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Mobile dual arm robotic workers with embedded cognition for hybrid and dynamically reconfigurable manufacturing systems

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Des robots intelligents qui joueront un rôle essentiel dans les usines du futur

En s’appuyant sur l’intelligence artificielle et l’automatisation avancée, une équipe de chercheurs de l’UE met au point un robot à double bras capable de se déplacer librement dans une usine et d’effectuer des tâches complexes.

Technologies industrielles
Société

Depuis des décennies, l’industrie est tributaire du modèle de production en série ou de la chaîne de montage pour la production de biens. Toutefois, étant donné que l’industrie européenne est de plus en plus centrée sur le client, un besoin croissant se fait sentir de disposer d’un mode de production de pièces et de produits plus flexible, capable de s’adapter rapidement aux diverses demandes des clients tout en minimisant les coûts engendrés par des stocks importants. Une solution envisageable consiste à utiliser des robots intelligents. Or, c’est exactement l’objectif du projet THOMAS (mobile dual arm roboTic workers with embedded cognition for Hybrid and dynamically recOnfigurable MAnufacturing Systems), financé par l’UE. «THOMAS entend créer des usines reconfigurables dynamiquement en utilisant des travailleurs robots mobiles et autonomes», explique Niki Kousi, chercheuse au LMS (Laboratory for Manufacturing Systems and Automation) de l’Université de Patras. «Grâce à leur configuration à double bras et à leur capacité à se déplacer librement dans un atelier, ces robots sont capables d’effectuer des tâches avancées, créant ainsi un nouveau paradigme de production», ajoute Sotiris Makris, responsable du groupe Robots, Automation and Virtual Reality in Manufacturing au LMS.

Des bibliothèques de perception pour robots

Ce qui rend les robots THOMAS uniques, c’est leur capacité à percevoir leur environnement. Ils sont par ailleurs capables d’un raisonnement avancé, ce qui leur permet de coopérer entre eux et avec d’autres ressources de production, dont les opérateurs humains. Chaque robot est équipé de dispositifs de détection certifiés qui lui permettent de se déplacer et d’interagir avec les humains en toute sécurité dans un environnement sans clôture. Derrière ces capacités avancées se trouve une technologie innovante appelée bibliothèques de perception pour robots. Exploitant la puissance de l’intelligence artificielle, ces bibliothèques de perception permettent aux robots de circuler sans se heurter, de s’aligner correctement et de s’amarrer virtuellement à différents postes de travail, ainsi que de détecter l’emplacement des différents outils utilisés pendant le processus d’assemblage. «Ces travailleurs robotisés peuvent se déplacer de manière autonome dans une usine, et effectuer de multiples tâches comme visser, manipuler et percer, pour n’en citer que quelques-unes», explique Niki Kousi. Alors que d’aucuns pourraient considérer THOMAS comme un nouvel exemple de perte d’emplois au profit de l’automatisation, Sotiris Makris est catégorique: ce n’est pas le cas. «THOMAS est conçu pour servir d’assistant à ses opérateurs humains, en prenant en charge les tâches les plus dangereuses et les plus pénibles», dit-il. «Non seulement cela augmentera la sécurité de nos usines, mais cela permettra également aux humains de concentrer leur attention sur les tâches plus pointues et complexes, y compris la programmation robotique.»

Surmonter les obstacles

Bien que THOMAS représente une percée dans la manipulation robotique mobile à double bras, il reste de nombreux problèmes à résoudre. «Tout en haut de notre liste figurent les limites de la précision de la perception, les contraintes de la détection continue d’objets en temps réel et les problèmes de largeur de bande du réseau lorsque plusieurs dispositifs de détection sont impliqués», explique Niki Kousi. Un autre obstacle est la réglementation actuelle en matière de sécurité, qui interdit aux opérateurs humains de travailler à proximité, en parallèle ou dans la même zone que les robots. «Créer une meilleure synergie entre les développeurs de technologies et les experts en sécurité, une synergie qui exploite les dernières avancées en matière d’IA, nous permettra de mettre au point de nouvelles solutions innovantes qui pourraient, à terme, stimuler la normalisation», commente Sotiris Makris. Indépendamment de ces limites, le projet est parvenu à introduire un nouveau mode de fonctionnement dans les usines, qui exploite les progrès de la robotique mobile et de l’IA. L’équipe du projet mène actuellement des essais pilotes industriels dans deux usines, l’une située en France et l’autre en Espagne. «La mise en œuvre de THOMAS dans de véritables usines de production offre une occasion unique de valider nos idées originales et nos prototypes», conclut Sotiris Makris.

Mots‑clés

THOMAS, robots, intelligence artificielle, IA, automatisation, bibliothèques de perception pour robots, usines, travailleurs robotisés mobiles

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