La « robotique durable », un nouveau domaine de recherche : Les fondements d’une nouvelle discipline scientifique

La robotique et l’intelligence artificielle (physique) connaissent un développement fulgurant. Parallèlement, les défis mondiaux tels que le changement climatique, la perte de biodiversité et la raréfaction des ressources s’aggravent. Alors que la robotique s’orientait jusqu’à présent principalement vers des critères tels que la précision, la vitesse et l’autonomie, les chercheurs se posent aujourd’hui une question différente, plus fondamentale : quel rôle les robots doivent-ils jouer dans la construction d’un avenir durable ?

Dans un article scientifique qui vient d’être publié dans la revue «Nature Machine Intelligence», une équipe de recherche internationale dirigée par Mirko Kovač, chercheur à l’Empa, en collaboration avec Barbara Mazzolai de l’Institut italien de technologie (IIT) et Seokheun Song de l’Institut des sciences et technologies de Daegu-Gyeongbuk (DGIST), propose donc la création d’une nouvelle discipline scientifique : la «Sustainability Robotics», c’est-à-dire une robotique au service de la durabilité. L’objectif est d’évaluer à l’avenir les systèmes robotiques non seulement en fonction de leurs performances techniques, mais aussi en fonction de leur impact sur l’environnement, la société et l’économie. « Jusqu’à présent, la robotique s’est principalement concentrée sur ce que les machines sont capables de faire », explique M. Kovač, directeur du « Laboratory of Sustainability Robotics » à l’Empa et à l’EPFL. « La prochaine étape consiste désormais à se demander quel rôle les robots doivent jouer dans la construction d’un avenir durable. »

Au-delà de la robotique « verte »

La durabilité joue déjà aujourd’hui un rôle important dans le domaine de la « robotique verte ». Les auteurs du manifeste vont toutefois bien plus loin. Selon eux, il ne suffit pas de se contenter de réduire l’empreinte écologique des robots. La robotique doit au contraire contribuer activement à relever les défis liés à la durabilité. Barbara Mazzolai, directrice adjointe chargée de la robotique à l'IIT, souligne l'importance de la durabilité tout au long du cycle de vie de la robotique : « Nous devrions nous inspirer des organismes vivants, qui sont capables d'atteindre des fonctionnalités remarquables tout en minimisant leur consommation d'énergie et de matériaux. »

Les chercheurs distinguent deux objectifs complémentaires : d’une part, les robots doivent eux-mêmes devenir plus durables – par exemple grâce à une utilisation responsable des matériaux, à l’économie circulaire et à une consommation d’énergie réduite. D’autre part – et cela va au-delà de la robotique « verte » –, les systèmes robotiques doivent être utilisés de manière ciblée pour surveiller les changements environnementaux, soutenir les interventions en cas de catastrophe ou préserver les infrastructures critiques. Les applications possibles vont des drones biodégradables et des robots air-eau destinés à la surveillance des écosystèmes aux robots volants destinés à l’inspection d’infrastructures difficiles d’accès. « Notre objectif n’est pas seulement de rendre les robots plus durables », explique Kovač. « Nous souhaitons faire de la robotique durable une discipline scientifique à part entière. »

Principes directeurs pour la robotique de demain

Trois principes directeurs sont au cœur de ce manifeste. Les systèmes robotiques doivent être peu invasifs, universellement accessibles et symbiotiques. La robotique peu invasive doit réduire au minimum les impacts écologiques, biologiques et sociaux. Cela inclut, par exemple, des systèmes économes en énergie, des composants électroniques compostables ou des robots pouvant être réparés et réutilisés. L’accessibilité universelle signifie que la robotique ne doit pas profiter uniquement aux régions riches ou aux industries spécialisées. Les technologies doivent être abordables, faciles à entretenir et utilisables là où elles sont le plus nécessaires.

Les chercheurs accordent une importance particulière au concept de symbiose. La robotique ne doit pas seulement accomplir efficacement des tâches individuelles, mais aussi générer le plus grand bénéfice possible pour les personnes, l’environnement et l’économie. « La question la plus importante n’est pas de savoir si un robot est techniquement très avancé », explique Kovač. « Ce qui est déterminant, c’est plutôt : qui en profite – et quels sont les impacts de ces systèmes autonomes sur notre planète ? »

À l’avenir, les systèmes automatisés pourraient par exemple surveiller les récifs coralliens endommagés et favoriser leur régénération. À l’opposé, on trouve des applications telles que la robotique au service de l’exploitation minière en eaux profondes, dont les conséquences écologiques peuvent être jugées très critiques. Pour les chercheurs, cette comparaison montre que ce qui est déterminant, ce n’est pas seulement ce que les robots sont capables de faire sur le plan technique, mais aussi à quelle fin ils servent et quelle relation ils établissent avec leur environnement. « Nous utilisons le terme ‹ symbiotique › car nous souhaitons faire évoluer la robotique au-delà de la simple efficacité et de l’utilisation des ressources, pour l’orienter vers la régénération, la responsabilité et le bénéfice mutuel », explique Kovač.

De la vision à l’application pratique

Les idées formulées dans le manifeste influencent d’ores et déjà la recherche menée au sein du « Laboratory of Sustainability Robotics », un laboratoire commun à l’Empa et à l’EPFL, dirigé par Kovač dans le cadre de sa chaire conjointe. Ce laboratoire associe la robotique, l’« IA physique », les sciences des matériaux et les sciences de l’environnement afin de développer des systèmes robotiques mobiles destinés à la surveillance environnementale décentralisée ainsi qu’à la fabrication autonome dans des environnements naturels complexes. La robotique bio-inspirée, le matériel multifonctionnel et la locomotion multimodale comptent parmi les axes de recherche prioritaires. Grâce à cette approche interdisciplinaire, l’équipe de Kovač souhaite transposer les principes de la robotique durable en technologies concrètes tout en faisant progresser la recherche, l’enseignement et la coopération internationale dans ce nouveau domaine de recherche.

Ces activités sont complétées par le « Competence Centre for Sustainability Robotics » (CCSR). Actuellement en cours de mise en place à l’Empa, ce centre de compétence bénéficie du soutien du canton de Schaffhouse et encourage la recherche, l’innovation et la coopération en vue du développement de la robotique durable.

À long terme, la durabilité en robotique doit devenir aussi évidente que le sont aujourd’hui les normes de sécurité. « Le succès de la robotique durable ne se mesure pas au nombre de robots que nous construisons », affirme Kovač avec conviction. « Ce qui est déterminant, c’est la contribution positive que ces systèmes apportent aux écosystèmes, aux infrastructures et à la qualité de vie des personnes. »

Vers le communiqué de presse

Bibliographie

M Kovač, B Mazzolai, S Song: A Manifesto for Sustainability Robotics; Nature Machine Intelligence (2026). doi: 10.1038/s42256-026-01260-6

Informations

Prof. Dr. Mirko Kovač
Robotique durable, Empa
Aerial Robotics Lab, Imperial College London
« Sustainability Robotics », École d’architecture, de génie civil et d’ingénierie environnementale, EPFL
Tél. +41 58 765 46 89
info@sustainability-robotics.ch