Portrait 

Jamie Paik, la force des robots mous

Installée depuis sept ans à l’EPFL, la scientifique veut révolutionner notre vision de la robotique et de son avenir grâce à ses créations souples et reconfigurables

Dans son laboratoire, Jamie Paik navigue avec énergie entre les tables jonchées d’outils, de chutes de matériaux divers, qui côtoient imprimantes 3D et machines électroniques difficiles à identifier pour le non-ingénieur. Dans une salle attenante, un laser dont elle est très fière – «unique en Suisse» – permet d’effectuer des découpes ciblées dans des couches précises d’un matériau.

Celle qui a créé et dirige depuis 2012 le Laboratoire de robotique reconfigurable de l’EPFL (RRL) présente l’un des multiples projets sur lesquels son équipe planche en ce moment: de petits robots pneumatiques capables de se contracter ou se détendre, imitant l’action d’un muscle, et qui se combinent pour créer une sorte de bras ou de ver mécanique. Elle saisit avec enthousiasme un prototype de veste qui fait appel au même procédé: «On peut imaginer un habit robotisé qui viendrait soutenir certaines parties du corps pour faciliter l’exécution d’un travail pénible.»

Robots invisibles

Jamie Paik en est convaincue, les robots ont un potentiel énorme pour améliorer notre quotidien, écartant au passage la vision inquiétante d’une armée de Terminator dans nos salons. «Un robot bien conçu doit devenir invisible, l’utilisateur ne réalise même pas qu’il est là. Il doit pouvoir être utilisé par un enfant, un astronaute ou un centenaire.» Elle évoque l’image d’un «stagiaire efficace, en mesure de mener à bien des tâches avec une certaine indépendance en étant capable de faire face à l’imprévu».

Nous avons donc besoin de plus de femmes ingénieures. Après tout, la moitié de l’humanité est féminine

Jamie Paik

Point crucial, «le rapport émotionnel de l’utilisateur à l’objet», ajoute Jamie Paik, une sensibilité pour la forme qui lui vient peut-être d’une mère artiste peintre. Et d’ajouter: «Pour développer des solutions robotiques qui rendent le monde meilleur, il faut que toute la population soit représentée parmi leurs concepteurs. Nous avons donc besoin de plus de femmes ingénieures. Après tout, la moitié de l’humanité est féminine.»

Pour elle, l’avenir appartient à la «soft robotics», à des machines capables de s’adapter rapidement à un environnement aléatoire, en changeant de forme, de manière de se mouvoir, de rigidité. Ce sont d’ailleurs des robots inspirés des origamis qui ont fait sa renommée. Une surface composée de facettes articulées capable de se transformer, se reconfigurer en n’importe quelle forme tridimensionnelle selon ses besoins. Certains sont ainsi capables de rouler, de ramper ou encore de faire de petits sauts. Le fait de partir d’une surface plane présente de nombreux avantages, assure la chercheuse, qui cite notamment le coût de production réduit d’une surface imprimée en 3D, ainsi qu’un poids et un volume très faibles.

Sculpter des machines

Jamie Paik est née au Canada, de deux parents coréens. Elle grandit en Corée et au Japon. Au moment de se choisir une carrière, la jeune professeure raconte qu’elle désirait devenir sculptrice et commencer les Beaux-Arts: «Je voulais créer des choses uniques.» Mais ses parents estimant qu’elle devrait se destiner à «un vrai métier», elle se tourne vers le génie mécanique. Et finira par construire des machines uniques.

Avant de contribuer à repousser les limites de son domaine, elle fait des études en robotique classique. «J’ai étudié un peu partout, explique en français cette scientifique polyglotte, au Canada, en Corée du Sud, à Paris, à Boston.» Elle réalise, au terme de sa thèse de doctorat consacrée à la création d’un bras humanoïde, qu’«un robot ne pourra jamais être aussi optimisé et polyvalent qu’un membre ou un visage humain». Pour elle, la tendance en robotique classique qui consiste à réfléchir en termes d’assemblage de composants a ses limites. Pour avancer, il faut repartir de zéro en prenant en compte toutes les contraintes simultanément. C’est sur les rives du Léman qu’elle a trouvé un lieu lui permettant de concrétiser sa vision.

«A quoi peut bien servir un robot mou?»

Aujourd’hui, le travail de Jamie Paik a acquis une certaine reconnaissance internationale. Elle vient d’être nommée professeure associée de génie mécanique et le RRL compte 14 doctorants et 12 post-doctorants, épaulés par de nombreux étudiants. Autre signe prometteur, ses recherches commencent à intéresser l’industrie, notamment spatiale. Un succès qui n’allait pas de soi: «L’EPFL a pris un risque en me proposant de fonder mon laboratoire en 2012. Le domaine de la «soft robotics» était encore peu exploré, beaucoup d’ingénieurs me disaient: «A quoi peut bien servir un robot mou?»

Les réponses sont nombreuses. Ces dernières années, son équipe a par exemple contribué à imaginer des robots comestibles. Au Chili, de petits robots solaires flottants ont été déployés pour aider les vignerons à lutter contre l’évaporation, en protégeant de manière dynamique la surface de bassins d’eau.

Certaines idées sont déjà en phase de commercialisation, un premier spin-off devrait voir le jour prochainement: Foldaway Haptics, un joystick à retour de force en fibre de carbone qui se replie au format carte de crédit. L’objet, qui a été présenté au CES de Las Vegas en janvier, fait partie du dernier défi en date que Jamie Paik a décidé de relever: rendre la réalité virtuelle plus tangible grâce à ses robots. «Faire ressentir une résistance physique apporte une richesse d’information supplémentaire en plus de la vue et de l’ouïe. Quand on peut prendre un objet virtuel dans les mains, il devient réel.»


Profil

2006 A Séoul, développe en collaboration avec Samsung un bras anthropomorphique de seulement 3,7 kg, le plus léger de son genre à l’époque.

2010 A Paris, patente Jaimy, un outil robotisé de chirurgie endoscopique, commercialisé depuis 2011.

2012 Fonde le Laboratoire de robotique reconfigurable (RRL) à l’EPFL.

2019 Commence un projet en collaboration avec l’Agence spatiale européenne et le Swiss Space Center pour l’utilisation de robots origamis dans l’espace.


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