Terrestrial locomotionTerrestrial locomotion has evolved as animals adapted from aquatic to terrestrial environments. Locomotion on land raises different problems than that in water, with reduced friction being replaced by the increased effects of gravity. As viewed from evolutionary taxonomy, there are three basic forms of animal locomotion in the terrestrial environment: legged – moving by using appendages limbless locomotion – moving without legs, primarily using the body itself as a propulsive structure.
LocomotionEn physiologie, la locomotion est la faculté, pour un organisme vivant, de se mouvoir pour se déplacer. Des contraintes sont exercées sur ces organismes suivant le milieu, terrestre, aérien ou aquatique, dans lesquels ils se meuvent. La fonction locomotrice se traduit par un ensemble de mouvements qui entraînent le déplacement de l'être vivant : la progression quadrupède, bipède et apode, dont la reptation, en milieu terrestre, diverses formes de nage et de propulsion en milieu aquatique (système de propulsion par réaction des calmars) et les vols planés ou battus en milieu aérien.
Locomotion robotiqueLa locomotion robotique est le nom collectif des différentes méthodes que les robots utilisent pour se déplacer d'un endroit à l'autre. Les robots à roues sont généralement assez efficaces sur le plan énergétique et simples à contrôler. Toutefois, d'autres formes de locomotion peuvent être plus appropriées pour un certain nombre de raisons, par exemple pour traverser un terrain accidenté, ainsi que pour se déplacer et interagir dans des environnements humains.
Bipédievignette|Une autruche d'Afrique, l'un des animaux bipèdes les plus rapides. La bipédie est un mode de par lequel un animal se meut sur ses deux membres postérieurs. Une espèce est dite bipède si la bipédie est son mode de locomotion ordinaire quand l'animal marche ou court. Les espèces bipèdes se rencontrent essentiellement dans deux clades de tétrapodes, les théropodes (dont les seuls représentants actuels sont les oiseaux) et les hominines (dont le seul représentant actuel est l'Homme moderne).
Global optimizationGlobal optimization is a branch of applied mathematics and numerical analysis that attempts to find the global minima or maxima of a function or a set of functions on a given set. It is usually described as a minimization problem because the maximization of the real-valued function is equivalent to the minimization of the function . Given a possibly nonlinear and non-convex continuous function with the global minima and the set of all global minimizers in , the standard minimization problem can be given as that is, finding and a global minimizer in ; where is a (not necessarily convex) compact set defined by inequalities .
Robotiquethumb|upright=1.5|Nao, un robot humanoïde. thumb|upright=1.5|Des robots industriels au travail dans une usine. La robotique est l'ensemble des techniques permettant la conception et la réalisation de machines automatiques ou de robots. L'ATILF donne la définition suivante du robot : « il effectue, grâce à un système de commande automatique à base de microprocesseur, une tâche précise pour laquelle il a été conçu dans le domaine industriel, scientifique, militaire ou domestique ».
Interaction homme-robotLes interactions humain-robot (Human-Robot Interactions en anglais, ) sont le sujet d'un champ de recherches ayant émergé du contact et de la rencontre entre l'humain et les systèmes robotiques. Il s'agit d'un champ de recherches interdisciplinaires à la frontière entre la robotique, l'ergonomie et la psychologie. Formé par l’assemblage des deux mots « inter » et « action », le terme d’interaction, dans son étymologie même, suggère l’idée d’une action mutuelle, en réciprocité, de plusieurs éléments.
Optimisation par essaims particulairesL'optimisation par essaims particulaires (OEP ou PSO en anglais) est une métaheuristique d'optimisation, inventée par Russel Eberhart (ingénieur en électricité) et James Kennedy (socio-psychologue) en 1995. Cet algorithme s'inspire à l'origine du monde du vivant. Il s'appuie notamment sur un modèle développé par Craig Reynolds à la fin des années 1980, permettant de simuler le déplacement d'un groupe d'oiseaux. Une autre source d'inspiration, revendiquée par les auteurs, James Kennedy et Russel Eberhart, est la socio-psychologie.
Bio-inspired roboticsBio-inspired robotic locomotion is a fairly new subcategory of bio-inspired design. It is about learning concepts from nature and applying them to the design of real-world engineered systems. More specifically, this field is about making robots that are inspired by biological systems, including Biomimicry. Biomimicry is copying from nature while bio-inspired design is learning from nature and making a mechanism that is simpler and more effective than the system observed in nature.
Androïdevignette|Becoming Human sculpture androïde de Christian Ristow. L'adjectif androïde, du grec ancien (« d’homme ») et (« aspect extérieur »), désigne ce qui est de forme humaine. Un androïde est un robot construit à l'image d'un homme et par extension sémantique d'un être humain. Stricto sensu, andr désigne l'homme au sens masculin, le terme gynoïde est utilisé pour un robot à l'image d'une femme ; les termes neutres humanoïde et anthropoïde sont synonymes.
