robotique questions 1/3 - Ressources de Technologie

ROBOTIQUE
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QUESTIONS 1/3
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Technologie
Document prêté !
Notions abordées :
Conversion de l'information (capteur) ;
Milieu technique.
Lis attentivement le document ressource mis à ta disposition et recopie le contenu de
cette fiche sur une feuille de cours (réponds aux exercices au crayon).
Place n° : ...
01. Qu’est-ce que la robotique ?
02. Dans l’industrie, que font les robots ? Donne un exemple.
03. Quelle peut être la définition d’un « robot » ?
04. A l’aide des dates clés, trace une frise chronologique en faisant apparaître les siècles et indique en
rouge la date : 1. de l’apparition du mot « robot » ; 2. du premier robot industriel ; 3. du premier AIBO.
05. Quel est le pays de l’écrivain Karel Capek ?
06. Comment se nomment les 3 lois de la robotique ? Quelles sont-elles ?
07. Quels sont les pays qui ont le plus développé la recherche en robotique au 20eme siècle ?
08. Recopie les trois définitions suivantes :
Quelques définitions
Une machine :
Une machine est un outil capable d’effectuer un travail pour lequel il a été pensé et fabriqué.
Un ordinateur :
Un ordinateur est un équipement informatique permettant de traiter des informations selon des
procédures. C'est une machine à traiter électroniquement les données.
Le cours de Technologie sur : www.technologie.ift.fr
Un robot :
Un robot est une machine dotée d’une mémoire et d’un programme capable de se substituer à l’homme
pour effectuer certains travaux.
Il agit physiquement sur son environnement pour y exécuter des tâches et doit savoir s’adapter pour
mener à bien sa mission.
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QUESTIONS 2/3
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Notions abordées :
Conversion de l'information (capteur) ;
Milieu technique.
09. Afin de résumer ces trois définitions, recopie et complète le schéma ci-dessous en
plaçant correctement les mots : ORDINATEUR, MACHINE, ROBOT.
A l’aide de l’article du Monde, de la fiche technique et de tes observations, réponds aux questions
suivantes :
10. Quelle est la date de naissance du premier AIBO ?
11. Quelle entreprise a développé les AIBO ?
12. Dans quel pays ?
14. Quelles sont les capacités du dernier AIBO décrites
dans l’article du Monde ?
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13. Quelles sont les deux origines du nom AIBO ?
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QUESTIONS 3/3
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Notions abordées :
Conversion de l'information (capteur) ;
Milieu technique.
15. Combien y a-t-il eu de générations d’AIBO ?
16. Recopie et complète le tableau.
Les sens
Les organes qui les
détectent chez le chien
Les composants électroniques du robot qui
les remplacent
Ouïe
Toucher
Odorat
Vision
Goût
17. Quels sont les deux sens que le robot AIBO ne possède pas ?
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CORRECTION 1/3
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Notions abordées :
Conversion de l'information (capteur) ;
Milieu technique.
01. Qu’est-ce que la robotique ?
La robotique est le domaine scientifique et technologique qui étudie les mécanismes, les capteurs, les
actionneurs, les méthodes de commande et le traitement de l'information nécessaires à la conception et
l'utilisation des robots y compris leurs déplacements.
02. Dans l’industrie, que font les robots ? Donne un exemple.
Ils effectuent sans relâche des tâches répétitives et avec rigueur. Dans les chaînes de montage de l'industrie
automobile, ils y remplacent les ouvriers dans les tâches pénibles et dangereuses (peinture, soudage,
emboutissage, etc.).
03. Quelle peut être la définition d’un « robot » ?
Système automatique mécanisé capable d'effectuer une ou plusieurs tâches, dans un environnement donné,
de manière autonome, par l'exécution d'un programme.
04. A l’aide des dates clés, trace une frise en faisant apparaître les siècles et indique en rouge la date : 1. de
l’apparition du mot « robot » ; 2. du premier robot industriel ; 3. du premier AIBO.
