Les robots dans la médecine

 

 

 

     La Terre étant de plus en plus polluée, la question de l'environnement se pose : pour éviter le rechauffement climatique l'Homme essaie de réduire ses déchets. Le remplacement de l'humain par le robot risque de ne pas arranger ce problème (à part si celui-ci a pour fonction de nettoyer...). Si le robot remplace l'Homme il ne faut pas que celui-ci empire la situation, il ne doit pas mettre en danger les êtres vivants de notre planète.

 

 

Quelles sont les inventions qui ont permis au robot d'être de plus en plus autonome et quelles sont leurs limites et leur danger pour l'environnement?

 

      Une des premières grandes inventions a été la batterie. On pense qu'elle existe depuis bien longtemps (250 av J-C) mais la première batterie rechargeable a été inventée en 1859 par le français Gaston Planté, c'est une batterie au plomb, encore utilisée de nos jours notamment dans nos voitures mais qui s'est beaucoup améliorée depuis, en effet la batterie de Planté n'était pas très fiable et peu efficace. Les piles et les batteries sont appellées des systèmes électrochimiques, elles produisent de l'électricité grâce à des réactions chimiques, l'électricité dans la batterie est donc stockée sous forme chimique.

     Les batteries aujourd'hui beaucoup utlisées dans le monde sont les batteries lithium-ion, elles sont par exemple utilisées dans les téléphones ou les ordinateurs portables, l'avantage de ces batteries c'est qu'elles peuvent être très petites sans pour autant avoir une autonomie diminuée et elles ne se déchargent presque pas lorsque l'appareil électrique est éteint.

     L'accumulateur (synonyme de batterie) propose un avantage certain : Il n'y a pas besoin de brancher le robot au secteur, il peut donc se déplacer plus loin avec moins de contraintes. Mais les batteries peuvent être dangereuses pour l'environnement. En effet, certaines batteries servant à faire fonctionner les robots sont constituées de matériaux dangereux pour l'environnement et pour l'Homme (surtout les batteries au plomb). Il ne faut surtout pas les jeter dans la nature. L'acide sulfurique par exemple est très corrosif, les vapeurs dégagées peuvent être mortelles et causer des brûlures de la peau, des yeux … . 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      Ce problème de pollution de la batterie peut cependant être résolu. Une des solutions a été les panneaux photovoltaïques qui utilisent l'énergie solaire, une énergie non fossile, pour produire de l'electricité, ce qui augmente grandement l'autonomie du robot. Mais le robot Philae nous a montré que ces panneaux ne fonctionnent que sous certaines conditions. Ce robot a été envoyé à 510 millions de kilomètres de la Terre (voyage de dix ans) pour atterrir sur une comète pour l'analyser, faire des forages. Mais il a mal atterri, il s'est mal ancré au sol et a rebondi, il s'est posé un kilomètre plus loin dans un coin plus sombre de la comète. Ses panneaux solaires sont donc mal orientés vers le soleil et sont à l'ombre, il ne reçoit pas assez d'énergie pour pouvoir fonctionner à son plein potentiel et a dû entrer en hibernation.

   Le jour, les panneaux peuvent faire fonctionner le robot mais pour qu'il puisse fonctionner la nuit il faut que les panneaux photovoltaïques chargent une batterie pendant la journée, la batterie n'est donc pas retirée.

Mais bien utilisés, les panneaux solaires offrent plus de possibilités qu'une batterie seule ou des piles, en effet l'autonomie du robot est beaucoup plus grande, tant qu'il y a du soleil celui-ci peut fonctionner et la batterie n'est pas rechargée au secteur ce qui fait une économie d'énergie. Avec une simple batterie, les robots les plus perfectionnés ont une durée de marche d'à peine quelques heures puis doivent être rechargés.

     Des roboticiens américains ont trouvé une autre solution pour recharger leurs robots biologiquement : les robots digèrent des sucres et les convertissent en énergie comme par exemple le robot qui digèrent des limaces ( le robot Slugbot ). Il est armé d'un bras articulé, attrape les limaces et vient les placer dans une cuve où elles vont être digérées par fermentation afin de produire de l'hydrogène qui produira de l'énergie. Ce système de digestion n'est pas fixé sur le robot car il serait trop lourd à porter et Slugbot devrait utiliser plus d'énergie pour se déplacer. Lorsqu'il n'aura plus d'énergie il pourra venir se recharger à la batterie où est emmagasinée l'electricité de la digestion.

 

 

 

 

      Il y a aussi eu une grande avancée pour ce qui est des matériaux utilisés : certains comme le plastique sont issus d'énergies fossiles non renouvelables et non recyclable, il faut donc construire des robots issus de matériaux renouvelables et non polluants. C'est pourquoi les robots "green automation" ont été inventés afin de diminuer la pollution ; ces derniers consomment moins d'energie et sont fabriqués à partir de matériaux non polluants et utilisant peu de ressources naturelles.

 

 

 

 

 

     La découverte des ondes éléctromagnetiques a énormement fait avancer la robotique. En effet, grâce aux ondes, le robot peut maintenant être controlé à distance grâce, par exemple, à une télécommande et un écran relié en wifi à une caméra fixée sur le robot pour voir ce que voit le robot.

    Mais l'utilisation prolongée et abusive d'ondes peut nuire à la santé. De nombreuses études montrent que l'utilisation du Wifi et du bluetooth, même à de faibles valeurs, peut avoir des effets néfastes sur la santé comme par exemple une baisse de la fertilité chez l'homme (téléphone portable dans la poche du jean), des troubles du sommeil, de la concentration ou même des cancers. Nous pourrions penser que ces ondes sont sans danger car elles ont des longueurs d'onde plus grandes que celle de la lumière visible et la lumière est sans danger. Plus la longueur d'onde est courte, plus l'intensité de l'onde est élevée. Mais il y a aussi à prendre en compte la distance à laquelle nous nous situons par rapport à l'onde, il y aura plus de danger si le télephone est collé à notre peau que s'il est dans la pièce d'à côté.

 

 

     

 

 

 

 

 

     Une des plus importantes inventions pour la robotique a été le processeur (puis le microprocesseur). C'est lui qui exécute les instructions que nous donnons à l'appareil électrique et c'est grâce à lui que nous pouvons programmer les robots. Mais les premiers processeurs prennaient énormement de place, n'étaient pas très fiables et pas très puissants, il a fallu attendre l'invention du microprocesseur en 1969 par Intel pour que le processeur soit utilisé chez les robots, c'est un processeur constitué d'un seul circuit intégré (ou puce électronique) alors qu'avant ils étaient composés de plusieurs. Le microprocesseur est ainsi plus petit et permet la création de micro-ordinateurs (nos ordinateurs personnels) ou de robots. De nos jours, nous trouvons des processeurs dans beaucoup de matériels électriques comme les téléphones, les ordinateurs, les machines à laver, les voitures ... 

Pour créer un robot humanoïde qui sache marcher ou même courir comme Asimo (Asimo est un robot capable de courir à plus de 6 km/h), il faut un processeur de dernière génération très puissant car celui-ci devra calculer énormément de choses. Pour marcher par exemple il faut qu'il calcule le centre de gravité du robot pour rester en équilibre et qu'il prévoie où il va poser le pied, le processeur doit donc être très rapide.