Bibliographie & annexes
Présentation
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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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Lire l’articleAuteur(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
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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
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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.
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Conclusion
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3. Outils pour la cobotique
3.1 Robots collaboratifs mobiles
Même si la plupart des cobots sont des manipulateurs série, d’autres conceptions existent. Il est notamment intéressant d’ajouter de la mobilité pour étendre l’espace de travail du robot. Cela a été réalisé avec des manipulateurs mobiles (à roues, à jambes, aériens, sous-marins).
Le cobot idéal doit être mobile, dextre, bimanuel et facilement reprogrammable. Le cobot mobile BAZAR est une plateforme développée avec cette flexibilité (figure 6) et un logiciel de programmation intuitif ouvert OpenPHRI . Le robot BAZAR intègre une variété de dispositifs matériels, une intégration qui est aujourd’hui facilitée par la diffusion du ROS – robot operating system (section 3.3). Ces dispositifs sont :
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une base mobile Neobotix MPO700 ;
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deux scanners Lidar Hokuyo UTM-30LX ;
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une Microsoft Kinect ;
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deux caméras fixes AVT Prosilica GT Gige/PoE ;
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deux caméras actionnées DLINK DCS 5222L ;
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deux bras robotiques KUKA LWR4+ ;
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deux capteurs d’efforts ATI Mini 45 (un pour chaque bras) ;
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deux mains robotiques Shadow, chacune équipée de cinq capteurs tactiles Biotac (un par doigt).
Un autre exemple est la plateforme mobile MOCA ...
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Outils pour la cobotique
BIBLIOGRAPHIE
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(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).
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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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