Robots humanoïdes
Les robots humanoïdes sont des plateformes robotiques conçues pour reproduire partiellement la morphologie humaine, avec une tête, un torse, des bras et, selon les modèles, des jambes articulées. Cette architecture ne répond pas uniquement à un objectif de ressemblance : elle permet surtout d’étudier comment un robot peut percevoir, se déplacer, manipuler et interagir dans des environnements pensés pour les humains.
La robotique humanoïde occupe aujourd’hui une place importante dans la recherche en robotique, l’intelligence artificielle, l’interaction homme-robot et l’enseignement. Ces plateformes servent à tester des algorithmes de perception, de planification de mouvement, de contrôle temps réel et de locomotion bipède, tout en offrant un support concret pour les projets pédagogiques et expérimentaux.
Sur cette catégorie, vous retrouvez différentes approches de la robotique humanoïde, avec des plateformes développées par Unitree Robotics, Booster Robotics, ainsi que des références reconnues dans l’enseignement et la recherche comme NAO et Poppy.
Pourquoi utiliser un robot humanoïde ?
Un robot humanoïde permet d’aborder des problématiques robotiques difficiles à étudier avec un simple bras robotique ou une base mobile classique. Sa structure impose des contraintes proches de celles rencontrées dans les systèmes biologiques ou dans les environnements humains : équilibre, coordination motrice, perception multimodale, interaction vocale ou gestuelle, manipulation en espace restreint.
Ces robots sont particulièrement intéressants pour travailler sur :
- l’interaction homme-robot
- la locomotion bipède et l’équilibre dynamique
- la manipulation robotique
- la perception visuelle, auditive et spatiale
- les systèmes d’intelligence artificielle embarqués
Ils sont ainsi utilisés dans les universités, les laboratoires de recherche, les écoles d’ingénieurs et les centres d’innovation souhaitant expérimenter des approches avancées en robotique autonome.
Comparatif des robots humanoïdes
Toutes les plateformes humanoïdes ne répondent pas aux mêmes objectifs. Certaines sont conçues pour la pédagogie et l’interaction, d’autres pour la recherche avancée en locomotion ou en perception. Le tableau ci-dessous permet de comparer les grandes orientations des robots humanoïdes les plus connus dans l’enseignement et la recherche.
| Robot | Fabricant | Positionnement | Points forts | Usages fréquents |
|---|---|---|---|---|
| H1 / G1 | Unitree Robotics | robotique humanoïde avancée | locomotion bipède dynamique, équilibre, contrôle du mouvement | recherche, IA embarquée, expérimentation robotique |
| Booster T1 | Booster Robotics | plateforme technologique humanoïde | locomotion, perception, démonstration technologique | R&D, démonstrateurs, projets d’innovation |
| NAO | Maxtronics | enseignement et interaction homme-robot | écosystème pédagogique, capteurs embarqués, programmation accessible | éducation, médiation scientifique, recherche HRI |
| Poppy Humanoid | Poppy Project | plateforme open source | modularité, expérimentation, personnalisation mécanique | recherche académique, prototypage, projets éducatifs |
Les robots humanoïdes Unitree Robotics
Unitree Robotics développe une nouvelle génération de robots humanoïdes conçus pour la recherche avancée. Connue à l’origine pour ses robots quadrupèdes, la marque propose également des plateformes humanoïdes destinées à l’étude de la locomotion bipède, de la stabilisation dynamique et du contrôle temps réel.
Les robots humanoïdes Unitree intéressent particulièrement les équipes qui travaillent sur :
- la marche bipède dynamique
- l’équilibre du robot en mouvement
- la coordination du corps entier
- la perception de l’environnement et l’intelligence embarquée
Ces plateformes sont adaptées aux projets de recherche où la performance motrice et le contrôle du mouvement constituent des enjeux centraux.
Booster Robotics
Booster Robotics développe également des robots humanoïdes conçus comme plateformes technologiques pour les laboratoires et les projets d’innovation. Ces robots sont utilisés pour expérimenter la locomotion, la perception robotique et l’intégration de briques logicielles avancées.
Les plateformes Booster Robotics permettent notamment de travailler sur :
- la locomotion humanoïde
- la coordination motrice
- l’intégration de systèmes de vision et de capteurs
- les démonstrations robotiques avancées
Ce positionnement en fait une solution intéressante pour les équipes souhaitant développer des démonstrateurs ou explorer des approches nouvelles en robotique humanoïde.
NAO
Le robot NAO est l’une des références les plus connues dans le domaine de l’éducation et de la recherche. Sa taille compacte, sa structure humanoïde et son écosystème logiciel en font une plateforme particulièrement pertinente pour l’apprentissage de la robotique, la programmation et l’étude des interactions entre robots et humains.
