En janvier dernier, Apptronik a annoncé qu'elle travaillait sur un nouveau robot humanoïde commercial à usage général appelé Apollo. Je dis « nouveau » parce qu’au cours des sept ou huit dernières années, Apptronik a développé plus d’une demi-douzaine de robots humanoïdes ainsi que quelques exosquelettes complets. Mais comme la société nous l’a dit plus tôt cette année, elle a décidé que le moment était définitivement venu pour les humanoïdes bipèdes de devenir commerciaux.
Aujourd'hui, Apptronik dévoile Apollo. Il indique que le robot est "conçu pour transformer la main-d'œuvre industrielle et au-delà, afin d'améliorer l'expérience humaine". Il sera d'abord utilisé dans la logistique et la fabrication, mais Apptronik promet « des applications potentielles infinies à long terme ». Pourtant, l’entreprise doit y parvenir : il y a un grand pas entre un prototype et un produit commercial.
Le bipède que nous avons vu en janvier était un prototype pour Apollo, mais Apptronik présente aujourd'hui une version alpha du vrai bipède. Le robot est à peu près de taille humaine, mesurant 1,7 mètre de haut et pesant 73 kilogrammes, avec une charge utile maximale de 25 kg. Il peut fonctionner pendant environ 4 heures avec une batterie remplaçable. L’entreprise possède actuellement deux de ces robots et en construit quatre autres.
Alors qu'Apptronik se concentre initialement sur les solutions de manutention de caisses et de fourre-tout dans les secteurs de la logistique et de la fabrication, Apollo est un robot à usage général conçu pour fonctionner dans le monde réel où les partenaires de développement étendront les solutions d'Apollo bien au-delà de la logistique et de la fabrication, pour finalement s'étendre à la construction. , pétrole et gaz, production électronique, vente au détail, livraison à domicile, soins aux personnes âgées et bien d’autres encore. Apollo est l'« iPhone » des robots, permettant aux partenaires de développement d'étendre les solutions développées par Apptronik et d'étendre le monde numérique au monde physique pour travailler aux côtés des gens et effectuer les tâches qu'ils ne veulent pas faire.
Je ne suis généralement pas un grand fan de l’analogie de « l’iPhone des robots », principalement parce que l’iPhone était rentable et largement souhaitable en tant qu’outil polyvalent avant même que les développeurs ne s’y impliquent réellement. Historiquement, les robots n’ont pas réussi de cette manière. Il faudra un certain temps pour savoir si Apollo sera capable de démontrer cette polyvalence prête à l'emploi, mais je suppose que le succès initial d'Apollo (comme pour pratiquement tous les autres robots) dépendra principalement des applications pratiques. Apptronik lui-même pourra le configurer. Peut-être qu'à un moment donné, les humanoïdes seront si abordables et si faciles à utiliser qu'il y aura un marché de développement ouvert, mais nous n'en sommes pas encore près.
Presque tous les robots humanoïdes entrant sur le marché sont destinés à la manipulation de conteneurs standards, appelés caisses et bacs. Et pour cause : le travail est ennuyeux et physiquement éprouvant, et il n'y a pas assez de personnes prêtes à le faire. Il y a beaucoup de place pour des robots comme Apollo, à condition que le coût ne soit pas trop élevé.
Pour comprendre comment Apollo peut être compétitif, nous avons discuté avec Jeff Cardenas, PDG d'Apptronik, et Nick Paine, CTO.
Comment allez-vous rendre Apollo abordable ?
Jeff Cardenas : Ce n'est pas notre premier humanoïde que nous construisons : nous en avons réalisé environ huit. L'approche que nous avons adoptée avec nos robots au début consistait simplement à construire la meilleure chose possible et à nous soucier de réduire les coûts plus tard. Mais nous nous heurtions à chaque fois à un mur. L’un des principaux objectifs d’Apollo était de ne plus recommencer. Nous avons dû commencer à réfléchir au coût dès le début, et nous devions nous assurer que la première unité alpha que nous construisions était aussi proche que possible de l'unité gamma. Beaucoup de gens brandiront une baguette et diront : « Il y aura des millions d’humanoïdes un jour, donc des choses comme les entraînements harmoniques vont devenir beaucoup moins chères à grande échelle. » Mais lorsque vous proposez des composants pour des volumes très élevés, vous n'obtenez pas la réduction de prix que vous pensez obtenir. L’électronique – les pilotes de moteur avec les actionneurs – représente 60 % ou plus du coût du système.
Nick Paine : Nous essayons de penser à Apollo dans une perspective à long terme. Nous voulions éviter la situation où nous construirions un robot juste pour montrer que nous pouvions faire quelque chose, mais où nous devions ensuite trouver comment échanger des pièces coûteuses de haute précision contre autre chose tout en présentant à notre équipe de contrôle un problème entièrement nouveau. aussi.
L'accent est donc mis sur les actionneurs d'Apollo ?
Paine : Apptronik est un peu unique dans le sens où nous avons acquis une expérience d'actionnement à travers une série de projets sur lesquels nous avons travaillé. Je pense que nous avons conçu environ 13 systèmes complets, nous avons donc expérimenté toute la gamme de types de systèmes. des architectures d'actionnement fonctionnent bien pour quels scénarios et quelles applications. Apollo est vraiment le point culminant de toutes ces connaissances recueillies au cours de nombreuses années d'apprentissage itératif, optimisées pour le cas d'utilisation humanoïde, et étant très intentionnelles sur les propriétés, du point de vue des premiers principes, que nous voulions avoir à chaque articulation du robot. Cela a abouti à une combinaison d'actionneurs linéaires et rotatifs dans tout le système.