Réponse personnelle qui sera évaluée en même temps que le classeur.
05. Quel est le pays de l’écrivain Karel Capek ?
Il s’agit de la Tchéquie (République Tchèque).
06. Comment se nomment les 3 lois de la robotique ? Quelles sont-elles ?
Les trois lois d’Asimov sont :
* Première Loi : un robot ne peut pas porter atteinte à un être humain, ni rester passif devant un être humain
exposé à un danger.
* Deuxième Loi : un robot doit obéir aux ordres donnés par les êtres humains, sauf si de tels ordres sont en
contradiction avec la Première Loi.
* Troisième Loi : un robot doit protéger son existence dans la mesure où cette protection n'est pas en
contradiction avec la Première ou la Deuxième Loi.
07. Quels sont les pays qui ont le plus développé la recherche en robotique au 20eme siècle ?
Les pays qui ont le plus développé la recherche en robotique au 20eme siècle sont les États-unis et le Japon.
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08. Recopie les trois définitions suivantes :
Quelques définitions :
Une machine :
Une machine est un outil capable d’effectuer un travail pour lequel il a été pensé et fabriqué.
Un robot :
Un robot est une machine dotée d’une mémoire et d’un programme capable de se substituer à l’homme pour
effectuer certains travaux.
Il agit physiquement sur son environnement pour y exécuter des tâches et doit savoir s’adapter pour mener
à bien sa mission.
Un ordinateur :
Un ordinateur est un équipement informatique permettant de traiter des informations selon des procédures.
C'est une machine à traiter électroniquement les données.
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CORRECTION 2/3
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Conversion de l'information (capteur) ;
Milieu technique.
09. Afin de résumer ces trois définitions, recopie et complète le schéma ci-dessous en
plaçant correctement les mots : ORDINATEUR, MACHINE, ROBOT.
ORDINATEUR
ROBOT
MACHINE
A l’aide de l’article du Monde, de la fiche technique et de tes observations, réponds aux questions
suivantes :
10. Quelle est la date de naissance du premier AIBO ?
La date de naissance du premier AIBO est 1999.
11. Quelle entreprise a développé les AIBO ?
C’est SONY qui a développé les AIBO.
12. Dans quel pays ?
Il s’agit du Japon.
14. Quelles sont les capacités du dernier AIBO décrites dans l’article du Monde ?
AIBO peut :
répondre à 300 commandes vocales ;
être utilisé comme lecteur de dépêches d’actualité glanées sur des sites ;
être utilisé comme caméra de surveillance, on le pilote à distance depuis un ordinateur ;
servir d’agenda vocal après synchronisation avec Microsoft Outlook.
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13. Quelles sont les deux origines du nom AIBO ?
Le nom AIBO signifie ami ou compagnon en japonais mais peut aussi être vu comme l’association de AI
pour Artificial Intelligence et de BO pour Robot.
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CORRECTION 3/3
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Milieu technique.
15. Combien y a-t-il eu de générations d’AIBO ?
En 2005, on compte trois générations d’AIBO.
16. Recopie et complète le tableau :
Les sens
Les organes qui les détectent
chez le chien
Les composants électroniques du robot qui les remplacent
Ouïe
Les oreilles
Les microphones stéréo
Toucher
La peau
Capteurs tactiles
Odorat
Le nez
/
Vision
Les yeux
Caméra intégrée
Goût
La langue
/
17. Quels sont les deux sens que le robot AIBO ne possède pas ?
Le robot AIBO ne possède pas l’odorat et le goût.
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DOCUMENT RESSOURCE 1/4
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Conversion de l'information (capteur) ;
Milieu technique.
La robotique est le domaine scientifique et technologique qui étudie les mécanismes, les capteurs, les
actionneurs, les méthodes de commande et le traitement de l'information nécessaires à la conception et
l'utilisation des robots y compris leurs déplacements. L'invention du terme « robotique » est attribué à l'auteur de science-fiction
Isaac Asimov qui l'employa pour la première fois en 1942 dans une nouvelle intitulée Run Around.
