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Posté par Michel le Samedi 23/07/2011 à 00:00
Un robot collaboratif pour l'assistance au geste industriel

©D.Sarraute/CEA
Les instituts Cetim et CEA-List ont mis en commun leurs compétences en mécatronique pour concevoir un robot collaboratif ou « cobot ». Associant l'intelligence et l'adaptabilité des hommes à la force des robots, le « cobot » réalisé avec la société RB3D démultiplie l'effort humain pour l'assister dans les tâches industrielles pénibles et répétitives.

Assistance aux gestes

Développé et produit par la société RB3D à partir de sa technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) propre et de celles des deux instituts Carnot Cetim et CEA-List, le « cobot » est un bras mécatronique dédié à des tâches industrielles pénibles comme le brossage, le burinage ou encore la manipulation. L'opérateur manipule l'outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette...) avec le bras instrumenté: « là où une opération de brossage réclame un effort de 20 kg, le ?cobot? ne demande plus qu'un effort d'un kilo », explique Serge Grygorowicz, président et fondateur de la société RB3D.

Un robot dédié à l'effort

Les évolutions récentes de la robotique manufacturière permettent aujourd'hui une interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui...) directe « homme-robot ». Développées essentiellement pour des besoins de programmation (La programmation dans le domaine informatique est l'ensemble des activités qui permettent l'écriture des programmes informatiques. C'est une étape importante de la conception de...) simple et rapide, ces fonctions de pilotage interactif des robots industriels n'autorisent cependant pas de travailler en amplification (On parle d'amplificateur de force pour tout une palette de systèmes qui amplifient les efforts : mécanique, hydraulique, pneumatique, électrique.) d'effort. De plus, l'inertie (L'inertie d'un corps découle de la nécessité d'exercer une force sur celui-ci pour modifier sa vitesse (vectorielle). Ainsi, un corps immobile ou en mouvement rectiligne uniforme (se déplaçant sur...) de ces systèmes en rend le contrôle délicat, avec un impact important dans le ressenti de l'opérateur.

Pour relever ces défis de performance et dans le but de développer une nouvelle génération de robots industriels, le CEA-List a apporté son expertise en téléopération à retour d'effort, initialement développée pour l'industrie nucléaire. Il a ainsi participé à la conception d'un robot collaboratif ou « cobot » dédié à la génération d'effort. Un mode de commande (Commande : terme utilisé dans de nombreux domaines, généralement il désigne un ordre ou un souhait impératif.) intuitif, intégré au « cobot », amplifie l'effort de l'opérateur d'un facteur réglable de 1 à 50, en utilisant un unique capteur (Un capteur est un dispositif transformant l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une...) d'efforts. L'opérateur conserve ainsi une information quantitative du déroulement de la tâche par un retour d'effort paramétrable. L'inertie apparente et les autres imperfections éventuellement ressenties par l'opérateur (frottements par exemple) sont également grandement réduites par l'introduction du facteur d'amplification.

Le Cetim a contribué au projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) en structurant la démarche autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre...) de la conception mécatronique. Son soutien important, via les meilleurs experts du domaine, a été mis en oeuvre pour la conformité du produit final aux directives européennes, tant au niveau méthodologique qu'en termes de support technique (En informatique, le support technique (ou "Hotline" qui pourrait se traduire par "appel urgent") est l'assistance donnée par un technicien hotline...) et de démarche de certification.

La mécatronique au service de l'humain

Le « cobot », qui inclut une forte composante logicielle, s'intègre parfaitement dans la stratégie « mécatronique » de la société RB3D. La PME dispose en effet d'un atout important: « le fait d'être une jeune entreprise nous a permis de démarrer avec des collaborateurs qui ont tous une formation de mécatronicien », explique Serge Grygorowicz. « L'intégration mécatronique, qui se fait naturellement, nous permet de développer des outils intelligents, adaptés au domaine industriel, et qui ont notamment pour objectifs d'apporter à l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé...) puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) et endurance (L'endurance est la capacité de maintenir dans le temps un certain niveau d'intensité exigée.) dans ses gestes tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en limitant le risque de TMS (troubles musculo-squelletique) au travail ».

La force d'un réseau

Les instituts Cetim et CEA-List, labellisés instituts Carnot depuis 2006, viennent de se voir décerner de nouveau le label Carnot pour une période de 5 ans. Cette reconnaissance traduit la vocation de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) partenariale des deux instituts qui collaborent depuis de nombreuses années.


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Source: CEA