Les robots multitâches travaillent main dans la main avec les opérateurs
Les secteurs de l’automobile et de l’aérospatiale partagent des défis communs: d’importants carnets de commandes et un besoin croissant de flexibilité pour répondre aux demandes du marché. Il est probable que nous ayons, pour la plupart d’entre nous, rencontré ce problème lors de la commande d’une nouvelle voiture. Nous souhaitons pouvoir choisir parmi une longue liste d’options. Nous sommes impatients que le concessionnaire nous appelle et nous dise que notre nouvelle voiture vient d’arriver et n’attend plus que nous. L’industrie des satellites fonctionne sur le même modèle. Jusqu’à présent, ce besoin de davantage de productivité et de flexibilité s’est traduit par une automatisation croissante des lignes de production. Mais cette automatisation prend une nouvelle dimension si les robots peuvent réellement collaborer avec des humains dans un espace de travail partagé. C’est là qu’intervient ColRobot (Collaborative Robotics for Assembly and Kitting in Smart Manufacturing), un projet H2020 qui travaille depuis trois ans sur un système robotique collaboratif intégré. Leur technologie consiste en un manipulateur mobile qui agit comme une «troisième main» pour les ouvriers des lignes de production: Il peut se déplacer de manière autonome dans l’usine à la recherche de pièces ou d’outils, les livrer ou les maintenir pendant que l’opérateur exécute une autre tâche. Deux versions pour deux utilisateurs finaux La solution a été réalisée en deux versions: une pour Renault et une pour Thales Alenia Space (TAS). Renault utilise le robot pour supprimer des séquences de tâches d’assemblage non ergonomiques, tandis que TAS l’utilise pour automatiser des tâches de bas niveau tout en permettant aux utilisateurs de se concentrer sur des tâches nécessitant une expertise ou une attention spécifique. «Chez Thales Alenia Space, ColRobot aide essentiellement les opérateurs à préparer des kits de rondelles et de vis pour les opérations d’assemblage de satellite, à livrer les kits d’assemblage directement à la zone de montage et à servir de troisième main pour aider l’opérateur à installer l’équipement du satellite», déclare le professeur Olivier Gibaru, coordinateur du projet. «De son côté, Renault utilisera ColRobot pour pénétrer à l’intérieur d’un utilitaire et exécuter des tâches comme le serrage ou les contrôles de qualité, réduisant voire éliminant ainsi l’exposition de l’opérateur à des conditions ergonomiques médiocres.» Autres réalisations marquantes Le fait que ColRobot puisse entrer et se déplacer dans un utilitaire pour effectuer des opérations de montage aux côtés de l’opérateur constitue peut-être l’une des réalisations les plus importantes du projet. Mais il y en a d’autres. L’une d’entre elles est un système de capture de signal biométrique portable développé par Technaid, qui reconnaît le mouvement, l’orientation et la position des bras, des mains et des doigts de l’opérateur et les envoie au robot pour améliorer les capacités de communication. Un membre du consortium, AKEO+, a quant à lui développé un préhenseur polyvalent et flexible à trois doigts avec capteur de force qui permet de saisir des objets de différentes tailles et formes. Grâce à un capteur intelligent intégré, le préhenseur peut également détecter, localiser et isoler des pièces avec précision. Enfin, Fraunhofer IFF a enrichi le système avec des techniques d’apprentissage automatique afin de détecter la présence d’êtres humains à proximité du robot et de les informer lorsqu’ils s’approchent trop près. «Les réactions ont été très positives», déclare le professeur Gibaru. «Renault ne s’attendait pas à ce qu’un robot mobile puisse se mouvoir à l’intérieur d’un utilitaire et les opérateurs de TAS ont été très impressionnés par les performances globales du système.» TRL7 et au-delà ColRobot a maintenant atteint le TRL7 et le professeur Gibaru indique qu’il faudra encore au consortium deux ou trois années de développement pour proposer un produit utilisable. «Le coût de la solution est encore très élevé du point de vue matériel et logiciel, et il faut adapter et modifier le démonstrateur avant de pouvoir envisager un déploiement industriel.» Parallèlement, Thales Alenia Space et Renault envisagent déjà l’intégration des solutions ColRobot dans de nouvelles applications industrielles.
Mots‑clés
ColRobot, système robotique collaboratif, automobile, Renault, aérospatiale, Thales Alenia Space, assemblage satellite, préhenseur, capteur de force