On nomme robot un dispositif mécanique accomplissant automatiquement des tâches généralement considérées dangereuses
ou pénibles pour un humain.
L'évolution de l'électronique et de l'informatique permet des traitements de plus en plus complexes. La définition de ce qui est
comptabilisé ou non comme robot varie selon les pays considérés. Au Japon, par exemple, cette catégorie inclut à la différence
de la France nombre de machines-outils programmables.
En dépit de leur coût élevé à l'époque (faute de microprocesseurs puissants produits en masse), les robots se sont imposés très
vite, dès le début des années 70, pour certaines tâches comme la peinture des carrosseries automobiles, en atmosphère de
vapeurs toxiques.
Les robots sont intensivement utilisés dans l'industrie, où ils effectuent
sans relâche des tâches répétitives et avec rigueur. Dans les chaînes de
montage de l'industrie automobile, ils y remplacent les ouvriers dans les
tâches pénibles et dangereuses (peinture, soudage, emboutissage, etc.).
Les Robots industriels sont souvent munis de systèmes de vision qui leur
procurent une souplesse d'exécution et des moyens de vérifier la qualité
des produits fabriqués.
Le terme robot correspond à un type bien précis de système. Ainsi, si
certaines caractéristiques ne sont pas présentes, une machine, même
très complexe, ne peut être qualifiée de robot. La définition la plus
précise du robot pourrait être : « Système automatique mécanisé
capable d'effectuer une ou plusieurs tâches, dans un environnement
donné, de manière autonome, par l'exécution d'un programme ».
Selon cette définition, une machine aussi complexe qu'un avion de ligne
n'est pas un robot, alors qu'un banal grille-pain peut être lui appelé robot.
Source : Wikipédia.
Ainsi le robot, machine programmable, ne peut être séparé de l'ordinateur, à cet égard doit être défini comme une unité de
d'entrée/sortie, un périphérique. Le schéma et l'architecture classique des machines à traitement automatique de données reste
donc valable, même dans le cas d'un futur robot quasi autonome, conforme aux prévisions de la science-fiction. La seule
différence entre un ordinateur de bureau et un robot est que l'unité de calcul (processeur), les unités de stockage (mémoire vive
et mémoire permanente), les unités d'entrée (caméras, etc.) sont soit embarquées dans le système, soit le commandent à
distance. Mais le robot lui-même, en tant que dispositif mécanique commandé par l'unité centrale, reste un périphérique de sortie.
Quelque soit la complexité du logiciel lui permettant de réagir à son environnement, le robot est piloté, exactement comme une
imprimante qui exécute une suite de tâche programmées. Le robot reste donc une machine von Neumann, dont il n'est qu'un
élément. Selon cette définition, on peut considérer, même si cette distinction est quelque peu académique, que les robots
SWORD (évoqués plus bas) testés en ce moment en Irak, ainsi que les laboratoires automatiques opérant sur Mars ne sont pas,
justement, de véritables robots, puisqu'ils ne s'agit que de systèmes téléguidés par un opérateur humain. En revanche, des
systèmes automatisés comme certaines sondes spatiales, certains drones, les missiles de croisières, constituent bien des robots.
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* En effet, un avion de ligne, bien qu'embarquant de nombreux appareils
automatiques et constituant un très complexe ensemble de systèmes
associés, reste sous le contrôle des pilotes qui demeurent en haut de la pyramide hiérarchique des systèmes. Du décollage à
l'atterrissage, l'appareil est gouverné et n'exécute pas un programme lui permettant d'accomplir toutes les tâches nécessaires
sans contrôle humain.
