?

Idéalement, notre but serait de permettre à un-e travailleur/se de programmer un robot pour faire une tâche de la même manière qu’il/elle expliquerait cette tâche à un-e collègue.

Lorsque nous montrons une tâche à un-e collègue, nous faisons souvent de l’apprentissage par démonstration, c’est-à-dire que nous effectuons la tâche devant la personne pour qu’elle comprenne ce qu’il faut faire. L’idée est de pouvoir faire la même chose avec un robot. Évidemment, il y a plusieurs difficultés : le robot ne sait pas ce qu’est une vis par exemple, il ne comprend pas le but de la tâche et n’a pas la même dextérité.

Dans ce projet, notre but est d’utiliser un stylo muni de différents capteurs – le VR Ink Stylus de Logitech – pour permettre à l’utilisateur/rice de programmer le robot simplement en effectuant la tâche avec le stylo, par exemple, en dessinant une trajectoire pour le collage ou en montrant des emplacements pour le vissage. La tâche apprise par le robot peut être directement visualisée et corrigée si nécessaire grâce à la réalité augmentée, sur un écran ou avec des lunettes. On peut même imaginer avoir un robot virtuel pour visualiser ce que le robot va faire avant de lancer le programme pour de vrai.

À qui s’adresse cette innovation ?

À toutes les entreprises qui ont besoin d’une solution d’automation flexible.

Par exemple, les entreprises qui ont une grande diversité de produits pour des volumes de production relativement bas. L’idée est d’avoir un robot qui puisse faire différentes tâches. Pour cela, il est nécessaire de pouvoir reprogrammer le robot facilement. C’est aussi intéressant pour les entreprises qui ont des produits qui évoluent rapidement et qui veulent pouvoir adapter le comportement du robot en fonction du produit.

Un autre domaine d’application est la programmation de tâches complexes, difficiles à traduire mathématiquement pour le robot. Par exemple des dépôts de colle sur une surface non plane ou des mouvements de polissage.

Finalement, les entreprises vendant des robots ou des capteurs à combiner avec des robots pourraient intégrer le stylo à leur système pour simplifier la programmation pour leurs clients.

Qui sera l’utilisateur final de cette innovation ?

Cette innovation vise les entreprises qui aimeraient simplifier la programmation des robots ou autres machines de production, en particulier les intégrateurs, les départements de développement mais aussi, idéalement, les opérateurs eux-mêmes.

Dans quels domaines d’applications cette innovation pourrait-elle être utile ?

Les domaines d’applications sont nombreux, mais, en particulier, pour le collage, le vissage, le rivetage, la mise en pallette, le chassage, le polissage, etc.

Dans quel but souhaitez-vous développer cette idée ?

Notre but sur le long terme est de développer des systèmes d’automation agiles : c’est à dire des outils qui peuvent rapidement être reprogrammés en fonction de la demande du marché, mais aussi qui soutiennent l’innovation en permettant d’accélérer la mise en production de nouveaux produits. De plus, des moyens de productions intuitifs et flexibles facilitent l’optimisation des processus de production : il est facile de tester de nouvelles stratégies pour améliorer les processus.

Cette technologie est particulièrement adaptée pour les entreprises ayant une grande diversité de produits et des petits volumes de production. Souvent, l’automatisation standard n’est pas rentable et ces tâches, parfois très répétitives, sont faites manuellement. En rendant les outils de programmation les plus intuitifs possibles, nous espérons aussi, sur le long terme, que les personnes qui faisaient la tâche à la base puissent programmer le robot elles-mêmes : en effet, cela permettrait une montée en compétences du personnel et une valorisation de leur travail, mais aussi de bénéficier de l’expertise de la tâche de ces personnes.

Quels avantages cela apportera-t-il aux utilisateurs ?

En simplifiant et en accélérant la programmation des machines, nous visons à rendre les entreprises plus autonomes et plus agiles. Le savoir est interne et l’entreprise peut adapter ses moyens de productions à ses besoins, que ce soient des variations de demande ou l’introduction de nouveaux produits. Elle peut de ce fait diminuer ses frais de production tout en restant réactive.

À propos du Microtech Booster

Votre projet fait partie des vainqueurs de la première boucle de sélection d’idées du Microtech Booster. Qui sont vos partenaires dans ce projet ?

Nous avons 7 partenaires différents : un développeur de robots, deux entreprises travaillant dans le domaine médical, une dans le domaine des capteurs, une autre fabrique des outils et finalement une entreprise horlogère.

Quelles compétences apportent-ils à votre projet ?

Nos partenaires représentent différents besoins de l’industrie. Ils vont nous permettre de mieux comprendre les problèmes concrets auxquels ils sont confrontés et les cas d’application pertinents pour eux. Ils vous aussi nous aider à juger l’intérêt de notre approche pour l’industrie et à déterminer si la technologie est assez mature pour permettre un développement plus complet du produit.

Quels sont vos objectifs pour la réalisation de l’étude de faisabilité de votre projet, soutenu par les 20 KCHF d’InnoSuisse ?

Notre objectif principal est de déterminer la pertinence de l’apprentissage par démonstration pour l’industrie. Nous allons donc développer un système de démonstration pour des cas réalistes mais simplifiés afin de juger si un développement plus complet peut répondre aux besoins de l’industrie.

Qu’attendez-vous de la plateforme du Microtech Booster durant les 6 prochains mois ?

La plateforme Microtech Booster nous a déjà aidé à communiquer l’idée du projet et à trouver des partenaires. Les questions légales sont aussi gérées par le Microtech Booster en collaboration avec l’Université de Neuchâtel. De plus, des ateliers de «Design Thinking» sont proposés pour familiariser les entreprises avec cette approche tout en travaillant concrètement sur le projet. Finalement, en cas de succès de l’étude de faisabilité, le Microtech Booster nous soutiendra pour la préparation d’un projet Innosuisse et pour la promotion de nos résultats.

À propos de vous

Quel est votre parcours professionnel ?

Après une demi-licence en psychologie et un master en mathématiques, j’ai fait un doctorat en robotique et un post-doc dans le domaine des interfaces cerveaux-machines. J’enseigne à la Haute Ecole spécialisée bernoise (BFH) depuis 2014 et j’ai intégré l’institut de Human-Centered Enginnering en 2017 où je poursuis mes recherches dans le domaine des interfaces hommes-robots, de la programmation intuitive et de la production agile.

Où travaillez-vous actuellement ?

Je travaille à la Haute Ecole spécialisée bernoise (BFH).

Quelle fonction y occupez-vous ?

J’ai le titre de professeure HES (Dozentin en allemand), j’enseigne et je fais de la recherche.