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Robot moulé par actionnement hydraulique dans un tube long et flexible avec estimation simultanée de position
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Robot moulé par actionnement hydraulique dans un tube long et flexible avec estimation simultanée de position

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Une équipe de recherche a présenté SHAPE (Simultaneous water Hydraulic Actuation and Position Estimation), une méthode permettant de piloter un actionneur hydraulique à eau sans aucun capteur embarqué côté actionneur, à travers un tube flexible fin pouvant atteindre 50 mètres de long. Publiée sur arXiv (2607.17054), l'étude s'attaque à un problème classique de la robotique en environnement hostile: les capteurs et l'électronique embarqués tombent facilement en panne dans des conditions extrêmes, alors que l'eau sous pression, transmise via un tube long et souple, permet de déporter l'actionnement loin du point de commande. Le principe technique repose sur la modélisation des pertes volumétriques dans le tube à partir des fluctuations de pression, en tenant compte d'une infime quantité d'air piégé dans le circuit. Cette double lecture du signal hydraulique permet à la fois de transmettre la puissance motrice et d'estimer en temps réel la position du vérin, sans capteur de position local. Les essais expérimentaux démontrent un contrôle de position stable du vérin hydraulique sensorless sous des charges variables, ainsi qu'une méthode d'identification des paramètres du système directement sur le terrain, sans instrumentation supplémentaire.

L'intérêt pratique dépasse la simple prouesse de laboratoire. Pour l'intégration robotique en environnements difficiles (nucléaire, sous-marin, sites de catastrophe, industrie lourde), l'absence de capteurs et d'électronique côté actionneur réduit drastiquement les points de défaillance et simplifie la maintenance. L'élasticité du tube abaisse aussi l'impédance mécanique de l'articulation, un avantage recherché pour les tâches impliquant des contacts imprévus ou des vibrations, typiquement en manipulation en milieu encombré. Cette approche rouvre la voie à des schémas de commande par retour d'état jusqu'ici jugés impraticables sur des systèmes hydrauliques sans capteurs.

L'actionnement hydraulique à distance via tube long s'inscrit dans une lignée de recherches visant à s'affranchir des limites de la robotique électrique classique en milieu extrême, où batteries et électronique embarquées posent des contraintes fortes. En contournant le besoin de capteurs déportés, coûteux à protéger et à entretenir, SHAPE ouvre une piste pour des robots industriels ou d'inspection déployés sur de longues distances, avec des développements attendus sur la robustesse face à des tubes plus longs ou des charges plus dynamiques.

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Estimation simultanée de l'état et apprentissage du modèle en ligne dans un système robotique souple
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Estimation simultanée de l'état et apprentissage du modèle en ligne dans un système robotique souple

Des chercheurs proposent, dans une prépublication arXiv (2602.14092v2), une méthode permettant d'estimer simultanément la pose d'un robot souple et d'apprendre en ligne son modèle de rigidité à la flexion, à partir des seules mesures des forces exercées à la base du robot. L'approche repose sur un filtre particulaire marginalisé (marginalized particle filter) interfacé avec un processus gaussien (GP) chargé de modéliser la rigidité en flexion, sans capteurs proprioceptifs distribués le long du corps du robot. Le modèle nominal utilisé est le classique modèle à courbure constante (constant-curvature), réputé simple mais inexact dès que les charges ou les déformations deviennent hétérogènes. La méthode a été validée sur un robot souple physique, et les résultats montrent une réduction mesurable de l'erreur sur les prédictions multi-pas (multi-step forward predictions), signe que le GP appris améliore effectivement la qualité globale du modèle. L'enjeu est de taille pour quiconque cherche à déployer des robots souples dans des contextes industriels ou médicaux : ces systèmes sont intrinsèquement difficiles à modéliser car leur rigidité varie avec la charge, la fatigue du matériau et les conditions environnementales. La majorité des schémas de contrôle prédictif (MPC, par exemple) exigent un modèle précis et stable, condition rarement remplie en pratique. En remplaçant l'hypothèse d'une rigidité constante par un GP appris en temps réel, les auteurs montrent qu'il est possible de réduire le sim-to-real gap sans capteurs supplémentaires ni phase de calibration longue. Cela distingue cette approche des méthodes de marche aléatoire sur les paramètres de rigidité, qui permettent l'estimation mais pas la prédiction. Les robots souples connaissent un regain d'intérêt dans la manipulation de précision, la chirurgie mini-invasive et l'interaction humain-robot, portés notamment par des groupes académiques comme le Soft Robotics Lab de l'ETH Zurich, le CHARM Lab de Stanford ou des acteurs industriels comme Festo (bionic cobotics). Le verrou historique reste la modélisation : un corps déformable infiniment dimensionnel réduit à quelques paramètres discrets. L'identification gray-box, hybride entre modèle physique et apprentissage données, est aujourd'hui l'une des pistes les plus prometteuses pour franchir ce verrou à coût computationnel raisonnable. La prochaine étape naturelle serait d'intégrer cette estimation en boucle fermée dans un contrôleur MPC temps réel et de tester la robustesse sur des charges variables ou des matériaux vieillissants.

