Robotique humanoïde : l’Occitanie accélère le passage du laboratoire à l’usine

Robotique humanoïde : l’Occitanie accélère le passage du laboratoire à l’usine

Un robot bipède qui marche, court ou récupère son équilibre après avoir été bousculé attire forcément les regards. Mais derrière la démonstration spectaculaire se cache un défi autrement plus complexe : transformer une prouesse réalisée sur un salon en une technologie suffisamment fiable, sûre et économique pour fonctionner plusieurs heures dans une usine.

C’est précisément sur ce passage du laboratoire au monde réel que se positionnent PAL France et le Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes du CNRS, le LAAS-CNRS, tous deux implantés à Toulouse. À VivaTech 2026, organisé du 17 au 20 juin à Paris, les partenaires ont présenté deux plateformes très différentes : Kangaroo, consacré à la locomotion bipède dynamique, et TIAGo Pro, un manipulateur mobile destiné à la recherche et à l’expérimentation industrielle.

Ces robots illustrent deux voies complémentaires de la robotique européenne. La première cherche à apprendre aux machines à se déplacer avec agilité dans des environnements conçus pour les humains. La seconde privilégie une base roulante, plus stable et plus économe en énergie, afin d’automatiser rapidement des tâches de manipulation dans les ateliers.

Dans les deux cas, l’enjeu dépasse largement le simple fait de « faire marcher un robot ». Il s’agit de construire une véritable intelligence physique capable de percevoir son environnement, de planifier une action, de contrôler ses mouvements, de gérer les contacts et de réagir à l’imprévu.

VivaTech 2026, vitrine d’une collaboration franco-européenne de long terme

La présence de PAL France et du LAAS-CNRS à VivaTech ne correspond pas à une collaboration de circonstance.

Le partenariat remonte notamment à 2015, avec la fabrication et la livraison de TALOS, un humanoïde bipède à contrôle de couple dont le premier exemplaire, baptisé Pyrène, a été mis à disposition des chercheurs toulousains. Plusieurs programmes de recherche ont ensuite prolongé cette coopération, parmi lesquels MEMMO, consacré à la génération et au contrôle des mouvements, puis AGIMUS, orienté vers la production industrielle agile.

Cette relation a été formalisée en 2022 avec la création de Dynamograde, un laboratoire commun réunissant des chercheurs du LAAS-CNRS et des ingénieurs de PAL Robotics. Le dispositif rassemble notamment quatre scientifiques du LAAS et cinq ingénieurs de l’entreprise.

L’objectif est clair : réduire la distance entre le résultat scientifique et le produit utilisable.

Le LAAS apporte son expertise en planification de trajectoires, génération de mouvements, commande prédictive et contrôle des systèmes anthropomorphes. L’équipe Gepetto travaille par exemple sur les lois de commande permettant à un robot physique d’exécuter des mouvements complexes tout en tenant compte de sa dynamique, de ses limites mécaniques et de son équilibre. PAL France apporte de son côté la plateforme matérielle, les logiciels embarqués, l’intégration et la capacité à transformer les algorithmes en solutions reproductibles.

Ce modèle de laboratoire commun est stratégique. Dans la robotique, un algorithme performant en simulation ne suffit pas. Il faut encore l’adapter aux frottements, aux déformations mécaniques, aux variations de charge, aux retards de communication et aux imprécisions des capteurs. Bref, à tout ce que le monde réel prend un malin plaisir à ajouter.

Pourquoi l’« intelligence physique » est beaucoup plus difficile que l’IA générative

Un modèle de langage peut produire une réponse imparfaite sans provoquer de dégâts matériels. Un robot de plusieurs dizaines de kilogrammes n’a pas droit à la même marge d’erreur.

