Un robot, c’est une machine qui va évoluer en fonction de son environnement, soit de manière répétitive en effectuant une tâche programmée sans se tromper, soit de manière pseudo intelligent en évoluant dans un environnement aléatoire. Cela signifie qu'il va réagir en fonction de diverses contraintes qui lui seront soumises comme des obstacles, un objet, un trou, un changement de luminosité... Face à ces contraintes, le robot va devoir réagir, mais avant de réagir, il faut aussi qu'il reconnaisse la contrainte. Pour faire une approche plus précise, regardons vulgairement la façon de fonctionner d’un être humain.
L’être humain vit, se déplace et évolue dans un environnement. Il est capable de reconnaître de se déplacer sans tomber où se cogner, de communiquer,… Si l’homme est capable de répondre aux exigences que l’environnement lui soumet, c’est parce qu’il est capable de les sentir, de les voir… Exemple, l’être humain est capable de repérer un mur par la vision, il est capable de sentir une odeur de gaz par le nez, de sentir un sol instable par le toucher… Toutes les informations que l’homme va découvrir sur son environnement, vont permettre de le faire évoluer. Il saura qu’en voyant un mur il ne pourra pas passer, quand il sent une odeur de gaz, qu’il doit s’enfuir en courant… S’il est capable de réagir, c’est parce que les informations captées de l’environnement ont été analysées par le cerveau et celui-ci en a ressorti une solution. Cette solution a été mise en application à travers le corps: un déplacement avec les jambes, un son avec la bouche, un geste de la main...
Dans un travail répétitif, par exemple de remplir des raviers Ax avec des pièces B, l’homme perçoit l’arrivée d’un ravier A1. Lorsque celui-ci est à sa portée, il sait qu’un mouvement de bras lui permettra de lâcher dans ce ravier un nombre X de pièces B qu’il pourra compter à la fois en les touchant et en les voyant. Quand le ravier est rempli, l’homme sait qu’il peut le déplacer et attendre l’arriver d’un ravier A2. Et ainsi de suite.
Donc, l’homme reçoit des informations par ses différents sens, ces informations sont analysées par le cerveau qui envoie la solution à appliquer aux muscles.
Pour un robot, c’est la même chose. La perception des sens est résolue par des capteurs. Ces capteurs peuvent être de tout type, du simple interrupteur à la caméra. Toutes les informations en provenance de ces capteurs sont envoyées à un « cerveau » qui peut-être constitué d’un montage électronique ou d’un microcontrôleur programmable (voire un pc). Ce cerveau, va analyser les informations reçues et va envoyer la réaction à prendre à un module permettant de contrôler les différentes actions qui agissent sur l’environnement, comme des moteurs, des bruits, des lumières… Le robot est dès lors capable de réagir, selon sa programmation et ses capacités de mouvement, à un environnement aléatoire ou d’exercer une tâche répétitive ; comme l’exemple des raviers ; sans mettre les pièces à côté; car il reçoit en continu des informations provenant de l’environnement via les capteurs qui l’informent de l’état actuel.
Figure 1 : Exemple de schéma d'un robot avec des capteurs reliés à un cerveau qui envoie des commandes à des moteurs au travers d'une carte de contrôle des moteurs.