* En revanche, le grille-pain va effectuer, une fois démarré, une tâche certes unique, très simple, mais de façon entièrement
autonome et sans aucune intervention extérieure, exécutant un programme, une suite d'instructions: le système de réglage
permettant de couper le circuit de chauffe et éjectant les tranches de pain dès que la temps de cuisson est atteinte, peut être
considéré comme unité d'entrée, tandis que la valeur du réglage peut être considérée comme une variable du programme à
exécuter.
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DOCUMENT RESSOURCE 2/4
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Milieu technique.
Quelques dates clés
- 1085 – 950 avant J.C. Anubis, tête de chien à mâchoire mobile, Égypte.
- 400 avant J.C. Le pigeon qui simule le vol.
125 Traité des automates de Héron d’Alexandrie.
1641 La Pascaline, calculette de Blaise Pascal (voir Figure 01).
Figure 01
1739 Le canard de Jacques de Vaucanson (voir Figure 02).
1774 Les trois automates de Pierre Jacquet-Droz.
1801 Le métier à tisser de Jacquard (voir Figure 03).
1923 Invention du mot « robot » (pièce de théâtre du Tchèque Karel Capek).
1946 ENIAC, le premier ordinateur.
1950 Les tortues de Grey Walter, premiers robots mobiles autonomes.
Figure 02
1950 Les robots (I, Robot), recueil de nouvelles d’Isaac Asimov, les trois lois de la robotique :
* Première Loi : un robot ne peut pas porter atteinte à un être humain, ni rester passif
devant un être humain exposé à un danger.
* Deuxième Loi : un robot doit obéir aux ordres donnés par les êtres humains, sauf si
de tels ordres sont en contradiction avec la Première Loi.
* Troisième Loi : un robot doit protéger son existence dans la mesure où cette
protection n'est pas en contradiction avec la Première ou la Deuxième Loi.
1956 Conférence sur l'intelligence artificielle.
1961 Unimate, premier robot industriel aux Etats-Unis (Unimation).
1967 Shakey, premier robot mobile contrôlé par ordinateur, Stanford Research Institute.
1992 Robodoc, premier robot pour une opération de la hanche (Etats-Unis).
Figure 03
Source : www.futuroscope.com
1993 Cog, Humanoid Robotics Group, MIT (Massachusetts Institute of Technology – Etats-Unis).
1999 AIBO - ERS-110, Sony.
2000 Asimo, Honda.
2003 Les rovers Spirit et Opportunity sur Mars, NASA.
2004 Le robot serpent amphibie (Japon).
Figure 04
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1973 Wabot-1, premier robot humanoïde à marche bipède, université de Waseda.
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DOCUMENT RESSOURCE 3/4
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Notions abordées :
Conversion de l'information (capteur) ;
Milieu technique.
AIBO, Le robot chien
Le nom AIBO signifie ami ou compagnon en japonais mais peut aussi être vu comme l’association de AI
pour Artificial Intelligence et de BO pour Robot.
Le chien AIBO, une vision de la robotique domestique
Source : www.futuroscope.com
(*) Une des chaînes d’informations télévisées des Etats-Unis.
D’après Michel Alberganti et Guillaume Fraissard
Extrait d’un article du journal Le Monde (18 octobre 2005)
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En octobre, le robot chien AIBO de Sony change de livrée. Cette année, c’est la couleur champagne qui
vient s’ajouter à sa garde-robe, après le blanc et le noir, avec une coquetterie : des oreilles différentes
pour chaque modèle, une façon de personnaliser l’animal. Mais l’automne est également l’occasion d’une
mutation plus profonde. C’est l’époque où AIBO change de cerveau. Aujourd’hui, le voilà équipédu Mind 3.
L’an dernier, la seconde génération avait intégré la communication par WIFI, inaugurant les premières
fonctions de surveillance. Mais la grande innovation du moment, c’est la parole.