NAO est souvent utilisé pour :
- l’enseignement de la programmation robotique
- les projets d’intelligence artificielle
- les études d’interaction homme-robot
- les démonstrations pédagogiques et scientifiques
Il constitue une plateforme accessible pour les établissements qui souhaitent introduire la robotique humanoïde dans des projets éducatifs ou de médiation scientifique.
Poppy
Poppy est une plateforme humanoïde open source développée pour la recherche et l’enseignement. Son architecture modulaire permet aux chercheurs, enseignants et étudiants de modifier le robot, d’expérimenter différentes approches mécaniques et de tester des algorithmes de contrôle du mouvement.
Poppy est particulièrement intéressant pour :
- la recherche académique
- la robotique open source
- l’expérimentation autour du mouvement
- les projets éducatifs en mécatronique et robotique
Son caractère ouvert en fait un outil pertinent pour les équipes qui souhaitent non seulement utiliser un robot, mais aussi comprendre et faire évoluer sa structure.
La locomotion bipède en robotique humanoïde
La locomotion bipède est l’un des principaux défis de la robotique humanoïde. Marcher sur deux jambes impose au robot de maintenir son équilibre tout en gérant des mouvements complexes, des transferts d’appui et des ajustements permanents face aux perturbations.
Pour atteindre cette stabilité, les robots humanoïdes s’appuient généralement sur :
- des capteurs inertiels (IMU) pour mesurer orientation et accélération
- des contrôleurs temps réel pour piloter les articulations
- des modèles dynamiques du robot et de son centre de masse
- des algorithmes de stabilisation et de planification de pas
La marche, le redressement, le maintien de posture ou la compensation de perturbations sont autant de sujets étudiés grâce à ces plateformes. La bipédie n’est donc pas seulement une fonction spectaculaire : elle constitue un véritable champ de recherche en robotique avancée.
Capteurs et intelligence artificielle embarquée
Les robots humanoïdes modernes intègrent différents capteurs permettant de percevoir leur environnement et d’adapter leur comportement. Cette perception est indispensable pour l’interaction, la navigation, la manipulation et la compréhension de situations complexes.
Selon les modèles, un robot humanoïde peut intégrer :
- des caméras RGB ou stéréo pour la vision
- des capteurs de profondeur
- des microphones pour la reconnaissance vocale
- des capteurs de force ou de couple dans les articulations
- des capteurs inertiels pour le contrôle de posture
Ces données peuvent être exploitées par des systèmes d’intelligence artificielle embarquée pour :
- reconnaître des objets, des visages ou des gestes
- interpréter des commandes vocales
- planifier des mouvements adaptés à l’environnement
- ajuster la posture ou la trajectoire du robot
La combinaison entre perception embarquée, calcul et contrôle du mouvement permet ainsi d’utiliser les robots humanoïdes comme plateformes expérimentales pour la robotique autonome et l’IA appliquée.
Applications des robots humanoïdes
Les robots humanoïdes sont avant tout utilisés comme plateformes d’expérimentation. Leur intérêt réside moins dans une promesse générique d’automatisation que dans leur capacité à réunir, au sein d’un même système, des problématiques de mouvement, de perception et d’interaction.
Ils sont notamment mobilisés dans des projets portant sur :
- la robotique humanoïde
- l’interaction homme-robot
- la perception multimodale
- la locomotion et l’équilibre
- l’enseignement de la robotique et de l’intelligence artificielle
Pour les laboratoires et les établissements d’enseignement, ils constituent des supports de travail complets pour explorer des problématiques transversales allant de la mécatronique au logiciel embarqué.
Choisir un robot humanoïde
Le choix d’un robot humanoïde dépend de plusieurs critères : niveau technique visé, objectifs pédagogiques ou scientifiques, type d’interaction attendu, capteurs disponibles, compatibilité logicielle, architecture mécanique et robustesse de la plateforme.
Une plateforme destinée à l’enseignement de la programmation ne répondra pas aux mêmes besoins qu’un robot conçu pour la recherche en locomotion bipède ou en intelligence artificielle embarquée. Il est donc utile de distinguer les robots orientés pédagogie, les plateformes open source et les systèmes plus avancés destinés à la recherche expérimentale.
FAQ – Robots humanoïdes
Qu’est-ce qu’un robot humanoïde ?
Un robot humanoïde est un robot dont la structure s’inspire partiellement du corps humain. Il peut intégrer une tête, un torse, des bras et parfois des jambes articulées afin d’étudier la perception, le mouvement et l’interaction avec des environnements conçus pour les humains.
À quoi sert un robot humanoïde ?
Les robots humanoïdes sont utilisés dans la recherche en robotique, l’enseignement, l’intelligence artificielle, la locomotion bipède, l’interaction homme-robot et les démonstrations technologiques.
Quels sont les avantages d’un robot humanoïde pour la recherche ?
Un robot humanoïde permet de travailler sur plusieurs problématiques en parallèle : contrôle du mouvement, équilibre dynamique, vision robotique, perception, manipulation, interaction sociale et intelligence artificielle embarquée.
