Robotique collaborative - État de l’art, défis, avenir

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.