L’intelligence physique, parfois appelée *Physical AI* ou intelligence incarnée, associe plusieurs briques technologiques :

* la perception de l’environnement grâce aux caméras, lidars et capteurs de force ;
* la localisation du robot et des objets ;
* la compréhension de la tâche à accomplir ;
* la planification du déplacement du corps et des bras ;
* le contrôle des moteurs en temps réel ;
* la détection d’une erreur ou d’un contact imprévu ;
* la replanification de l’action sans mettre en danger les personnes.

Ces fonctions doivent généralement fonctionner simultanément, avec des délais de quelques millisecondes pour les boucles de contrôle les plus rapides.

Le robot doit aussi gérer ce que les ingénieurs appellent le *sim-to-real gap*, c’est-à-dire l’écart entre une simulation numérique et la réalité. Une surface légèrement glissante, un objet positionné quelques centimètres trop loin ou une pièce dont la rigidité n’est pas celle attendue peuvent suffire à faire échouer une action.

C’est pour cette raison qu’une vidéo de démonstration, aussi impressionnante soit-elle, ne prouve pas qu’un robot est prêt à travailler huit heures par jour dans un atelier. Les critères réellement déterminants sont la répétabilité, le taux de réussite, la facilité de maintenance, la sécurité et le coût total d’exploitation.

Kangaroo : une plateforme pour repousser les limites de la locomotion bipède

Kangaroo est le robot le plus spectaculaire du dispositif présenté à VivaTech. Sa fonction première n’est toutefois pas de remplacer un opérateur sur une chaîne de production. Il s’agit avant tout d’une plateforme expérimentale conçue pour les laboratoires, les universités et les centres de recherche travaillant sur la locomotion dynamique et l’apprentissage robotique.

Selon les configurations, Kangaroo mesure à partir de 1,52 mètre et pèse à partir de 38 kilogrammes. Chaque jambe dispose de six degrés de liberté et la boucle de contrôle peut fonctionner jusqu’à 2 kHz, soit 2 000 cycles de calcul par seconde. L’autonomie annoncée peut atteindre quatre heures.

La version Kangaroo Pro ajoute un torse anthropomorphe et peut recevoir des bras possédant jusqu’à sept degrés de liberté. Son poids débute alors autour de 50 kilogrammes. Des capteurs d’effort peuvent être installés au niveau des pieds et des poignets, tandis que différents effecteurs — pinces, mains ou outils spécifiques — peuvent être montés sur les bras.

Une architecture mécanique pensée pour les mouvements rapides

La particularité de Kangaroo réside notamment dans le positionnement proximal de ses actionneurs : une partie importante de la motorisation est rapprochée du bassin plutôt que répartie le long des jambes.

Cette architecture limite l’inertie des segments en mouvement. En simplifiant, plus une masse est éloignée de l’articulation qui la met en mouvement, plus il est difficile de l’accélérer, de la ralentir ou de changer rapidement sa trajectoire.

Kangaroo utilise également des actionneurs linéaires et des chaînes cinématiques fermées. Cette conception vise à produire des efforts importants tout en conservant des jambes relativement légères. La plateforme peut ainsi servir à expérimenter la course, les sauts, les changements d’appui ou la récupération d’équilibre.

À quoi sert concrètement Kangaroo ?

Ses principaux cas d’usage concernent aujourd’hui la recherche :

* entraînement de politiques d’apprentissage par renforcement ;
* transfert d’algorithmes depuis la simulation vers un robot réel ;
* contrôle prédictif de l’ensemble du corps ;
* étude de l’équilibre et de la récupération après perturbation ;
* coordination entre locomotion et manipulation ;
* développement de robots capables d’évoluer dans des bâtiments, escaliers ou terrains irréguliers.

À terme, ces travaux peuvent contribuer à la création de robots d’intervention, d’assistance ou de maintenance. Mais la plateforme doit être considérée pour ce qu’elle est réellement en 2026 : un outil de R&D avancé, pas encore un ouvrier humanoïde généraliste prêt à rejoindre n’importe quelle usine.

TIAGo Pro : le choix pragmatique de la manipulation mobile sur roues

TIAGo Pro répond à une logique différente.

