Robots parallèles

Les robots parallèles sont une catégorie de robots présentant des chaînes cinématiques fermées. Le champ des architectures cinématiques possibles est très vaste, ainsi que le nombre de domaines d’applications qui s’étendent de la micromanipulation à la manipulation de charges élevées, en passant par des applications industrielles plus classiques telles que le pick-and-place à haute cadence (jusqu’à 3 ou 4 produits déplacés par seconde). Les performances des robots parallèles sont complémentaires et généralement à l’opposé de celles des robots série. Ils ouvrent donc de nouvelles pistes pour la robotisation de certaines tâches. Ils représentent aujourd’hui une faible part de marché pour les robots industriels commercialisés, mais ils s’imposent naturellement pour certaines applications. Pour d’autres, ils sont en concurrence avec leurs homologues série. Une fois leur architecture cinématique choisie, leur étude demande de la méthodologie et une modélisation fine afin d’évaluer leurs performances. Cet aspect ne doit pas être négligé car les performances sont extrêmement sensibles à leur géométrie, en particulier à cause de la présence de nouveaux types de singularités par rapport aux robots série.

Cet article propose, dans un premier temps, de rappeler les types les plus courants de cinématiques parallèles connues à ce jour. Cette présentation sera ordonnée en fonction du nombre de degrés de liberté (ddl) de l’organe terminal (de 2 à 6).

Nous proposons ensuite une méthode de modélisation générique capable de prendre en compte tous les cas de cinématiques de robots parallèles existants et futurs. Cette méthode couvre tous les robots parallèles, quel que soit le nombre de ddl de leur organe terminal, qu’ils soient redondants d’un point de vue cinématique ou du point de vue de l’actionnement, qu’ils possèdent des chaînes cinématiques complexes ou non, ou bien qu’ils aient une plate-forme mobile rigide ou articulée.

Nous consacrons la partie suivante au rappel des domaines dans lesquels il existe aujourd’hui des applications, avec les cinématiques qui sont utilisées.

Cet article se termine par une partie technologique destinée à passer en revue les dispositions constructives utilisées pour ces robots et à faire part de l’expérience des auteurs quant à leur conception.