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Aujourd'hui déjà, les robots voient et perçoivent avec leurs doigts les objets qui les entourent.

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Ingénieurs

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On a beaucoup parlé du web 2.0, mais qu'est-ce que l'industrie 4.0? C'est la quatrième révolution industrielle en train de transformer le génie grâce à l'utilisation des données. Dans plusieurs secteurs, le Québec réussit déjà à se distinguer dans le monde. Coup d'oeil sur ces nouveaux créneaux. »

Tôt ou tard, la recherche qui se fait dans les laboratoires de génie se transforme en réalités concrètes qui change notre quotidien. Des chercheurs d'ici nous parlent de ce qui est à venir dans leur domaine respectif.

LA RÉVOLUTION 3D

La fabrication additive, ou « impression 3D », bouscule plusieurs sphères du génie, à commencer par celle de la fabrication. Plastiques, céramiques, métaux et matériaux composites : toutes sortes de matériaux s'y prêtent maintenant.

On utilise d'ailleurs déjà cette approche dans l'industrie de l'aéronautique pour concevoir des pièces, souligne Vladimir Brailovski, titulaire d'une chaire de recherche de l'École de technologies supérieures (ÉTS) associée à la fabrication additive. « On peut maintenant faire en une seule pièce ce qui nécessitait auparavant un assemblage de plusieurs pièces », explique-t-il. 

La médecine profite aussi de cette approche, selon lui. « On s'en sert pour faire de l'illustration en 3D, des outils chirurgicaux spécialisés et des prothèses personnalisées, dit-il. Le mot-clé, c'est "personnalisation". »

Et les recherches dans le domaine vont très loin : certains groupes essaient littéralement de fabriquer des organes vivants en imprimant des cellules ! 

Pour sa part, Vladimir Brailovski se spécialise entre autres dans la conception d'implants et de prothèses. Il dispose maintenant d'un parc d'imprimantes spécialisées d'une valeur avoisinant les 2,5 millions.

Vincent Duchaine est professeur en génie de la... (PHOTO ARCHIVES LA PRESSE) - image 2.0

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Vincent Duchaine est professeur en génie de la production automatisée à l’ÉTS.

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DES ROBOTS PARTOUT

Ce n'est pas d'hier qu'on utilise des robots dans les chaînes de montage des grandes entreprises. Si on réservait leur utilisation au déplacement de pièces, on s'en sert aujourd'hui en assemblage, notamment dans l'industrie automobile.

Si les robots en sont là, c'est qu'ils voient et perçoivent avec leurs doigts les objets qui les entourent, explique Vincent Duchaine, professeur en génie de la production automatisée à l'ÉTS. « On veut amener les robots à faire des tâches routinières qui sont très ennuyantes pour les humains, dit-il. Au Japon, par exemple, on cherche des façons de les utiliser en assemblage électronique. Chez Amazon, on veut qu'ils trient automatiquement les produits pour les mettre dans les boîtes avant l'expédition. »

Au cours des dernières années, le chercheur a travaillé à la conception d'une « peau de robot », ajoutée au bout de leurs doigts pour améliorer leur capacité à percevoir ce qu'ils touchent. 

Aujourd'hui, il s'implique également dans un nouveau programme commun de l'ÉTS et des universités McGill et Concordia qui a pour objectif de stimuler l'innovation dans le domaine de la chirurgie.

DES MATÉRIAUX EN PLEINE ÉVOLUTION

Il y a eu l'ère des métaux et des plastiques, celle des matériaux composites, et maintenant celle des nanomatériaux. C'est désormais sur le plan microscopique qu'on essaie de mettre au point les matériaux de demain.

Daniel Thérriault, professeur de génie mécanique à Polytechnique Montréal, collabore par exemple avec l'industrie aéronautique afin de concevoir de nouveaux matériaux plus légers qui entreront dans la construction de futurs avions.

Et ce n'est là qu'un exemple d'application, parce qu'on en trouve dans d'autres domaines, comme en médecine. « Les nanomatériaux permettent de miniaturiser les objets, dit-il, et d'envisager de travailler, par exemple, directement à l'intérieur du corps humain. »

Mais là ne s'arrête pas la recherche sur les matériaux, souligne François Barthelat, professeur en génie mécanique à l'Université McGill. « On s'intéresse de plus en plus à leur cycle de vie, dit-il. On veut que leur impact sur l'environnement soit réduit le plus possible. »

Voilà pourquoi certains groupes mettent au point des plastiques à partir de la cellulose de plantes, ou intègrent la fibre de chanvre à de nouveaux matériaux composites, ajoute-t-il.

DES LOGICIELS PARTOUT

La miniaturisation des capteurs, rendue possible par l'utilisation des nanomatériaux, amènera de plus en plus d'objets connectés dans nos vies, souligne également Daniel Therriault. Les montres sont déjà parmi nous, mais attendez-vous aussi à ce qu'on vous propose des vêtements et des chaussures, par exemple. Derrière chacun d'eux se trouve non seulement une pièce d'électronique, mais aussi un ou des logiciels qui gèrent les données, souligne pour sa part Michel Dagenais, professeur au département de génie informatique et génie logiciel à Polytechnique Montréal. « Les logiciels sont rendus partout, dit-il, même dans les voitures. » Selon lui, l'augmentation de la capacité de calcul des ordinateurs permet aux spécialistes comme lui de créer des applications logicielles qui réagissent en un clin d'oeil. Mais le chercheur n'a pas la tête aux objets connectés. Sa spécialité, c'est l'analyse de la performance des logiciels qui fonctionnent en nuage. Un autre sous-domaine de l'informatique en pleine expansion.

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