Quelle est la différence entre un robot humanoïde et un robot quadrupède ?
Un robot humanoïde adopte une morphologie proche de celle de l’être humain, alors qu’un robot quadrupède repose sur une locomotion à quatre pattes. Les robots humanoïdes sont particulièrement intéressants pour la bipédie, la manipulation et l’interaction dans des environnements humains, tandis que les quadrupèdes sont souvent privilégiés pour leur stabilité sur terrains complexes.
Quels robots humanoïdes existent aujourd’hui pour l’éducation et la recherche ?
Plusieurs plateformes sont utilisées dans l’enseignement et la recherche, notamment les robots développés par Unitree Robotics, Booster Robotics, ainsi que des références reconnues comme NAO et Poppy.
Pourquoi la locomotion bipède est-elle un sujet important ?
La locomotion bipède impose de maintenir l’équilibre du robot tout en contrôlant finement ses articulations et ses appuis. Elle représente donc un sujet central pour la robotique humanoïde, le contrôle temps réel et la dynamique du mouvement.
Quels capteurs trouve-t-on dans un robot humanoïde ?
Les robots humanoïdes peuvent intégrer des caméras, des capteurs de profondeur, des microphones, des IMU ainsi que des capteurs de force ou de position dans les articulations. Ces éléments permettent au robot de percevoir son environnement et d’ajuster son comportement.
L’AI WORKER est une plateforme robotique “Physical AI” combinant double bras 7-DOF, perception RGBD et calcul embarqué Jetson AGX Orin, conçue pour apprendre des tâches par démonstration et les exécuter en conditions réelles (assemblage, inspection, logistique).
Le R1 Edu d'Unitree est une plateforme humanoïde de R&D et d’enseignement centrée sur la locomotion, la manipulation et l’IA embarquée, avec un accès à la programmation haut et bas niveau et à la simulation (ex. Isaac Sim).
Le Booster K1 est un robot humanoïde conçu pour l'enseignement, la recherche et la démonstration interactive. Il allie mobilité, puissance de calcul et ergonomie dans un format compact et prêt à l’emploi.
NAO Activities est une solution éducative interactive basée sur l’IA générative, conçue pour rendre l’apprentissage plus engageant et immersif avec le robot humanoïde NAO.
Le Booster T1 est un robot humanoïde open-source, léger et performant, conçu pour les développeurs et chercheurs, avec API complète, compatibilité ROS2 et capacités avancées en simulation et IA.
Le Unitree G1 Edu est un robot humanoïde compact dédié à l’enseignement et à la recherche, équipé de capteurs (caméra de profondeur + LiDAR 3D), d’une plateforme Jetson Orin et de versions avec mains dextrées pour la manipulation et le développement.
Le Unitree H1 / H1-2 est un humanoïde taille réelle, conçu pour la R&D, avec locomotion dynamique et perception 3D à 360° (LiDAR + caméra de profondeur).
Ce nouveau kit Robotis Engineer conçu pour l'éducation supérieure en robotique et programmation inclut cette fois un module caméra Raspberry Pi V2 et une carte Raspi Zero pour développer vos compétences en vision robotique.
Le kit Robotis Engineer – 1 offre un ensemble de solutions robotiques pour l'enseignement, le développement d'applications et les compétitions. Il permet de créer différentes plateformes robotiques articulées et intelligentes.
Kit permettant de monter un robot Poppy Torso avec électronique Raspberry Pi et pièces 3D (kit sans pièces 3D disponible sur demande). La version Torso ne possède pas de jambes, contrairement au Poppy Humanoid. Ce kit robotique n’inclut pas d’écran pour les yeux de Poppy, ni de pièces de structure imprimées en 3D.
Kit permettant de monter un robot Poppy Torso avec électronique Raspberry Pi et pièces 3D (kit sans pièces 3D disponible sur demande). La version Torso ne possède pas de jambes, contrairement au Poppy Humanoid.
Kit permettant de monter un robot Poppy Humanoïde avec électronique Raspberry Pi 4. Ce kit robotique n’inclut pas de pièces de structure imprimées en 3D.
Kit permettant de monter un robot Poppy Humanoïde avec électronique Raspberry Pi. Ce kit contient tous les éléments (servomoteurs Dynamixel, électronique, connectique,...), y compris les pièces de structures en impression 3D de qualité (kit sans pièces 3D disponible sur demande).
NAO6 en gris foncé est la sixième génération du robot humanoïde interactif NAO. Il est autonome et entièrement programmable. Ce robot est destiné aux professionnels et aux académiques.
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Un lot de 6 pièces de structure Robotis FP04-F7, à utiliser exclusivement avec les kits Bioloid.
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Pièce de structure FP04-F13/F14 pour kit Bioloid. Compatible avec les servomoteurs Dynmaixel AX. N'inclus pas les vis de fixation. Cette pièce peut être utilisée comme une roue sur les servomoteurs AX-12A.