Préparer les robots à de nouvelles tâches

Doctorant à l'ETH Zurich, Moritz Geilinger était plongé dans des considérations théoriques sur la planification et le contrôle des mouvements des robots lorsqu'une demande très pratique de la Poste suisse a atterri sur son bureau. La question était la suivante : quelles tâches peuvent être automatisées dans le processus de traitement des colis ?

Avec son collègue Simon Huber, qui rédigeait sa thèse de doctorat à côté, Moritz Geilinger a examiné les systèmes de tri de la Poste. Les deux chercheurs ont été surpris de constater que les colis étaient certes triés automatiquement sur les tapis roulants, mais qu'ils étaient déchargés et rechargés à la main dans les camions. Cette situation s'explique en partie par les coûts initiaux, explique Moritz Geilinger : «Les systèmes d'automatisation sont configurés individuellement pour des tâches spécifiques, ce qui prend beaucoup de temps et de ressources.» Un système plus flexible était donc nécessaire pour obtenir une automatisation supplémentaire.

Rendre les robots plus intelligents

C'est précisément le travail des chercheurs du Computational Robotics Lab du professeur Stelian Coros - à savoir rendre les robots plus intelligents et plus adaptatifs. Le groupe a été fondé en 2017 avec les deux futurs jeunes entrepreneurs comme premiers doctorants. «La particularité du laboratoire est que nous sommes tous venus à la robotique en passant par l'informatique», explique Moritz Geilinger.

Il a lui-même développé ce que l'on appelle une simulation physique différentiable. «Cela nous permet de prédire ce qui se passe après une action spécifique, par exemple comment la position des objets change lorsque le robot s'en approche», explique-t-il. Dans ce contexte, différentiable signifie que la simulation montre ce qui se passerait si la position d'un autre objet était déplacée. Simon Huber, pour sa part, a travaillé sur une technique connue sous le nom d'évitement différentiable des collisions.

Forts de ces connaissances, les deux chercheurs ont développé conjointement un algorithme qui permet aux robots d'emballer des objets de tailles et de formes différentes le plus étroitement possible, ce qui permet de les transporter à moindre coût d'un endroit à l'autre.

Permettre aux robots de travailler ensemble

Qu'est-ce qui rend cette solution si unique ? «Nous pouvons préparer un robot à des tâches définies en quelques minutes», explique Moritz Geilinger. Selon le chercheur, le logiciel permet également aux robots de travailler en coordination les uns avec les autres, par exemple pour soulever à trois un paquet si nécessaire. Il n'est donc plus nécessaire de mettre en place de nouvelles infrastructures coûteuses pour de nouvelles tâches. Au lieu d'utiliser des robots plus grands et plus lourds, on utilise plusieurs robots plus petits.

«La demande de la Poste suisse a été un véritable coup de chance pour nous», explique Moritz Geilinger. Cette tâche pratique a servi de déclencheur à la création de Flink Robotics en tant que spin-off en 2023. Moritz Geilinger assume le rôle de CEO, et son collègue Simon Huber celui de CTO. Leur professeur, Stelian Coros, a été la troisième personne à rejoindre l'entreprise, en qualité de conseiller.

Un an plus tard, les jeunes entrepreneurs avaient déjà recruté six employé·es et reçu le Venture Kick Award, doté d'un prix de 150'000 francs suisses. Quel a été le secret de leur lancement réussi ?

Une équipe d'esprits brillants

«Cela peut sembler un peu trop sûr de soi, mais nous sommes une équipe d'esprits brillants dont la proximité avec la recherche signifie que nous traitons des technologies de pointe et que nous pouvons résoudre pratiquement n'importe quel problème dans le domaine de la robotique», déclare Moritz Geilinger. «En même temps, il est important pour nous d'être très proches du problème, ou plutôt du client final, afin de découvrir pourquoi certaines tâches n'ont pas encore été automatisées.»

Flink Robotics n'est donc ni une entreprise technologique qui construit un robot polyvalent, ni un intégrateur de systèmes qui se contente de résoudre un problème spécifique. «Nous essayons de nous concentrer sur une application concrète pour laquelle il existe une forte demande, puis nous affinons la technologie générale tout en résolvant le cas d'utilisation», explique Moritz Geilinger.

D'innombrables clients potentiels

En ce qui concerne l'exemple du chargement des colis dans un centre de distribution, il déclare : «Nous constatons actuellement un grand intérêt, non seulement de la part de la Poste suisse, mais aussi de la part de la Poste autrichienne et de DHL». Dès que le problème technique sera résolu, ajoute-t-il, nous disposerons d'un modèle commercial extrêmement évolutif, notamment en ce qui concerne les 13 centres de tri de la Poste suisse, de tailles diverses, et les plus de 30 centres de distribution de DHL en Allemagne.

L'emballage final des produits est un autre domaine d'activité intéressant. «En fin de compte, les produits sont encore souvent emballés dans des boîtes en carton et chargés sur des palettes à la main», explique Moritz Geilinger. Les jeunes entrepreneurs ont déjà visité des chocolatiers et chocolatières et des productrices et producteurs de crèmes pour le visage qui fabriquent des centaines de produits différents, en exploitant peut-être six lignes de production dans une seule usine. Avec des robots classiques, cela nécessiterait une reprogrammation répétée et une adaptation à chaque produit.

Gérer la croissance de l'entreprise

En d'autres termes, les jeunes entrepreneurs ne manquent pas de clients potentiels. Le grand défi actuel consiste à jongler avec toutes ces tâches. Ils continuent à développer leurs algorithmes pour les clients existants et à réaliser des installations de test sur le terrain, tout en introduisant de nouveaux employé·es. «À maintes reprises, nous avons dû refuser des clients parce que nous n'avions pas la capacité d'entreprendre d'autres développements», explique Moritz Geilinger.

Jusqu'à présent, Flink Robotics a eu beaucoup de chance avec son personnel, car les diplômé·es en informatique et en robotique sont également très recherché·es par les entreprises internationales à Zurich. «Nous attirons des personnalités très spécifiques qui se sentent à l'aise dans une petite équipe agile, qui aiment construire des choses elles-mêmes et qui estiment qu'il est important que leur propre travail ait un impact directement visible», explique le jeune PDG.

Chez Flink Robotics, le personnel ne se contente pas d'effectuer des simulations au bureau. «Toutes les quelques semaines, nous chargeons les robots dans la voiture et nous nous rendons à un centre de distribution, où nous voyons ce que nous avons réellement programmé et à quel point le robot s'est amélioré», explique Moritz Geilinger avec enthousiasme.

C'est là, dans les locaux des clients, que se jouera le succès à long terme de Flink Robotics. «Le grand défi des entreprises à risque dans le domaine de la robotique est de mettre en pratique une nouvelle technologie plutôt que de se contenter d'en faire la démonstration dans un bureau», explique Moritz Geilinger.

Regarder vers l'avenir avec confiance

Le chercheur est confiant dans l'avenir : «L'objectif que nous nous sommes fixé est que notre logiciel soit utilisé en production d'ici un an.» Pour ce faire, l'équipe devra probablement encore s'agrandir. «Avec prudence, comme auparavant», précise Moritz Geilinger. Parallèlement, Flink Robotics souhaite s'étendre à d'autres secteurs d'activité, tels que l'emballage final.

L'objectif est de faire de Flink Robotics, d'ici trois ans, un nom connu dans l'industrie de la manutention des emballages et dans d'autres industries concernées en Europe. «Flink Robotics représentera une nouvelle forme d'automatisation moins figée, moins préprogrammée et beaucoup plus adaptative et flexible.»