ABB leader de la robotique en Chine

ABB numéro 1 en Chine Employant plus de 18’000 employés en Chine, dont 5’000 à Shanghai, ABB est numéro 1 de la robotique en Chine, plus gros marché mondial (un robot sur trois est vendu en Chine). ABB investit 150 millions de dollars dans une nouvelle usine, en Chine, opérationnelle en 2020. Projection 3D de la future usine ABB de Shangha Des robots collaboratif, de l’intelligence artificielle, un jumeau numérique… ABB investit 150 millions de dollars pour faire de sa nouvelle usine chinoise un modèle d’automatisation et de flexibilité. Intégralement modélisée sous forme de jumeau numérique, ce nouvel outil de production agile devrait permettre au groupe de fabriquer des engins très différents, voire sur-mesure. Cette numérisation de l’usine associée à la technologie maison ABB Ability Connected Services doit aussi fournir aux responsables de production et aux chargés de maintenance des informations sur l’état et les performances des robots dans l’usine à travers «des tableaux de bords intuitifs», afin d’anticiper les pannes et «d'éviter des temps d'arrêt coûteux», avec la volonté de rester à la pointe sur «les innovations numériques et les progrès de l'intelligence artificielle». L’usine va permettre à des robots de fabriquer des robots, visant une production de 100 000 machines par an. @fredericgaspoz

Robot chirurgical

Le robot chirurgical Da Vinci Le robot chirurgical Da Vinci est un télémanipulateur contrôlé à distance. Le chirurgien s'installe à une console, loin du scalpel, et il manipule, à distance, à la fois la caméra et les bras du robot. Alliant la réalité virtuelle à la laparoscopie, la microchirurgie assistée par caméra stéréoscopique met de nouveaux outils plus précis et plus agiles entre les mains du chirurgien. Le robot chirurgical se révèle donc particulièrement utile en chirurgie bariatrique car il décuple les possibilités offertes par la chirurgie laparoscopique et rend cette dernière plus sécuritaire. En laparoscopie conventionnelle, on utilise une caméra qui nous donne une image en deux dimensions, et qui ne nous donne aucune indication sur la distance entre les instruments et les organes. Pour compliquer les choses, chaque geste du chirurgien apparaît inversé sur un écran qui n'est pas dans le même axe que ses mouvements. Enfin, les instruments de laparoscopie traditionnelle n'ont pas la dextérité de ceux manipulés par le robot, qui présentent, eux, 360 degrés de liberté. Les mains du chirurgien doivent donc maintenant développer une nouvelle dextérité, celle de la réalité virtuelle. À l'aide de deux commandes, le chirurgien dirigera les moindres mouvements avec une précision inégalée puisque la caméra nous donnera ici une image en trois dimensions, avec un grossissement allant jusqu’à huit fois, et sans inversion d’image. Le robot permet même d’éliminer d’éventuels tremblements et augmente donc encore la sécurité. Depuis quelques années, le robot Da Vinci a été utilisé avec succès dans des centaines de cas de chirurgie majeure, tant en chirurgie abdominale, que thoracique, urologique et cardiaque. La chirurgie par robotique ne remplacera pas la chirurgie conventionnelle ou laparoscopique mais en reculera certes les limites. De plus, le robot Da Vinci sera dans un futur très rapproché, impliqué dans la téléchirurgie, ou chirurgie à distance. Un premier cas a déjà été réalisé, au cours duquel le chirurgien, installé à New York, a procédé à l’ablation de la vésicule d’un patient qui se trouvait à Strasbourg en France.

@Frédéric Gaspoz

Une équipe de chercheurs du California Institute of Technology a publié dans la revue Science son avancée majeure consistant à programmer des nanorobots capables d’agir en groupe dans le corps humain. Ces recherches ont été initiées dès les années 80, mais « la plupart des études précédentes en robotique ADN ont seulement utilisé des engins individuels, avec une interaction minimale entre eux », commente John Rief, professeur à l'université Duke (USA). « L'avancée la plus importante de cette étude est la méthodologie pour concevoir des appareils ADN simples qui travaillent en parallèle pour accomplir des tâches compliquées. » Les robots, conçus pour travailler à l’échelle de nos cellules, doivent permettre d’explorer des zones que l’homme ne peut pas atteindre « comme dans la circulation sanguine ». Ces robots minuscules, faits à partir de brins d’ADN, sont munis « d'une "jambe" à deux pieds, pour se déplacer, et de deux "bras" leur permettant de transporter leur cargaison ». Ils parcourent le chemin par milliers de petits pas, cent millions de fois plus petits qu’un pas d’être humain, de l’ordre de six nanomètres. Leurs utilités médicales pourraient à terme être multiples : « synthétiser des produits chimiques » de manière ciblée dans le corps, « recycler des déchets à l’échelle moléculaire », ne diffuser un médicament « que lorsqu’un signal spécifique est donné dans le sang ou dans les cellules », « prévenir la formation des caillots qui causent les accidents vasculaires cérébraux et certains infarctus », créer « des "nano-usines" implantées dans le corps des diabétiques pour y fabriquer l’insuline en fonction des besoins du patient » ou encore « aller chercher et détruire les cellules cancéreuses » et il est prévu de les rendre « capables de traverser les parois des cellules et réparer les ligaments », explique Lulu Qian, coauteur de l’étude.

