Cobots

Tirer parti des interactions directes et sécurisées entre humains et robots

Un robot collaboratif (cobot) est un robot qui permet aux humains de travailler aux côtés du robot par le biais d'une interaction directe sans barrières de protection conventionnelles. L'interaction humaine directe avec les cobots offre les avantages suivants :

  • Exécution de tâches complexes en toute sécurité
  • Haute qualité de production
  • Apprentissage et programmation intuitifs et conviviaux des cobots

Le concept de « cobots », ou « équipements d'assistance intelligents », est apparu au milieu des années 1990 dans des projets de recherche et dans les entreprises de l'industrie automobile, où les cobots ont permis de déplacer des objets lourds sous contrôle humain par le biais d'interfaces directes. Ces systèmes ont assuré une utilisation des capacités d'assistance des cobots en toute sécurité. Au fil des ans, des cobots ont été développés pour effectuer un certain nombre de tâches, notamment les suivantes :

Tendances dans le domaine des robots industriels

Tendances dans le domaine des robots industriels

Avec MATLAB® et Simulink®, vous pouvez utiliser l'approche Model-Based Design pour développer des systèmes cobotiques.

Pourquoi les cobots ?

Dans l'automatisation industrielle conventionnelle, il convient d'éviter tout contact physique entre les robots et les humains pour garantir un fonctionnement fiable sans danger pour ces derniers. Dans ces systèmes, les robots fonctionnent dans des zones entièrement exemptes de présence humaine ou dans des cages.

Automatisation flexible

Contraindre des robots à des cages limite leurs capacités. Les marchés actuels demandent des délais de production réduits et une personnalisation de masse. Ces demandes ont stimulé l'intérêt pour des systèmes de fabrication flexibles et polyvalents adoptant les collaborations entre humains et robots qui ne mettent pas les travailleurs en danger. Dans le domaine de l'automatisation flexible et collaborative, les cobots augmentent et améliorent les capacités humaines grâce à des capacités de force d'exécution, de précision et d'analyse des données qui sont des valeurs ajoutées pour les utilisateurs finaux des cobots. Les objectifs du développement de cobots sont :

  • La coexistence : partager l'espace de travail avec les travailleurs humains pour optimiser un processus
  • La collaboration : l'automatisation flexible pour différentes tâches avec une implication humaine

Systèmes de sécurité

Les barrières de sécurité constituent un obstacle technologique à une adoption plus large des robots. Les cobots sont conçus pour satisfaire aux exigences de sécurité avec des designs de sécurité intrinsèque qui permettent une interaction en toute sécurité entre le cobot et les objets dans son espace de travail (norme ISO 10218-1). Les cobots réduisent l'inertie lorsqu'ils sont exposés à de potentielles collisions et comportent des composants conformes tels que des capteurs de couple pour absorber l'énergie des impacts indésirables. De plus, les développeurs de cobots utilisent une grande variété de capteurs externes (caméras, capteurs laser, capteur de profondeur, etc.), et fusionnent les données acquises pour permettre une reconnaissance fiable de la proximité et des gestes entre l'humain et le robot.

Algorithmes avancés pour l'autonomie

Des algorithmes avancés sont nécessaires pour exploiter au maximum le potentiel des cobots en matière de fabrication, dans des environnements de production diversifiés et à faible volume. Les cobots doivent être capables de fonctionner dans des situations inhabituelles sans instructions explicites. L'algorithme de planification de mouvement du cobot permet au cobot d'atteindre une position cible dans des environnements connus, et les algorithmes d'évitement de collision permettent d'obtenir un comportement réactif dans des environnements dynamiques, en fonction des connaissances locales fournies par les capteurs lorsque le cobot bouge.

En utilisant MATLAB et Simulink pour développer des applications de cobot pour des robot manipulateurs et des robots mobiles autonomes (AMR), vous pouvez :

  • Concevoir et vérifier des systèmes cobotiques avec des outils de modélisation multi-domaines basés sur la physique
  • Utiliser des modèles de capteur tels que des caméras, des capteurs LiDAR et IMU pour prototyper la façon dont votre cobot perçoit un environnement
  • Concevoir, itérer et optimiser les systèmes de contrôle et la planification de mouvement pour vos cobots
  • Modéliser la logique du système et évaluer les algorithmes autonomes pour vos applications cobotiques
  • Générer automatiquement du code de production à déployer sur les systèmes de contrôle du cobot et les ordinateurs embarqués
  • Valider vos exigences de design, générez automatiquement des scénarios de test pour la couverture du modèle et améliorer la qualité des designs tout au long du processus de développement
  • Produire des rapports et des artefacts nécessaires à la certification aux normes industrielles telles que IEC 61508, ISO 26262 et DO-178.


Voir aussi: MATLAB and Simulink for robotics, MATLAB and Simulink for robot manipulators, Robotics System Toolbox™, Navigation Toolbox, ROS Toolbox, Lidar Toolbox, Simscape Multibody, Robot programming, MATLAB et Simulink pour la robotique, MATLAB et Simulink pour les robots manipulateurs, Robotics System Toolbox™, Navigation Toolbox, ROS Toolbox, Lidar Toolbox, Simscape Multibody, programmation d'un robot