Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Jusqu’à récemment, dans les usines manufacturières, les espaces de travail d’humains et robots étaient rigoureusement séparés pour des questions de sécurité et de répartition de tâches. Depuis quelques années, l’interaction physique humain-robot a connu un essor important, et a permis de développer des robots, dits collaboratifs, capables de travailler en proximité – voire au contact – des opérateurs humains. Cet article traite de la robotique collaborative en présentant un état de l’art de l’existant, aussi bien en termes de technologie que de normes, de méthodologies et d’outils.
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Until recently, in manufacturing plants, the workspaces of humans and robots were strictly separated because of safety and role assignment. Currently, physical human-robot interaction has grown significantly, and has led to the development of so-called collaborative robots, i.e. robots capable of working in close proximity - or even in contact - with human operators. This article deals with collaborative robotics, by presenting a state of the art of the existing technologies, standards, methodologies and tools.
Auteur(s)
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Andrea CHERUBINI : Professeur des universités - Laboratoire d’informatique, de robotique et de microélectronique de Montpellier LIRMM Université de Montpellier – CNRS, 161 Rue Ada, 34090 Montpellier, France
-
Benjamin NAVARRO : Ingénieur de recherche - Laboratoire d’informatique, de robotique et de microélectronique de Montpellier LIRMM Université de Montpellier – CNRS, 161 Rue Ada, 34090 Montpellier, France
-
Philippe FRAISSE : Professeur des universités - Laboratoire d’informatique, de robotique et de microélectronique de Montpellier LIRMM Université de Montpellier – CNRS, 161 Rue Ada, 34090 Montpellier, France
INTRODUCTION
Les lignes d’assemblage étaient jusqu’à présent constituées de zones où les opérateurs humains intervenaient et de zones robotisées où les opérateurs ne pouvaient pénétrer sans interrompre la chaîne d’assemblage.
Depuis environ 2010, l’interaction physique humain robot (pHRI : physical human-robot interaction) suscite un grand intérêt auprès de la communauté de recherche internationale.
La maîtrise des interactions physiques entre un robot et un opérateur humain et entre un robot et son environnement ouvre la voie à un nouveau paradigme concernant l’usine du futur. Ce nouveau paradigme peut se résumer par la mise en place de nouvelles lignes d’assemblage constituées de robots et d’opérateurs partageant le même espace de travail.
Cette approche a pour conséquence de rendre plus flexibles et reconfigurables ces nouveaux espaces de production tout en minimisant les troubles musculo-squelettiques des opérateurs par une répartition plus appropriée des tâches. Il s’agit de distribuer et partager le travail d’assemblage avec ce robot, qui supporte et manipule des charges lourdes et laisse à l’opérateur les manipulations plus fines et complexes.
Cet article propose de décrire ces nouvelles techniques permettant de réaliser une interaction physique sûre et efficace entre un robot et l’opérateur humain.
D’abord, il présente un état de l’art de la coopération humain-machine dans l’industrie, et des normes ISO relatives à la robotique collaborative. Il se localise ensuite sur la collaboration humain-robot sous deux volets : la collaboration sans contact (pour l’évitement des collisions et la détection des collisions) et la collaboration physique (par exemple, le guidage manuel). Enfin, il présente quelques outils fondamentaux en robotique collaborative, dont les robots collaboratifs mobiles, les actionneurs compliants et quelques bibliothèques logicielles fondamentales.
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
industry 4.0 | Robotics, | Factory of the future | Human-robot interaction
DOI (Digital Object Identifier)
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Collaboration humain-robot
En anglais
1. État de l’art
Cette section donne un aperçu de l’état de l’art lié à la robotique collaborative (ou cobotique). Elle débute par le domaine général de la coopération humain-machine dans le secteur industriel (1.1), puis se concentre sur les normes de sécurité qui régissent la coexistence des robots et des humains dans le même espace de travail (1.2).
1.1 Coopération humain-machine dans le secteur industriel
Un état des lieux complet sur la coopération humain-machine dans les chaînes de fabrication est présenté dans le document . Lors de cette enquête (qui date de 2009), les seuls systèmes d’assemblage hybrides présents dans les processus de fabrication étaient les compensateurs/équilibreurs de poids. Cependant, les auteurs soulignent clairement la nécessité d’une collaboration plus poussée : bien que les humains restent indispensables dans de nombreuses opérations d’assemblage, les outils ergonomiques d’assistance pour une tâche donnée sont fondamentaux.
Les auteurs de fournissent un aperçu très riche des technologies émergentes dans l’assemblage automobile, y compris les systèmes de soutien (principalement les technologies de l’information). Ils montrent que la personnalisation de la production de masse exige une grande flexibilité technologique et proposent...
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État de l’art
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - KRUGER (J.), LIEN (T.K.), VERL (A.) - Cooperation of human and machines in assembly lines. - In CIRP Annals – Manufacturing Technology 58, p. 628-646 (2009).
-
(2) - MICHALOS (G.) et al - Automotive assembly technologies review: challenges and outlook for a flexible and adaptive approach. - In CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology 2.2, p. 81-91 (2010).
-
(3) - MICHALOS (G.) et al - ROBO-PARTNER : Seamless Human-Robot Cooperation for Intelligent, Flexible and Safe Operations in the Assembly Factories of the Future. - In 5th CIRP Conference on Assembly Technologies and Systems (CATS) (2014).
-
(4) - SHI (J.) et al - Levels of human and robot collaboration for automotive manufacturing. - In Workshop on Performance Metrics for Intelligent Systems, PerMIS, p. 95-100 (2012).
-
(5) - KNIGHT (W.) - How Human-Robot Teamwork Will Upend Manufacturing - MIT Technology Review – http://www.technologyreview.com (16 septembre, 2014).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Robot Operating System (ROS) (page consultée le 7 mai 2021)
ROS-Industrial (page consultée le 7 mai 2021)
Reflexxes Motion Library (page consultée le 7 mai 2021)
Open PHRI (page consultée le 7 mai 2021)
https://github.com/open-phri/open-phri
HAUT DE PAGE
Robotiq – Collaborative robot ebook (page consultée le 7 mai 2021)
https://blog.robotiq.com/collaborative-robot-ebook
W. Knight – How Human-Robot Teamwork Will Upend Manufacturing (page consultée le 7 mai 2021)
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