Algorithme de colonies de fourmisLes algorithmes de colonies de fourmis (, ou ACO) sont des algorithmes inspirés du comportement des fourmis, ou d'autres espèces formant un superorganisme, et qui constituent une famille de métaheuristiques d’optimisation. Initialement proposé par Marco Dorigo dans les années 1990, pour la recherche de chemins optimaux dans un graphe, le premier algorithme s’inspire du comportement des fourmis recherchant un chemin entre leur colonie et une source de nourriture.
Optimisation multiobjectifL'optimisation multiobjectif (appelée aussi Programmation multi-objective ou optimisation multi-critère) est une branche de l'optimisation mathématique traitant spécifiquement des problèmes d'optimisation ayant plusieurs fonctions objectifs. Elle se distingue de l'optimisation multidisciplinaire par le fait que les objectifs à optimiser portent ici sur un seul problème. Les problèmes multiobjectifs ont un intérêt grandissant dans l'industrie où les responsables sont contraints de tenter d'optimiser des objectifs contradictoires.
Legged robotLegged robots are a type of mobile robot which use articulated limbs, such as leg mechanisms, to provide locomotion. They are more versatile than wheeled robots and can traverse many different terrains, though these advantages require increased complexity and power consumption. Legged robots often imitate legged animals, such as humans or insects, in an example of biomimicry. Legged robots, or walking machines, are designed for locomotion on rough terrain and require control of leg actuators to maintain balance, sensors to determine foot placement and planning algorithms to determine the direction and speed of movement.
Aquatic locomotionAquatic locomotion or swimming is biologically propelled motion through a liquid medium. The simplest propulsive systems are composed of cilia and flagella. Swimming has evolved a number of times in a range of organisms including arthropods, fish, molluscs, amphibians, reptiles, birds, and mammals. Swimming evolved a number of times in unrelated lineages. Supposed jellyfish fossils occur in the Ediacaran, but the first free-swimming animals appear in the Early to Middle Cambrian.
Intelligence distribuéeL'intelligence distribuée, appelée aussi intelligence en essaim, désigne l'apparition de phénomènes cohérents à l'échelle d'une population dont les individus agissent selon des règles simples. L'interaction ou la synergie entre actions individuelles simples peut de façons variées permettre l'émergence de formes, organisations, ou comportements collectifs, complexes ou cohérents, tandis que les individus eux se comportent à leur échelle indépendamment de toute règle globale.
Robot socialvignette| Quori, une plateforme robotique socialement interactive pour l'étude de l'interaction homme-robot, Laboratoire Immersive Kinematics Un robot social est un robot autonome qui interagit et communique avec les humains ou d'autres agents physiques autonomes en suivant les comportements sociaux et les règles attachées à son rôle. Comme les autres robots, le robot social est physiquement incarné (les avatars ou les personnages sociaux synthétiques virtuels sont distincts car ils ne sont pas incarnés).
Optimisation multidisciplinaireL'Optimisation de Conception Multidisciplinaire (OMD ou MDO, Multidisciplinary Design Optimisation, en anglais) est un domaine d'ingénierie qui utilise des méthodes d'optimisation afin de résoudre des problèmes de conception mettant en œuvre plusieurs disciplines. La MDO permet aux concepteurs d'incorporer les effets de chacune des disciplines en même temps. L'optimum global ainsi trouvé est meilleur que la configuration trouvée en optimisant chaque discipline indépendamment des autres, car l'on prend en compte les interactions entre les disciplines.
Robotic sensingRobotic sensing is a subarea of robotics science intended to provide sensing capabilities to robots. Robotic sensing provides robots with the ability to sense their environments and is typically used as feedback to enable robots to adjust their behavior based on sensed input. Robot sensing includes the ability to see, touch, hear and move and associated algorithms to process and make use of environmental feedback and sensory data.
No free lunch in search and optimizationIn computational complexity and optimization the no free lunch theorem is a result that states that for certain types of mathematical problems, the computational cost of finding a solution, averaged over all problems in the class, is the same for any solution method. The name alludes to the saying "no such thing as a free lunch", that is, no method offers a "short cut". This is under the assumption that the search space is a probability density function. It does not apply to the case where the search space has underlying structure (e.
Robotvignette|Atlas (2013), robot androïde de Boston Dynamics vignette|Bras manipulateurs dans un laboratoire (2009) vignette|NAO (2006), robot humanoïde éducatif d'Aldebaran Robotics vignette|DER1 (2005), un actroïde d'accueil vignette|Roomba (2002), un robot ménager Un robot est un dispositif mécatronique (alliant mécanique, électronique et informatique) conçu pour accomplir automatiquement des tâches imitant ou reproduisant, dans un domaine précis, des actions humaines.