Cardenas : Ce que nous visons, c'est l'abordabilité, et une partie de la façon dont nous y parvenons réside grâce à notre approche d'actionnement. Les nouveaux actionneurs que nous utilisons contiennent environ un tiers de composants en moins que nos anciens actionneurs. Ils prennent également environ un tiers du temps de montage. À long terme, notre feuille de route est vraiment axée sur la chaîne d'approvisionnement : comment pouvons-nous nous éloigner des fournisseurs à source unique et commencer à exploiter des composants beaucoup plus facilement disponibles ? Nous pensons que cela sera important pour les coûts et la mise à l’échelle des systèmes à long terme.
Pouvez-vous partager quelques détails techniques sur les actionneurs ?
Paine : Les gens peuvent consulter les brevets lorsqu'ils sont publiés, mais j'attribuerais cela à l'expérience de conception des principes premiers de nos équipes et à l'historique de l'intégration au niveau du système.
Mais ce n’est pas comme si vous disposiez d’une nouvelle technologie d’actionneur magique ?
Cardenas : Nous ne comptons pas sur des avancées fondamentales pour atteindre ce seuil de performance. Nous devons diffuser nos robots dans le monde et nous sommes en mesure de tirer parti des technologies qui existent déjà. Et grâce à notre expérience et à une sorte de pensée systémique, nous l'assemblons d'une manière nouvelle.
Que signifie « abordable » dans le contexte d’un robot comme Apollo ?
Cardenas : Je pense qu'à long terme, un humanoïde doit coûter moins de 50 $ US,000. Ils devraient être comparables au prix de nombreuses voitures.
Paine : Je pense qu'en réalité, nous pourrions être nettement moins chers que les voitures, en partant du principe qu'à grande échelle, le coût d'un produit se rapproche généralement du coût de ses matériaux constitutifs. Les voitures pèsent environ 1 800 kilogrammes et notre robot pèse 70 kilogrammes. Cela représente 25 fois moins de matières premières. Et comme Jeff l'a dit, nous disposons déjà d'un chemin et d'une chaîne d'approvisionnement pour des actionneurs très rentables. Je pense que c’est une analyse vraiment intéressante à laquelle réfléchir, et nous sommes impatients de voir où elle mène.
Certaines vidéos montrent Apollo avec une main à cinq doigts. Quel est votre point de vue sur les effecteurs finaux ?
Cardenas : Nous pensons qu'à long terme, les mains seront importantes pour les humanoïdes, même si elles ne devront pas nécessairement être des mains à cinq doigts. L'effecteur final est modulaire. Pour les premières applications, lorsque nous préparons des cartons, nous n'avons pas besoin d'une main à cinq doigts. Nous allons donc simplifier le problème et déployer avec un effecteur final plus simple.
Paine : J'ai l'impression que certaines personnes essaient de faire des mains parce qu'elles pensent que c'est cool, ou parce que cela montre que leur équipe est capable. À mon avis, les humanoïdes sont déjà assez durs comme ils le sont : il y a beaucoup de défis et de complexités à résoudre. Nous sommes une équipe très pragmatique du point de vue de l'ingénierie, et nous faisons très attention au choix de nos batailles, en plaçant nos ressources là où elles sont les plus précieuses. Ainsi pour la version alpha d'Apollo, nous avons une interface modulaire avec le poignet. Nous ne résolvons pas le problème générique de la dextérité fine et de la manipulation à cinq doigts. Mais nous pensons qu’à long terme, le meilleur effecteur final polyvalent est une main.
Ces applications initiales que vous ciblez avec Apollo ne semblent pas tirer parti de sa mobilité bipède. Pourquoi avoir un robot avec des jambes ?
Cardenas : L'une des choses que nous avons apprises sur les jambes, c'est qu'elles répondent au besoin d'atteindre le sol et de s'élever très haut. Si vous essayez de résoudre ce problème avec des roues, vous vous retrouvez avec une très grande base, car elle doit être statiquement stable. Les clients avec lesquels nous travaillons sont vraiment intéressés par cette idée de rétrofitabilité. Ils ne veulent pas avoir à modifier leur espace de travail. Les postes de travail sont vraiment étroits : ils sont conçus autour de la forme humaine, et nous pensons donc que les jambes seront le moyen d'y arriver.
Les pieds sont une solution élégante pour obtenir un système léger pouvant fonctionner dans de grands espaces de travail verticaux avec un faible encombrement.
—NICK PAINE, CTO D'APPTRONIK
Apollo peut-il tomber et se relever en toute sécurité ?
Paine : Une exigence très importante est qu'Apollo doit pouvoir tomber et ne pas se briser, ce qui détermine certaines exigences clés en matière d'actionnement. L’une des particularités d’Apollo est que non seulement il est bien adapté à la manipulation des charges utiles au niveau OSHA, mais il est également bien adapté à la gestion robuste des impacts sur l’environnement. Et du point de vue de la maintenance, deux boulons suffisent à retirer pour remplacer un actionneur.
Cardenas indique qu'Apptronik a prévu plus de 10 projets pilotes avec la sélection de cas comme application initiale. Le reste de l'année sera consacré aux démonstrations en interne avec les unités Apollo alpha, avec des pilotes sur le terrain prévus pour l'année prochaine avec des robots de production. La sortie commerciale complète est prévue pour fin 2024. Il s'agit certes d'un calendrier agressif, mais Apptronik est confiant dans son approche. "La beauté de la robotique réside dans le fait de montrer plutôt que de dire", explique Cardenas. "C'est ce que nous essayons de faire avec ce lancement."
L'article est reproduit sur le site Internet :https://spectrum.ieee.org/topic/robotics/#toggle-gdpr (en anglais seulement)
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