Research

Éco-label de la robotique : une note de 0 à 100 pour mesurer la durabilité des robots

La boîte à outils Robotics Eco-Label note les robots de 0 à 100 selon cinq critères de durabilité, aux côtés d'autres projets financés par l'IEEE RAS et présentés à l'ICRA.

Robotics Eco-Label scores robots from 0 to 100 on sustainability

La boîte à outils Robotics Eco-Label évalue un robot sur une échelle de 0 à 100, appelée Eco-Score for Robots. Elle combine cinq indicateurs de durabilité répartis sur sept catégories technologiques. Le projet est piloté par Bram Vanderborght, de la Vrije Universiteit Brussel, en Belgique. Légère et accessible en ligne, cette boîte à outils offre aux roboticiens un moyen de quantifier l'empreinte environnementale de leurs machines.

Cette initiative comble un vide. Un robot pèse sur l'environnement tout au long de son cycle de vie, de l'extraction des terres rares et de la fabrication jusqu'à l'utilisation et à la fin de vie. Jusqu'à présent, la communauté robotique ne disposait d'aucun outil dédié pour calculer cet impact.

Comment fonctionne l'Eco-Score

La boîte à outils décompose un robot en sept domaines : matériaux, sources d'énergie, capteurs, processeurs, actionneurs, conception et recyclabilité. Chaque domaine est évalué selon cinq critères : préservation des ressources, allongement de la durée de vie, empreinte carbone, efficacité énergétique et circularité. Les résultats alimentent une matrice pondérée qui produit la note finale.

Les pondérations ne sont pas figées. Leur définition fait partie des axes de recherche et de collaboration à venir. Le projet propose aussi un outil interactif d'autoévaluation qui fournit une note indicative pour un robot donné.

Une note basse met en évidence des faiblesses précises : actionneurs énergivores, réparabilité limitée, matériaux difficiles à recycler ou absence de plan de fin de vie. Une note plus élevée indique que la durabilité a été pensée à l'échelle de tout le système. L'un des objectifs affichés est de rendre les arbitrages environnementaux visibles assez tôt dans le développement pour orienter les choix de conception.

Le projet d'éco-label de la robotique comprend également des contenus pédagogiques et des fonctions communautaires. Chercheurs et développeurs peuvent s'en servir pour comparer leurs approches et partager des études de cas. Le projet évoque une valeur commerciale potentielle pour les entreprises, ainsi qu'un moyen pour les acheteurs de décider en meilleure connaissance de cause.

L'Eco-Label fait partie des projets financés par les IEEE RAS Sustainability Grants et présentés à l'ICRA en juin. Ces bourses s'inscrivent dans une démarche plus large de l'IEEE RAS visant à donner davantage de visibilité à la durabilité dans la recherche, l'enseignement, la conception et le déploiement en robotique.

This image is a collage with a colourful Japanese vintage landscape showing a mountain, hills, flowers and other plants and a small stream. There are 3 large black data servers placed in the bottom ha…
Robohub

Acheter un robot à la bonne taille

Un second projet financé par ces bourses s'intéresse aux achats. Une équipe dirigée par Antun Skuric a conçu une plateforme open source pour évaluer la durabilité des robots collaboratifs (cobots). Elle cible le surdimensionnement, c'est-à-dire l'achat d'un robot plus grand ou plus performant que ce que la tâche exige.

L'utilisateur définit l'espace de travail, la charge utile et la trajectoire nécessaires. La plateforme identifie alors le robot de masse minimale qui répond à ces exigences. Adapter le robot à sa charge de travail permet de réduire la capacité inutilisée, d'éviter une consommation de matière superflue et de limiter le gaspillage d'énergie sur la durée de vie du robot.

L'application comprend des outils interactifs. Les utilisateurs peuvent visualiser et piloter manuellement le robot, examiner les variables et exigences liées à la tâche, afficher l'espace atteignable et observer les configurations clés du robot. Les performances sont calculées en fonction des conditions précises de la tâche.