Un nanorobot ou nanite est un robot dont les composants sont à une échelle nanométrique (10−9 mètres), fabriqué grâce aux nanotechnologies émergentes. Plus particulièrement, la nanorobotique fait référence au domaine d’ingénierie qui s'intéresse à la conception et la construction des nanorobots, dont les dimensions varient entre 0,1 et 10 micromètres et qui ont des composants moléculaires ou à base d'ADN. En général de telles machines sont à l'étape de recherche, mais quelques appareils moléculaires ont été mis à l'épreuve. Un exemple est un détecteur ayant un interrupteur de 1,5 nm de largeur, capable de compter des molécules précises dans un échantillon chimique. Les nanorobots pourraient trouver leur première application utile dans la médecine, servant à repérer et anéantir des cellules cancéreuses. Une autre application possible serait de détecter des produits chimiques toxiques dans l'environnement et mesurer leur concentration. L'université Rice a créé une voiture à molécule unique avec des buckminsterfullerènes en guise de roues, produite par un processus chimique. Une autre définition serait un robot capable d'interactions précises avec des objets microscopiques, ou capable d'effectuer des manipulations à l'échelle naine. De tels appareils appartiennent plutôt à la microscopie ou microscopie à sonde locale. Par conséquent, même un grand appareil, tel qu'un microscope à force atomique peut se considérer comme un outil nanorobotique lorsqu'il est configuré à effectuer des manipulations à l'échelle naine. Également, on peut ajouter à cette catégorie des robots de grande taille capables quand-même de bouger avec une telle précision.

Nanorobots et adénocarcinomes

Le journal Science Robotics a publié dans son édition du 22 novembre 2017, le résultat d'une série d'expériences menées conjointement par des chercheurs chinois et britanniques des universités de Hong Kong, Manchester et Edimbourg. Ils ont réussi à fabriquer des robots à partir d'une micro-algue qui a été recouverte de nanoparticules magnétiques. Ces Robots Magnétiques Bio-Hybrides, capables de circuler dans les liquides biologiques (sang, urine, liquide gastrique) sont facilement repérables par imagerie médicale, biodégradables et peu toxiques. Ils pourraient être utilisés pour réaliser du traitement ciblé, en particulier dans les cancers. De surcroit facile à fabriquer, ils pourraient être produit à large échelle à moindre coût. La possibilité de fabriquer des micro-robots médicaux téléguidés capables de circuler dans le corps humain pour en atteindre les endroits les plus inaccessibles est à l’étude depuis plusieurs années. Selon Frédéric Gaspoz, les chercheurs étaient jusqu'à présent confrontés aux défis majeurs de la biodégradabilité et de la toxicité pour les organismes biologiques. Les auteurs annoncent avoir trouvé des solutions techniques qui pourraient bien s'avérer décisives et ouvrir la voie aux applications cliniques. Nous présentons et commentons cette recherche dans un article en deux parties. Selon Frédéric Gaspoz, pour fabriquer le robot, l’équipe de recherche a transformé une algue, structure biologique, en corps magnétique. L’expression robot bio-hybride a été choisie pour le dénommer car il associe 2 composés, l’un vivant et l’autre minéral. La première minute de la video ci-dessous nous le montre en mouvement dans de l'eau lors d'une expérience de laboratoire. Comme on peut le voir il a la forme d'un petit vers, d'environ 100μm.

 

LE COMPOSE VIVANT: LA MICRO-ALGUE Spirulina Platensis. Les chercheurs en cancérologie connaissent déjà cette micro-algue car elle contient un composé capable de tuer les cellules dans la leucémie, le carcinome à petites cellules ou encore l'adénocarcinome du colon. Cette toxicité de la micro-algue est spécifique, c’est à dire qu’elle agresse les cellules cancéreuses sans endommager les cellules normales. L’algue possède 2 autres propriétés intéressantes exploitées par les chercheurs. Elle est naturellement fluorescente, ce qui permet de la repérer facilement par imagerie médicale. La taille de son corps peut être modifiée et ajustée pour répondre au mieux aux impératifs de la fabrication du robot.

 

LE COMPOSE MINERAL: LA MAGNETITE ( FORMULE: Fe3O4) Pour fabriquer le robot, les chercheurs ont enduit les algues de nanoparticules de Fe3O4. Elles se lient aux molécules biologiques de surface sans altérer leur structure. La magnétite capte l’énergie magnétique, transformant l’algue en petit robot téléguidé. Le Fe3O4 est neutre biologiquement, c’est à dire qu’il est peu agressif pour les cellules humaines. Ses propriétés permettraient aussi d’ajouter de petites structures capables de se lier à des molécules pharmacologiques. La fonction du nanorobot pourrait ainsi évoluer vers la thérapeutique ciblée.