Robotique au Canada

Contexte

Les mythes et les légendes suggèrent que les êtres humains imaginent depuis longtemps des machines capables d’exécuter des tâches normalement réservées aux humains. Avec le développement de la métallurgie de précision au Moyen Âge, des artisans de diverses cultures commencent à concevoir des machines autonomes (également appelées automates) capables d’imiter de manière limitée certains comportements humains (voir aussi Intelligence artificielle [IA] au Canada.)

Le terme robot est utilisé pour la première fois par l’écrivain tchèque Karel Capek en 1921 dans la pièce de théâtre R.U.R. Rossumovi univerzální roboti (trad. R.U.R Les Robots universels de Rossum). La pièce est une satire d’une société mécanisée. Dans cette pièce, des automates créés pour servir l’humanité deviennent incontrôlables et les conséquences en sont désastreuses.

En 1940, le terme apparait dans la nouvelle Robbie de l’auteur de science‑fiction Isaac Asimov. Avec son roman I, Robot publié en 1950, qui est principalement un recueil de nouvelles publiées auparavant (incluant Robbie), Isaac Asimov influence de nombreuses orientations et concepts de la robotique moderne.

L’année de la publication de Robbie, le brevet du premier robot industriel est accordé à l’ingénieur Willard L. G. Pollard pour une machine de peinture au pistolet. On considère généralement l’ingénieur Joseph Engelberger (1925‑2015) comme le père de la robotique en Amérique du Nord. Sa compagnie, Unimation, introduit le bras robotique dans l’industrie de la construction automobile en 1961. (Voir aussi Industrie automobile.)

Histoire de la robotique au Canada

Bien avant que les robots ne soient utilisés dans l’industrie canadienne, les colons apportent des automates fabriqués par des artisans européens. L’un de ces appareils, une poupée mécanique créée par Léopold Lambert vers 1890, est conservé dans la collection du Musée McCord à Montréal.

L’un des premiers robots industriels à être pleinement opérationnel en Amérique du Nord aurait été utilisé dans une usine de bonbons à Kitchener en Ontario, au début des années 1960.

La contribution la plus connue du Canada à la robotique est probablement le Canadarm. Il s’agit d’un manipulateur capable de résister aux fortes radiations dans l’espace, et il est utilisé pour la première fois par l’équipage de la navette spatiale Columbia de la NASA en 1981. Lors des missions suivantes, les astronautes se servent de Canadarm pour construire à distance ce qui devient éventuellement la Station spatiale internationale (ISS).

Le Canadarm est issu d’une technologie développée par la société d’ingénierie Dilworth Meagher and Associates (DSMA Atcon) dans les années 1970. DSMA Atcon met au point un robot doté d’un système électronique blindé capable de charger du combustible dans des réacteurs CANDU construits au Canada, sans que les ingénieurs soient soumis aux intensités de rayonnement élevées présentes dans les réacteurs opérationnels. (Voir aussi Centrales nucléaires.)

La nouvelle génération du Canadarm, le Canadarm2, est lancée vers la ISS en 2001. Le Canadarm2 permet d’attacher et de désassembler divers modules de la ISS. Il peut également amarrer et désamarrer des modules cargo habités et inhabités, capturer et larguer des navettes spatiales et guider le positionnement des astronautes lors des sorties dans l’espace.

La compagnie à l’origine du Canadarm2, anciennement MacDonald, Dettwiler and Associates (en date de 2024, MDA SPACE), développe le Canadarm3. Ce nouveau bras est la contribution du Canada au projet Lunar Orbital Gateway (ou Gateway) de la NASA, une station spatiale en orbite autour de la Lune.

Usages contemporains des robots au Canada

Contrairement aux populaires images véhiculées par la science‑fiction, les vrais robots sont essentiellement des manipulateurs industriels, c’est‑à‑dire des bras et des mains pilotés par ordinateur. Ils sont courants dans les industries de l’automobile et de la fabrication, où ils sont généralement utilisés pour le soudage à l’arc, le soudage par points et la peinture au pistolet. Ils transportent également des matériaux dans les usines et les hôpitaux, en plus d’effectuer des tâches trop dangereuses ou trop répétitives pour les humains. Comme ils remplacent les travailleurs dans un nombre de plus en plus grand de fonctions, les robots sont accusés d’être responsables de la hausse du chômage.

Les environnements dangereux dans lesquels les robots explorent et fonctionnent comprennent l’espace lointain, les profondeurs marines et les mines souterraines. Les robots miniers sont des véhicules automatisés généralement utilisés pour accéder à des endroits dangereux, explorer, creuser, et charger et transporter des matériaux.

Les robots sont également utilisés au‑delà de la fabrication, de la logistique et de l’exploration. Par exemple, plusieurs musées dans le monde conduisent des expériences de visites guidées robotisées. Les robots peuvent également être utilisés pour préparer et servir de la nourriture, bien que de telles applications soient encore rares dans l’industrie de la restauration au Canada.

