Qu’est-ce qu’un robot collaboratif ?
Les robots collaboratifs sont des robots qui permettent aux humains et aux robots de travailler dans la même zone de travail.
Les robots conventionnels sont principalement des robots industriels qui effectuent des tâches d’assemblage et de transport sur les sites de production automobile et autres, par exemple, mais ils sont installés sur des lignes d’automatisation dédiées, où l’accès humain est limité à la maintenance.
Si ces lignes d’automatisation dédiées peuvent améliorer considérablement la productivité par rapport au travail manuel, elles ont tendance à nécessiter un investissement initial important, y compris au niveau de la conception, et sont moins flexibles que les lignes manuelles lorsque de petits problèmes surviennent ou que des éléments de production doivent être modifiés.
Dans ce contexte, la déréglementation de 2013 a permis d’introduire des robots collaboratifs qui travaillent côte à côte avec les humains. Ils peuvent travailler avec des personnes dans la même zone de travail sans barrière de sécurité, ce qui contribue à résoudre les problèmes de pénurie de main-d’œuvre. Par rapport aux lignes d’automatisation dédiées conventionnelles, l’investissement initial est plus faible et des robots supplémentaires peuvent être introduits sans interrompre le fonctionnement de la ligne, ce qui facilite leur adoption par les petites et moyennes entreprises.
Aujourd’hui, les robots collaboratifs sont utilisés dans une variété de sites de fabrication, tels que l’industrie alimentaire, l’automobile et les composants électroniques. Les robots ont également été développés dans l’industrie de la restauration, et sont de plus en plus présents dans la vie quotidienne.
Utilisations des robots collaboratifs
Les robots collaboratifs sont relativement petits et peuvent effectuer un travail minutieux dans des espaces de travail restreints. Ils sont généralement équipés de caméras et de capacités de traitement d’images et ont été introduits dans un large éventail d’industries.
En particulier, les pièces étaient auparavant insérées manuellement et fournies à la ligne avec leur orientation, leur position, etc., mais avec l’acquisition de capacités de traitement d’images, les robots peuvent identifier la couleur, la forme, l’orientation, etc. d’un grand nombre de pièces, les prélever et les fournir au processus suivant, contribuant ainsi de manière significative à l’amélioration de la productivité.
Principe des robots collaboratifs
Les robots collaboratifs sont plus flexibles que les robots industriels classiques et disposent d’articulations à cinq ou six axes, ce qui leur permet de travailler à grande vitesse et avec une grande précision. Ils sont également équipés de caméras et de capteurs et utilisent le traitement de l’image pour reconnaître non seulement l’objet mais aussi le milieu environnant. Certains modèles peuvent être commandés à l’aide de boutons situés sur le bras pour contrôler les instructions de mouvement du robot.
Des mesures de sécurité sont également prises pour s’assurer qu’ils travaillent en coopération dans la même zone de travail que les humains. De nombreux robots coopératifs ont une forme arrondie pour éviter de blesser les personnes, et la plupart sont dotés de capteurs qui détectent et interrompent leur fonctionnement lorsqu’ils sont touchés par une personne.
D’autres, par exemple, sont équipés d’une fonction d’éclairage LED sur le bras du robot pour indiquer l’état du robot afin que l’utilisateur puisse vérifier l’état de fonctionnement. Bien que les robots soient conçus dans un souci de sécurité lors de leur introduction, il est nécessaire que l’opérateur qui les introduit s’assure lui-même de la sécurité en procédant à des évaluations des risques.
Autres informations sur les robots collaboratifs
Lors de l’introduction d’un robot, qu’il s’agisse d’un robot industriel ou d’un robot collaboratif, un apprentissage est nécessaire pour définir l’opération de travail et la paramétrer dans le système de commande du robot. L’apprentissage peut être réalisé de plusieurs manières, notamment
1. Apprentissage hors ligne
L’apprentissage hors ligne consiste à créer un programme et à l’installer sur le robot. Bien que cette opération soit possible si un PC est disponible, elle n’implique pas de vérification du fonctionnement et de l’environnement réels, et des erreurs de programmation sont possibles, ce qui rend plus difficile la programmation de mouvements complexes ou de cas où plusieurs robots travaillent en même temps. En réponse à cette situation, la technologie des jumeaux numériques est appliquée et une approche visant à reproduire les mouvements de manière réaliste est encouragée.
2. Enseignement en ligne
L’enseignement en ligne est une méthode par laquelle le robot est commandé à distance sur le terrain et le programme est construit à partir de l’historique du fonctionnement du robot. Comme différents cas sont envisagés et mis en œuvre sur le terrain, il est nécessaire de suspendre le fonctionnement pendant cette période.
3. Enseignement direct
Dans l’apprentissage direct, une personne déplace directement le robot à la main pour lui faire apprendre les mouvements. Le bras du robot est équipé d’un capteur de force et de couple intégré ou d’un servomoteur avec détection de couple. Cette méthode calcule automatiquement la force, la vitesse et l’angle de rotation appliqués de l’extérieur et configure le programme ; elle est souvent utilisée, en particulier dans les robots collaboratifs.
4. L’enseignement à l’aide de l’IA
Ces dernières années, des technologies ont été développées qui utilisent l’IA et permettent à l’IA de créer automatiquement des programmes en fournissant uniquement des objectifs de travail, ce qui permet de créer des programmes de travail facilement et en peu de temps.