UEFesto (Allemagne) et l'ETH Zurich (Suisse) sont explicitement cités comme acteurs clés de la robotique souple ; une meilleure modélisation en ligne bénéficierait directement à leurs programmes de cobotics biologique et de chirurgie mini-invasive.

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Robot à continuum actionné par tendons : rigidité modulaire et estimation de pose in situ
2arXiv cs.RO 

Robot à continuum actionné par tendons : rigidité modulaire et estimation de pose in situ

Une équipe de robotique a mis en ligne le 16 septembre 2026 sur arXiv (référence 2609.16256, article de type "new submission") la description d'une plateforme de robot à corps continu actionnée par câbles (tendon-driven), pensée pour être modulaire et autonome en détection. Contrairement à la plupart des robots continus existants, spécialisés pour une tâche unique et dépendants d'un système de suivi externe (typiquement de la capture de mouvement), cette plateforme est bâtie à partir d'articulations continues interchangeables dont la rigidité est calculée analytiquement à l'avance, ce qui permet un assemblage rapide et une programmation directe de la forme du bras. La proprioception, c'est-à-dire la capacité du robot à connaître sa propre posture, repose sur des capteurs magnétiques associés à un modèle d'apprentissage automatique entraîné une seule fois par articulation puis réutilisé quelle que soit la configuration assemblée. Les auteurs affirment avoir validé le système en conditions réelles, démontrant l'auto-détection de la forme et l'adaptation du robot sans recours à une infrastructure de suivi externe. L'abstract ne communique cependant aucun chiffre précis, ni nombre de degrés de liberté, ni charge utile, ni temps de cycle, ni identité d'un laboratoire ou d'une entreprise, ce qui limite la portée vérifiable de l'annonce à ce stade. L'enjeu dépasse la simple démonstration technique: les robots continus souffrent depuis longtemps d'un déficit d'autonomie de perception qui freine leur sortie du laboratoire, car la dépendance à des caméras ou systèmes de motion capture externes est incompatible avec des environnements confinés ou industriels réels. Si la proprioception embarquée et la réutilisation d'un modèle d'apprentissage entre configurations tiennent au-delà du prototype, cela réduirait le coût d'intégration pour des applications d'inspection, d'endoscopie médicale ou de manipulation en espace restreint, et rapprocherait ces plateformes d'un usage déployable plutôt que strictement académique. Les robots continus, inspirés de structures biologiques comme les tentacules de pieuvre ou les trompes d'éléphant, sont étudiés depuis plusieurs années pour l'inspection industrielle, la chirurgie mini-invasive et la manipulation en milieu encombré, mais restent largement cantonnés à des démonstrateurs de laboratoire face à des solutions rigides mieux industrialisées. Cette publication s'inscrit dans cette lignée de recherche sans qu'aucun acteur commercial ou nom de produit ne soit cité. Étant un simple dépôt arXiv non encore relu par les pairs, les prochaines étapes attendues sont une validation indépendante, une caractérisation quantitative des performances et, potentiellement, un passage à des essais applicatifs concrets.

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CAST : assemblage sensible aux collisions par des robots de construction, avec estimation et planification simultanées de trajectoire
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CAST : assemblage sensible aux collisions par des robots de construction, avec estimation et planification simultanées de trajectoire