Même s’il possède une tête et des bras rappelant la morphologie humaine, il ne s’agit pas d’un robot humanoïde bipède. C’est un manipulateur mobile : une plateforme roulante capable de se déplacer dans un bâtiment, de saisir des objets et d’utiliser certains équipements conçus pour les personnes.

Cette distinction est importante. Dans un entrepôt ou une usine au sol relativement plat, les roues offrent généralement davantage de stabilité, d’autonomie et de fiabilité que les jambes. Pourquoi résoudre le difficile problème de la marche lorsque le robot peut tout simplement rouler ?

TIAGo Pro mesure entre 1,20 et 1,50 mètre grâce à un torse télescopique offrant une course verticale de 35 centimètres. Il pèse environ 95 kilogrammes et se déplace sur une base omnidirectionnelle équipée de quatre roues Mecanum. Cette base lui permet d’avancer, de reculer, de pivoter ou de se déplacer latéralement sans effectuer une succession de manœuvres.

La plateforme peut recevoir deux bras à sept degrés de liberté. Chaque bras offre une portée proche de 96 centimètres et une charge utile annoncée de 3 kilogrammes. Les actionneurs élastiques en série et les capteurs de force et de couple permettent de contrôler plus finement les contacts avec l’environnement.

Grâce à la combinaison de sa base mobile, de son torse réglable et de ses deux bras, TIAGo Pro couvre un volume de travail d’environ 7 m³, avec un total pouvant atteindre 23 degrés de liberté. Son autonomie est annoncée entre huit et dix heures selon la configuration et les usages. Son architecture logicielle repose notamment sur ROS 2, ce qui facilite le développement de composants, la simulation et l’intégration avec des logiciels de navigation ou de manipulation.

Les applications envisageables

TIAGo Pro peut servir de plateforme pour développer des tâches comme :

* le prélèvement et le déplacement de pièces ;
* l’alimentation de postes de travail ;
* le contrôle visuel d’un équipement ;
* la collecte d’échantillons ;
* l’ouverture de portes ou de tiroirs ;
* l’utilisation d’outils ;
* l’assistance à un opérateur ;
* la téléopération dans un environnement difficile d’accès.

Son intérêt réside moins dans la force brute que dans sa polyvalence. Il peut être reprogrammé, équipé d’un nouvel outil et déplacé d’un poste à l’autre, contrairement à une machine spéciale conçue pour une unique opération.

AGIMUS : apprendre aux robots à s’adapter aux petites séries

TIAGo Pro constitue également la plateforme robotique centrale du projet européen AGIMUS, lancé en octobre 2022 et programmé jusqu’au 30 septembre 2026.

Une précision s’impose concernant son financement : le coût total déclaré du projet atteint 5,278 millions d’euros, tandis que la contribution de l’Union européenne est d’environ 4,999 millions d’euros. Il ne s’agit donc pas exactement d’un financement européen de 5,3 millions d’euros. Le projet est coordonné par le CNRS dans le cadre du programme Horizon Europe.

AGIMUS s’intéresse à un problème très concret : une grande partie de la robotique industrielle actuelle reste performante surtout lorsque l’environnement est stable et la production répétitive.

Sur une chaîne fabriquant plusieurs milliers de pièces identiques, il est possible de consacrer du temps à la programmation et à la mise au point d’une cellule spécialisée. La situation est différente dans l’aéronautique, la fabrication d’ascenseurs ou les productions en petites séries. Les pièces changent, les opérations évoluent et le coût de reconfiguration peut annuler les gains apportés par le robot.

Le projet cherche donc à combiner :

* la perception et l’estimation de la position des objets en trois dimensions ;
* la planification des tâches et des mouvements ;
* le contrôle prédictif ;
* les retours visuels, tactiles et haptiques ;
* l’apprentissage à partir de démonstrations ou de données ;
* la navigation d’un manipulateur mobile ;
* la supervision et l’adaptation du processus.