Jusqu’à présent, AIBO réagissait aux commandes vocales en exprimant ses sentiments sous la forme de
mouvements du corps et du clignotement de ses diodes lumineuses. Mind 3 le dote d’un vocabulaire de 1
000 mots. Ainsi, après avoir reconnu son propriétaire grâce à l’image de son visage et à sa voix, peut-il
l’accueillir d’un : « Bienvenue, maître ! » A la déclaration : « Je t’aime », AIBO répond sans état d’âme :
«C’est sûr… » Il peut aussi demander : « Est-ce que tu peux me caresser ? » et reconnaître : « Je
rougis… » Le tout en anglais de synthèse.
AIBO répond désormais à 300 commandes vocales, contre 100 auparavant. Encore faut-il lui parler
lentement dans un environnement pas trop bruyant. Si l’on se lasse du dialogue, la combinaison WIFI
Internet transforme l’animal en lecteur de dépêches d’actualité glanées sur des sites comme celui de
CNN*. Utilisé comme caméra de surveillance, on le pilote à distance depuis un ordinateur. Seul, AIBO
survit grâce à un nouveau système de localisation cartographique en deux dimensions. Il stocke dans sa
mémoire l’emplacement de sa base de rechargement, un jouet et son lieu favori. En compagnie de son
maître, il sert d’agenda vocal après synchronisation avec Microsoft Outlook. Ces fonctions tentent, outre
l’attachement affectif, de justifier un prix de vente de 2 100 euros. Depuis le lancement en 1999, Sony
aurait vendu quelque 150 000 unités du robot chien, dont 120 000 des deux premières générations qui
ont précédé celle qui a été lancée en octobre 2003, et dont l’AIBO 2005 est la troisième version…
Reste une question. Jouet d’enfants ou gadget pour parents ? Un peu des deux… Simple d’usage mais
technologiquement très élaboré, le nouvel AIBO offre en effet un compromis entre la complexité
technologique et la facilité d’usage.
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Source : www.futuroscope.com
AIBO, fiche technique simplifiée
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Tu dois :
Recopier les questions posées sur une feuille et y répondre.
Rappel : il est interdit d’écrire sur ce document, il est à rendre après l’évaluation.
2. Dans l’industrie, que font les robots ? Donne un exemple. (10 points)
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1. Qu’est-ce que la robotique ? (10 points)
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Tu dois :
Recopier les questions posées sur une feuille et y répondre.
Rappel : il est interdit d’écrire sur ce document, il est à rendre après l’évaluation.
2. Quels sont les pays qui ont le plus développé la recherche en robotique au 20eme
siècle ? (10 points)
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1. Quelle peut être la définition d’un « robot » ? (10 points)
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Tu dois :
Recopier les questions posées sur une feuille et y répondre.
Rappel : il est interdit d’écrire sur ce document, il est à rendre après l’évaluation.
La robotique est le domaine scientifique et technologique qui étudie les mécanismes, les capteurs, les
actionneurs, les méthodes de commande et le traitement de l'information nécessaires à la conception et
l'utilisation des robots y compris leurs déplacements.
2. Dans l’industrie, que font les robots ? Donne un exemple. (10 points)
Ils effectuent sans relâche des tâches répétitives et avec rigueur. Dans les chaînes de montage de l'industrie
automobile, ils y remplacent les ouvriers dans les tâches pénibles et dangereuses (peinture, soudage,
emboutissage, etc.).
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1. Qu’est-ce que la robotique ? (10 points)
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Évaluation - Technologie
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Tu dois :
Recopier les questions posées sur une feuille et y répondre.
Rappel : il est interdit d’écrire sur ce document, il est à rendre après l’évaluation.
Système automatique mécanisé capable d'effectuer une ou plusieurs tâches, dans un environnement donné,
de manière autonome, par l'exécution d'un programme.
2. Quels sont les pays qui ont le plus développé la recherche en robotique au 20eme
siècle ? (10 points)
Les pays qui ont le plus développé la recherche en robotique au 20eme siècle sont les États-unis et le Japon.
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1. Quelle peut être la définition d’un « robot » ? (10 points)