1 - INTRODUCTION

2 - RÉALISER UNE TÂCHE DANS UN GRAND ESPACE

• 2.1 - Architectures robotiques intervenant dans les espaces de grandes dimensions
  Figure 3 - Architectures robotiques : Automated Guided Vehicule de chez B2A (a), robot anthropomorphe à 6 degrés de liberté avec poignet concourant de chez Staubli (b), robot anthropomorphe à 7 degrés de liberté de chez Kuka (c), cobot avec poignet non concourant de chez Universal Robot (d), robot parallèle Orthoglide pour l’usinage [5] (e), Robot Parallèle à Câbles Craft [6] (f) Figure 4 - Unité d’expression des espaces de travail – Robot Migribot [7] (a), robot de fabrication de cartes électroniques [8] (b), imprimante 3D Snapmaker (c), manipulation de cartes électroniques (d), cobot pour l’assemblage de portes de véhicules (e), robot pour la manipulation de véhicules (f), robot mobile autonome de chez Effidence (g), cobot positionné sur le robot parallèle à câbles CAROCA (h), robot Handle de chez Boston Dynamics (i), drone pour la livraison de colis de chez spooh / Istock.com (j) Figure 5 - Adéquation produit-ressource-procédé Tableau 1 - Comparaison d’architectures robotiques pour les grands espaces
• 2.2 - Caractérisation de la performance des robots
  Figure 6 - Identification thermique d’un robot anthropomorphe pour la tomographie X [12] – On observe un échauffement au niveau des moteurs qui se diffuse au sein du robot Figure 7 - Exemple d’essais d’usinage sur robot [19] – Les traits rouges représentent la direction et l’amplitude de l’erreur de positionnement du robot Figure 8 - Imprécisions des robots sériels et parallèles basés sur [20] – En rouge, la valeur de 0,1 mm correspondant à la répétabilité des robots d’usinage comme l’ABB IRB 6660

3 - CHALLENGE SCIENTIFIQUE DANS LE COUPLAGE ROBOTIQUE DES GRANDS ESPACES ET DES PROCÉDÉS

• 3.1 - Analyse du besoin à partir de la classification des architectures robotiques
  Figure 9 - Diagramme de charge issu du manuel ABB IRB 6620 [21] : plus l’extension est importante, plus la charge supportée par le robot diminue
• 3.2 - Moyens de mesure
  Figure 10 - Moyen de relocalisation : inclinomètre de marque NBX (a), caméra 3D Realsense (b), principe du laser de distance avec des cibles sur les murs (c), LSLIDAR Lidar mécanique à 16 lignes (d), laser tracker de chez Radian (e) Figure 11 - Plateforme expérimentale Acrobot (a) pour l’amélioration du comportement de robot parallèle à câbles (RPC) dans du suivi de trajectoire via la fusion de données de capteurs, plateforme mobile (b), La plateforme doit rester au-dessus du parcours noir en conservant son axe Z suivant la normale du parcours (c) Tableau 2 - Caractéristiques des instruments de mesure

4 - IMPORTANCE DU CHOIX D’ARCHITECTURE DANS LA RÉPONSE À UN CAHIER DES CHARGES DANS LES GRANDS ESPACES

• 4.1 - Performance des architectures robotiques
  Tableau 3 - Comparaison de quelques architectures de robots
• 4.2 - Usage de la redondance cinématique
  Figure 12 - Robot sur rail dans le cadre du projet ROBOFIN pour la finition robotisée des pièces composites de grandes dimensions [38] Figure 13 - Robot sériel embarqué sur la plateforme mobile d’un RPC (plateforme TIRREX XXL) [1]
• 4.3 - Méthodologie de robotisation dans les grands espaces : le cas Yhnova
  Figure 14 - Méthodologie pour la mise en œuvre de l’impression de la maison Yhnova – Présentation du concept (a), architecture choisie (b), architecture cartésienne pour la construction non choisie (c), architecture de type grue araignée non choisie (d), architecture de type bras élancé avec robot industriel (MIT) non choisie (e), modélisation du procédé d’impression avec ses paramètres (f), carte couplant la vitesse de dépose, la hauteur de dépose et le diamètre de buse (g), définition de l’ensemble des stations pour l’AGV (h), étude de l’influence de la planéité de la dalle sur la précision de l’effecteur (i), mise en œuvre (j) Figure 15 - Brevet déposé sur le mur triple parois où la mousse expansive sert de coffrage au béton (a), vue générale du chantier (b) [40] Figure 16 - Capteur laser situé en haut d’un mât pour estimer la position de la base de l’AGV (repère de navigation) sur la dalle (a), Repères permettant d’estimer la position du CDO par rapport au capteur laser. Le modèle géométrique intègre deux angles provenant des inclinomètres prenant en compte le défaut de planéité de la dalle (b) [40]
• 4.4 - Autre application : le projet COROMA
  Figure 17 - Activité réalisée manuellement à robotiser (a), robot industriel sur AGV (b), prise en compte des angles de dépinçage afin d’avoir une uniformisation de la quantité de matière enlevée (c), utilisation d’une compliance active pour piloter l’effort d’appui à partir d’une trajectoire théorique (d), définition des trajectoires hors ligne (e), architecture de commande où l’AGV est maître et le robot esclave (f), calcul de la stabilité du robot (g), mise en œuvre des essais et analyse des recouvrements entre les trajectoires (h), gestion de la redondance cinématique (i) Figure 18 - Présentation de l’architecture (a) dont notamment les tâches à réaliser à l’intérieur des moules de bateau (b et c). En raison du porte à faux généré, une étude complexe a été menée sur la stabilité de l’architecture robotique [45] et sur sa dynamique [47] – Architecture de type « cobot déplaçable » pour le polissage intégrant une plateforme motorisée et un bras cobotique (d), essais sur coque où l’opérateur précise un point de départ et le robot effectue le polissage de la zone (e)

5 - CONCLUSION

6 - REMERCIEMENTS