L’ambition n’est pas de créer un robot qui comprend instantanément n’importe quelle consigne. Il s’agit plutôt de réduire le temps nécessaire pour configurer une nouvelle opération et d’augmenter la capacité du système à gérer des variations prévues ou raisonnablement imprévisibles.

Ce que signifie réellement la souveraineté robotique européenne

PAL Robotics indique concevoir et fabriquer ses plateformes en Europe et les commercialiser dans plus de 30 pays. Fondée en 2004 et basée à Barcelone, l’entreprise dispose également d’implantations à Toulouse et à Bari. PAL France concentre une partie de ses activités sur les logiciels de contrôle et la locomotion bipède.

Cela ne signifie pas que chaque composant est produit en Europe. Les robots intègrent par exemple des processeurs Intel, des calculateurs NVIDIA ou des caméras provenant de chaînes d’approvisionnement internationales.

La souveraineté doit plutôt être comprise comme la maîtrise de plusieurs briques critiques :

* l’architecture mécanique ;
* les logiciels de contrôle ;
* la génération des mouvements ;
* l’intégration des capteurs ;
* la simulation ;
* la sécurité ;
* les données d’expérimentation ;
* la capacité à maintenir et faire évoluer les plateformes.

Cette nuance est essentielle. Une stratégie industrielle crédible ne consiste pas nécessairement à fabriquer localement la totalité des composants électroniques. Elle vise en revanche à éviter qu’un industriel ou un laboratoire européen dépende entièrement d’une plateforme fermée dont il ne maîtrise ni les logiciels, ni les interfaces, ni la feuille de route.

Pourquoi Toulouse et l’Occitanie occupent une place particulière

L’Occitanie dispose d’un environnement favorable au développement de la robotique grâce à la présence d’équipes de recherche, d’écoles d’ingénieurs, d’entreprises industrielles et de grands donneurs d’ordre dans l’aéronautique et le spatial.

Le LAAS-CNRS travaille à l’intersection de la robotique, de l’automatique, de l’informatique et des systèmes embarqués. Cette proximité entre les disciplines facilite la conception de robots qui ne sont pas seulement mécaniques, mais aussi capables de percevoir, décider et communiquer.

Robotics Place joue pour sa part un rôle de mise en réseau. Créé à Toulouse en 2012, le cluster annonce environ 150 membres et structure notamment ses actions autour de l’industrie, du médical et du spatial. Il rassemble des entreprises, des laboratoires, des établissements de formation, des intégrateurs et des utilisateurs de technologies robotiques.

L’avantage régional ne repose donc pas uniquement sur un robot ou une entreprise. Il provient de la capacité à faire collaborer :

* les scientifiques qui développent les algorithmes ;
* les fabricants qui transforment ces résultats en plateformes ;
* les intégrateurs qui adaptent les robots aux ateliers ;
* les industriels qui fournissent les cas d’usage ;
* les organismes capables de financer et d’évaluer les expérimentations.

C’est cette chaîne complète qui permet de passer d’une publication scientifique à une application productive.

Les obstacles qui séparent encore la démonstration du déploiement massif

Malgré les progrès réalisés, plusieurs verrous doivent encore être levés.

La fiabilité sur la durée

Une démonstration de quelques minutes ne garantit pas un fonctionnement pendant plusieurs centaines d’heures. Les industriels attendent des taux de disponibilité élevés, des procédures de maintenance claires et un comportement reproductible.

Le choix des mains et des outils

Le bras est rarement le seul élément déterminant. La pince, la main ou l’outil placé à son extrémité conditionne directement les tâches réalisables.

Les travaux d’AGIMUS soulignent d’ailleurs le compromis entre un effecteur universel, plus flexible mais parfois moins efficace, et un outil spécialisé, performant mais limité à certaines opérations.