Suivi solaire au Nigeria et robot de plage à Chypre

Deux autres projets financés montrent des robots directement mis au service d'objectifs de durabilité. SolarPeer 360 est dirigé par Umar Adetola Abdulganiyy, étudiant à la Federal University of Technology de Minna, au Nigeria. Plus de 90 millions de personnes au Nigeria n'ont pas d'accès fiable à l'électricité. Le projet associe suivi solaire robotisé, optimisation assistée par IA et distribution d'énergie en pair-à-pair. Il s'attaque à deux problèmes liés : l'inefficacité des petites installations solaires et l'absence de moyens transparents et abordables pour partager les surplus d'énergie renouvelable entre ménages et petites entreprises.

L'équipe annonce un gain de 60,3 % de puissance moyenne dans une comparaison entre panneaux orientables et panneaux fixes. La puissance moyenne mesurée est passée de 3,83 W à 6,14 W. Le conseil et l'optimisation par IA ont contribué à réduire le gaspillage d'énergie d'environ 25 % dans l'environnement de test. L'équipe a également déployé cinq mini-systèmes communautaires et animé un atelier de formation à l'énergie solaire qui a touché plus de 500 étudiants.

Le projet Caretta, dirigé par Mustafa Kemal Ambar, a emprunté une autre voie. Il a fait découvrir la robotique et la durabilité à des élèves de 8 à 16 ans sur l'île de Chypre. Nommé d'après la tortue marine Caretta caretta, il a abouti à un prototype de robot fonctionnel conçu pour réduire la pollution du littoral. Deux opérations de nettoyage du littoral ont été organisées, et plus de 30 élèves y ont participé via des séminaires et des ateliers pratiques.

Ce que cela change pour le secteur

L'éco-label de la robotique comble une vraie lacune. La robotique est souvent présentée comme un outil au service de la durabilité, mais les machines elles-mêmes ont rarement été notées sur leur propre empreinte. Un score unique de 0 à 100, bâti sur des catégories et des critères explicites, offre aux équipes un langage commun pour discuter des arbitrages. L'accent mis sur la conception en amont est le point le plus solide de la démarche, car les choix de matériaux et d'actionneurs sont difficiles à revenir sur une fois le produit commercialisé.

Plusieurs points restent à démontrer. Les pondérations de la matrice ne sont pas arrêtées, or ce sont elles qui déterminent comment un mauvais score d'actionneurs se compense avec une bonne recyclabilité. Tant qu'elles ne sont pas fixées, deux équipes pourraient obtenir des scores différents pour des machines similaires : mieux vaut donc lire ce chiffre comme un repère indicatif que comme un outil de comparaison entre produits. Le projet ne fait état d'aucune validation à partir de données mesurées d'analyse de cycle de vie, ni d'une adoption par des fabricants. L'idée que le label puisse donner un avantage concurrentiel aux entreprises est une hypothèse avancée par le projet, pas un résultat.

La plateforme pour robots collaboratifs est plus ciblée, mais plus facile à tester. Son critère, le robot de masse minimale qui satisfait un espace de travail, une charge utile et une trajectoire définis, est concret et vérifiable. Elle prend la masse comme indicateur de la consommation de matière, ce qui correspond à l'objectif affiché d'éviter tout usage superflu de matériaux. Elle ne rend toutefois pas compte à elle seule de la consommation d'énergie ni de la fin de vie ; elle complète donc un outil de notation plus large sans le remplacer.

Les projets d'application disposent pour l'instant de peu d'éléments probants. Les chiffres de SolarPeer reposent sur une seule comparaison entre panneaux orientables et fixes, réalisée dans un environnement de test, et les valeurs de 3,83 W à 6,14 W restent à petite échelle. Elles ne montrent pas si ces gains se maintiennent selon les saisons, les sites ou sur des installations plus grandes. Caretta communique des chiffres de participation et deux opérations de nettoyage, mais aucune donnée sur la quantité de déchets collectés. Sa valeur, telle qu'elle est présentée, est surtout pédagogique.

Pris ensemble, ces projets couvrent la mesure, les achats, le déploiement et l'éducation. Cette diversité laisse penser que le programme de bourses considère la durabilité comme une discipline de conception à part entière, et pas seulement comme un domaine d'application. La prochaine étape sera de voir si les pondérations de l'Eco-Label seront arrêtées grâce à la collaboration prévue par le projet, et si les développeurs s'appuieront sur ce score pour modifier leurs conceptions avant de les construire.

Éco-label de la robotique : une note de 0 à 100 pour mesurer la durabilité des robots