Une équipe de recherche présente CAST (Collision-Aware Assembly with Construction Robots using Simultaneous Trajectory Estimation and Planning), un framework de planification pour robots de construction multi-bras, détaillé dans un preprint arXiv (2609.24841) publié fin septembre 2026. Le système s'appuie sur un unique graphe de facteurs qui fusionne estimation de trajectoire et planification de mouvement, en combinant états mesurés des robots, contraintes explicites d'évitement de collision et contraintes de câbles apprises par apprentissage. La démonstration porte sur l'assemblage d'une structure poteau-linteau : un premier bras robotique sert de pince à bois pour manipuler les pièces de charpente, tandis qu'un second robot assure la fixation par clouage. Aucune entreprise n'est associée à cette publication : il s'agit d'un travail académique, non encore relu par les pairs, validé sur un seul démonstrateur en environnement contrôlé. L'enjeu tient à la difficulté propre aux chantiers multi-robots : des espaces de configuration à très haute dimension et de multiples contraintes de collision, entre robots, avec les objets assemblés et avec les limites de la zone de travail. En réunissant dans une seule représentation l'estimation d'état, habituellement issue de méthodes proches du SLAM, et la planification de trajectoire, traitées d'ordinaire comme deux pipelines séparés, CAST vise une synchronisation fine de mouvements sur des postes de travail évolutifs plutôt que figés. Le framework intègre aussi l'incertitude liée aux vibrations et au manque de rigidité des robots lourds, un facteur souvent ignoré quand on suppose des bras parfaitement rigides. Pour les intégrateurs et décideurs du BTP, l'intérêt est de réduire l'exposition des ouvriers aux tâches dangereuses tout en visant une précision suffisante pour l'assemblage structurel, un terrain où l'écart entre démonstration en laboratoire et déploiement réel reste généralement important. La robotique de construction mise de plus en plus sur les systèmes multi-robots pour compenser la pénurie de main-d'œuvre qualifiée et améliorer la sécurité sur les chantiers, un axe déjà exploré par plusieurs équipes académiques, sans qu'aucun acteur industriel ne soit cité dans cette publication. Les graphes de facteurs, popularisés en robotique par les techniques d'estimation type SLAM, sont ici étendus à la planification conjointe multi-robot, une combinaison encore rare dans la littérature. La validation reste limitée à une structure unique et simple, en conditions de laboratoire, sans essai sur chantier réel ni calendrier de transfert industriel annoncé. Les suites logiques seraient l'extension à des structures plus complexes, à un nombre de robots plus élevé et à des tests en conditions de chantier réelles.

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Actionneur pneumatique reconfigurable en tissu, avec modules de contrainte fixés par boutons pour un fonctionnement multimode
4arXiv cs.RO 

Actionneur pneumatique reconfigurable en tissu, avec modules de contrainte fixés par boutons pour un fonctionnement multimode

Des chercheurs décrivent, dans un preprint arXiv (2610.11054v1), un actionneur pneumatique textile reconfigurable qui change de mode de mouvement sans être démonté ni refabriqué. Le dispositif repose sur un manchon textile à boutons, sur lequel on fixe des modules en tissu peu extensible. En repositionnant ces pièces de contrainte sur un seul corps d'actionneur, le système réalise quatre modes: expansion isotrope, contraction, flexion et torsion. Le changement se fait sans outil, rapidement, et les modules sont réutilisables. À 24 kPa, les auteurs mesurent un rapport d'élongation de 1,2, un angle de flexion maximal d'environ 60 degrés et une torsion d'environ 90 degrés, avec des forces de blocage supérieures à 10 N dans tous les modes. Un module de capteur tactile capacitif en tissu, qui se fixe n'importe où sur la surface, complète l'ensemble. Sa capacité augmente de façon monotone avec la force appliquée, avec une hystérésie d'environ 12 % et des réponses cycliques stables sous précharge. Les chercheurs ont aussi assemblé des bras robotiques souples à partir de plusieurs actionneurs et ont reconfiguré en cours d'utilisation le mouvement de saisie en changeant les motifs de contrainte. L'intérêt est d'abord conceptuel. Dans la robotique souple, le mode d'actionnement est généralement figé à la conception, par la géométrie des chambres internes ou par des renforts. Toute évolution du besoin impose donc de refaire ou de démonter l'actionneur. Ici, la fonction passe du matériel interne à des accessoires externes interchangeables. Pour un intégrateur, cela ouvre la voie à des préhenseurs ou à des bras souples adaptables d'une tâche à l'autre avec un seul type d'actionneur, ce qui simplifie le stock et la maintenance. Il faut toutefois rester prudent. Les forces de blocage d'environ 10 N et la pression de 24 kPa placent clairement ce travail du côté de la manipulation d'objets légers, pas de la charge industrielle. Le résumé ne donne ni durée de vie en cycles de reconfiguration, ni vitesse de commutation chiffrée, ni comparaison directe avec des actionneurs à mode fixe. Une hystérésie de 12 % pour le capteur reste acceptable pour du contact qualitatif, mais moins pour de la mesure de force précise. Il s'agit d'une démonstration de laboratoire, sans pilote ni produit annoncé. Ces travaux s'inscrivent dans la lignée des actionneurs pneumatiques textiles, des muscles de type McKibben et des robots souples portables ou d'assistance, où la légèreté et la sécurité au contact comptent plus que la puissance. Les approches concurrentes de reconfiguration passent par des chambres multiples commandées séparément, des structures à rigidité variable ou des actionneurs modulaires assemblés par blocs, souvent plus complexes à piloter ou à fabriquer. La suite logique serait d'automatiser le choix des motifs de contrainte, d'intégrer le capteur à une boucle de commande et d'évaluer la tenue en usage répété, en particulier pour des applications de préhension adaptative ou de dispositifs portables.

UEPas d\'impact direct sur la France/UE

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