La sécurité dans les espaces partagés

Plus un robot est mobile, autonome et polyvalent, plus son analyse de risques devient complexe. Il faut anticiper les collisions, les erreurs de perception, les pertes de communication, les défaillances logicielles et les utilisations imprévues.

Le règlement européen sur les machines doit s’appliquer dans sa totalité à partir du 14 janvier 2027. Il renforce le cadre portant sur la conception, la mise sur le marché et la sécurité des machines, en tenant compte de technologies comme les logiciels et les fonctions autonomes.

L’AI Act ne classe pas automatiquement tous les robots parmi les systèmes d’intelligence artificielle à haut risque. Cette qualification dépend notamment de l’usage prévu, du rôle de l’IA dans la sécurité du produit et de la procédure d’évaluation applicable.

L’intégration dans l’organisation

La réussite ne dépend pas uniquement de la technologie. Un robot modifie la répartition des tâches, la circulation dans l’atelier, les procédures de sécurité et les compétences attendues.

Les documents d’AGIMUS identifient notamment les risques de résistance des salariés, de perturbation du fonctionnement de l’atelier, d’incompatibilité avec les équipements existants et de formation insuffisante. Les mesures proposées comprennent l’implication des opérateurs dès la conception, la formation, la maintenance régulière et l’adaptation progressive des processus.

Le retour sur investissement

Enfin, le robot doit être économiquement pertinent. Son prix d’achat n’est qu’une partie de l’équation. Il faut ajouter l’intégration, la programmation, les outils, la maintenance, la formation, les arrêts de production et la cybersécurité.

Le meilleur cas d’usage n’est donc pas nécessairement le plus spectaculaire. Il s’agit souvent d’une tâche pénible, répétitive, difficile à recruter ou suffisamment variable pour qu’une machine traditionnelle soit inadaptée.

L’Europe face à la concurrence mondiale

La concurrence asiatique reste particulièrement forte. En 2024, 542 000 robots industriels ont été installés dans le monde. L’Europe en a installé environ 85 000, dont 67 800 au sein de l’Union européenne. Malgré un recul annuel de 8 %, il s’agissait encore du deuxième niveau le plus élevé jamais enregistré sur le continent.

L’Europe ne domine donc pas la production mondiale de robots. Elle conserve en revanche des compétences reconnues dans la recherche, la robotique collaborative, les systèmes industriels complexes, la sécurité et les logiciels scientifiques.

La politique européenne cherche également à rapprocher plus rapidement l’intelligence artificielle des secteurs industriels. Les AI Factories associent capacités de calcul, données, chercheurs, startups et entreprises, tandis que le projet de European Robotics Catalyst doit faciliter la coopération entre développeurs de robots et industries utilisatrices.

Dans ce contexte, Dynamograde et AGIMUS constituent moins une preuve d’autosuffisance qu’une démonstration de capacité : l’Europe sait encore concevoir des plateformes robotiques, développer les algorithmes qui les contrôlent et les tester dans des secteurs industriels exigeants.

Les principaux chiffres à retenir

Début de la collaboration autour de TALOS : 2015
Création du laboratoire commun Dynamograde: 2022
Équipe Dynamograde présentée par le CNRS : 4 scientifiques et 5 ingénieurs
Taille minimale de Kangaroo : 1,52 m
Poids minimal de Kangaroo : 38 kg
Fréquence maximale de la boucle de contrôle: 2 kHz
Autonomie annoncée de Kangaroo : Jusqu’à 4 heures
Volume de travail de TIAGo Pro : Environ 7 m³
Charge utile de TIAGo Pro : 3 kg par bras
Autonomie annoncée de TIAGo Pro : 8 à 10 heures
Durée du projet AGIMUS : Octobre 2022 à septembre 2026
Coût total d’AGIMUS : 5,278 millions d’euros
Contribution de l’Union européenne : 4,999 millions d’euros
Pilotes industriels d’AGIMUS : Airbus, KLEEMANN et THIMM