Le saviez-vous?
À l’été 2014, deux professeurs canadiens et leurs équipes de recherche ont envoyé un robot auto-stoppeur (appelé hitchBOT) faire un voyage à travers le pays. En créant hitchBOT, les chercheurs souhaitaient explorer l’interaction entre l’humain et la technologie. On s’attend à ce que les robots prolifèrent au cours de la prochaine décennie, en grande partie grâce à la robotique domestique (par exemple les aspirateurs), aux voitures autonomes et à la croissance des applications interconnectées de « l’internet des objets » (voir aussi L’informatique et la société canadienne).

Recherches actuelles en robotique au Canada

Bien qu’elle soit menée par un nombre relativement restreint de chercheurs, la recherche canadienne actuelle en robotique dans les universités, l’industrie et les laboratoires gouvernementaux bénéficie d’une excellente cote. Montréal est généralement considérée comme un centre d’excellence de renommée internationale en robotique et en IA. La ville de Toronto est également très réputée. Les deux villes doivent leur renommée à une main-d’œuvre locale hautement qualifiée et à la forte concentration d’universitaires et de chercheurs qui encouragent les partenariats de financement entre les universités canadiennes et les entreprises technologiques internationales.

La volonté de divers organismes gouvernementaux de financer de tels partenariats est un élément clé du succès canadien dans ce domaine. Le modèle de partenariats public‑privé en matière de sciences et d’innovation permet d’élargir les capacités de financement au‑delà des limites des communautés universitaires traditionnelles en permettant au secteur privé de s’associer avec le gouvernement. Les libéraux du premier ministre Jean Chrétien sont les premiers à définir l’engagement du gouvernement fédéral pour soutenir les partenariats public‑privé dans leur examen de la science et de la technologie en 1994. Peu de temps après, cette politique devient une politique fédérale. Étant donné que les partenariats public‑privé sont traditionnellement axés sur de grands programmes d’infrastructure et sur des investissements dans des actifs physiques, l’accent mis par le Canada sur la recherche et le développement est relativement unique.

Défis de la robotique commerciale au Canada

Le leadership du Canada en matière de recherche et de développement dans le domaine des technologies robotiques ne se traduit pas nécessairement par une domination commerciale. En 2018, parmi les 21 plus grandes entreprises de robotique industrielle au monde, aucune n’est basée au Canada, bien que plusieurs d’entre elles aient des succursales canadiennes. L’absence de protection de la propriété intellectuelle et de protections juridiques pour les inventions canadiennes permet aux organisations internationales bien financées de s’approprier plus facilement les inventions canadiennes et de les exporter à leurs propres fins.

Par exemple, en 2017, le président de la société mère de Google, Alphabet, remercie publiquement le premier ministre Justin Trudeau pour les innovations en matière d’IA financées par le gouvernement canadien que sa société utilise « dans l’ensemble de ses activités » comme « moteur majeur de son succès ».

L’IA et la robotique modernes au Canada

De nos jours, le développement de nouvelles applications d’IA constitue la principale source de croissance de l’industrie canadienne de la robotique. Des applications logicielles basées sur l’intelligence artificielle servent de plus en plus souvent de mécanismes de contrôle pour la fabrication et pour les équipements robotiques. Elles permettent aux machines d’apprendre de nouveaux processus qui augmentent la flexibilité et l’utilité des équipements.

Le Canada finance et soutient des pionniers de l’IA tels que Yoshua Bengio (de l’Université de Montréal et de l’Institut québécois d’intelligence artificielle [Mila]), Yann LeCun (de l’Université de New York et directeur de la recherche en IA chez Facebook), et Geoffrey Hinton (lauréat du prix Nobel de 2024 en physique et conseiller scientifique en chef du Vector Institute). (Voir aussi Les prix Nobel et le Canada.)

IBM Innovation Space à Toronto en Ontario est l’un des exemples de partenariat public-privé dans le domaine de la recherche en IA. Cette initiative de 54 millions de dollars, financée par IBM, par les Centres d’excellence de l’Ontario et par le gouvernement de l’Ontario, vise à stimuler l’innovation dans les domaines des soins de santé, des ressources naturelles et des services financiers. Lancé en 2016, cet espace offre des services de réseautage, de financement, de mentorat, d’expertise industrielle et des services de soutien aux jeunes entreprises locales innovantes dans les domaines de l’IA et de la robotique.

Sun Life, Adobe, LG et TD Bank sont également impliqués dans ce domaine, tout comme l’Institut canadien de recherches avancées (CIFAR). En 2017, le gouvernement canadien choisit CIFAR, en partenariat avec le Mila, la Alberta Machine Intelligence Institute (Amii) et le Vector Institute, pour diriger la Stratégie pancanadienne sur l’intelligence artificielle, une initiative dotée d’un budget de 125 millions de dollars. Compte tenu de l’intégration croissante de l’IA et de la robotique, le plan stratégique conçu pour stimuler l’IA au Canada doit profiter à l’industrie de la robotique au pays.