Article de référence | Réf : S7714 v1
Auteur(s) : Sébastien BRIOT
Date de publication : 10 févr. 2019
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Contrairement aux travaux sur l’économie d’énergie, très peu de recherches ont été menées sur l’utilisation de matériaux à faible impact environnemental pour la réalisation des corps des robots. Cette partie s’intéresse essentiellement à la conception de robots industriels en bois, puisque le bois a été le matériau le plus utilisé à des fins d’écoconception de robots, mais des travaux existants sur l’utilisation de matériaux autres que le bois seront aussi présentés.
3.1 Conception de robots industriels en bois
Le bois est un matériau biosourcé avec des propriétés intéressantes qui le rendent pertinent pour la manufacture d’éléments de robots. Déjà, il a un impact bien inférieur à l’acier, à l’aluminium ou les composites de carbone (par exemple, l’impact environnemental du bois sur l’effet de serre mesuré en kgeCO2 (kilogramme-équivalent-CO2, une unité de mesure de l’impact d’un gaz sur l’effet de serre) est négatif – de l’ordre de −0,5 à −1 kgeCO2 (figure 30) – car le bois est un puits de CO2) et a des propriétés mécaniques intéressantes (le bois est utilisé en construction depuis des siècles pour son ratio raideur/masse élevé comparable à certains métaux (voir le graphique d’élasticité spécifique sur la figure 31)).
De plus, il est présent en grande quantité sur le sol de l’Union européenne (la surface de nos forêts augmente tous les ans), et il a déjà été très fortement utilisé dans l’industrie pour la conception de machines (avions, voitures, machines tournantes, etc.) jusqu’à l’apparition des matériaux plastiques et la production efficace des alliages d’aluminium (utilisés beaucoup dans l’aéronautique). Il a été remplacé principalement pour deux raisons :
un effet de mode lié à l’apparition de nouveaux matériaux ;
le couplage entre le fait que ses performances varient fortement entre deux arbres de la même espèce et que ses dimensions varient en fonction du taux d’humidité, ce qui l’a longtemps...
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(1) - ZERKANE (S.E.) - Conception et développement de robots durables. - Mémoire de mastère UBO – Université de Bretagne occidentale (2014).
(2) - BAJEAT (P.) et al - Comment évaluer les impacts environnementaux au moyen de l’analyse du cycle de vie (ACV). - Rapport technique ADEME (2005).
(3) - BINDER (P.) - Analyse d’éco-conception de deux robots : KUKA 270 et IRSbot-2. - Rapport technique Fizians Environnement (2015).
(4) - RIAZI (S.) et al - Energy and Peak-power Optimization of Existing Time-optimal Robot Trajectories. - In : Proceedings of the 2016 IEEE International Conference on Automation Science and Engineering (CASE). Fort Worth, TX, USA, août 2016.
(5) - GALITSKY (C.), WORRELL (E.) - Energy Efficiency Improvement and Cost Saving Opportunities for the Vehicle Assembly Industry. - In : Berkeley : U.S. Environmental Protection Agency (2008).
...
Page personnelle de l’auteur de cet article : http://pagesperso.ls2n.fr/~briot-s/
HAUT DE PAGE
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[B3] Glachet (C.) et al. Telescopic remote manipulator of the master-slave type and its balancing means. EP 0084482. Décembre 1985.
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[B5] Arakelian (V.) et al. Manipulator. SU 1465298. Mars 1989.
[B6] Zayzev (C.). Manipulator. SU 795934. Janvier 1981.
[B7] Arakelian (V.). Manipulator. SU 1430258. Février 1987.
[B8] Arakelian (V.). Manipulator. SU 1537518. Avril 1988.
[B9] Reiner (B.), Hans-Guenter (J.) et Otto (W.). Industrial robot with counterbalance weight attached by parallelogram linkage so that robot arm is always balanced. DE 4014003. Octobre 1991.
[B10] Carwardine (G.). Improvement in elastic force mechanisms. UK 377251. 1932.
[B11] Carwardine (G.). Improvement in elastic force mechanisms. UK 404615. 1934.
[B12] Sugar (T.G.) et Hollander (K.W.). Adjustable stiffness Jack Spring actuator. US 8322695. Décembre 2012.
[B13] Dzhavakhyan...
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