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[Dossier Cobots] Collaborer sans réduire la cadence

Xavier Boivinet

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[Dossier Cobots] Collaborer sans réduire la cadence

Peaux, actionneurs et vision permettent aux robots d’éviter les chocs ou d’être moins dangereux. Mais pour gagner en fluidité, peut-être faudra-t-il aussi revoir en profondeur leurs lois de commande ?

Après s’être fait un nom dans le ponçage, le robot d’Isybot voit plus loin. La start-up issue du Commissariat à l’énergie atomique (CEA) a été sélectionnée par le consortium Factory Lab dans lequel des grands noms de l’industrie se concertent pour faire émerger des besoins communs et développer des technologies qui y répondent. Isybot pourrait bien leur offrir ses services pour des tâches de manutention ou de contrôle non destructif. « Nous travaillons sur une nouvelle machine avec un rayon de 2 m pour porter des charges de 35 kg, précise Philippe Van de Sompele, le directeur des opérations d’Isybot. Une première maquette fonctionnelle est attendue avant la fin de l’année. »

Avec son bras de 1,6 m, le robot original d’Isybot porte des charges de 10 kg, mais surtout, ses impacts sont sans danger, grâce à sa transmission mécanique brevetée équipant chacun des axes du robot. Ces actionneurs à faible inertie transmettent à l’opérateur une énergie inférieure à 10 joules en cas de choc, conformément aux normes de sécurité. « C’est l’équivalent d’une porte d’ascenseur », assure Philippe Van de Sompele.

1 mètre par seconde sans danger

Avec ce système de transmission qui sera conservé sur son prochain robot, Isybot atteint des vitesses plus importantes sans sacrifier la collaboration. « Techniquement, nous pourrions monter à 1 000 millimètres/seconde (mm/s). Mais nous n’irons que jusqu’à 500 mm/s parce qu’au-delà, l’opérateur prend peur », indique Philippe Van de Sompel. Cette vitesse reste toutefois supérieure aux 250 mm/s maximum généralement adoptés par les robots collaboratifs, toujours pour respecter les normes.

« Au-delà de la flexibilité, la vitesse est le deuxième enjeu de la robotique collaborative », indique Yann Perrot, le chef du laboratoire de robotique interactive à l’institut List du CEA. L’objectif est de supprimer les cages autour des cellules robotisées pour limiter leur empreinte au sol et faciliter leur reconversion en permettant la collaboration sans pour autant nuire à la cadence de production. Pour garantir la sécurité, il faut s’assurer que les efforts en cas de coincement d’une personne sont limités, et que l’énergie cinétique à dissiper n’est pas trop grande en cas de contact entre l’humain et le robot.

Anticiper les contacts

Pour sortir de sa cage, un robot est bardé de capteurs afin de détecter la présence d’humains à proximité. Des zones de l’espace sont définies : plus une personne s’approche, plus la vitesse du robot diminue. Celui-ci s’arrête lorsque quelqu’un se trouve dans sa zone de travail. « Cette approche discrète présente des limites en termes de partage efficace de l’espace de travail et de fluidité du mouvement du robot », souligne Vincent Padois, chargé de recherches à l’Inria.

À côté des technologies de transmission du mouvement et[…]

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