Aujourd'hui, les entreprises manufacturières se tournent vers la fabrication intelligente et l'introduction de robots industriels est le choix de la plupart des gens. Les applications typiques des robots industriels comprennent le soudage, la peinture, l'assemblage, la collecte et le placement (par exemple, l'emballage, la palettisation et SMT), l'inspection et les tests de produits ; Tous les travaux sont exécutés avec efficacité, durabilité, rapidité et précision. La technologie de la robotique industrielle évolue rapidement et fait des progrès incroyables au fil des ans, du pick-and-place typique aux robots collaboratifs de haute précision.
Dans une usine, vous ne verrez pas de robots courir ou sauter comme les robots de Boston Dynamics. Mais vous verrez qu'ils fonctionnent parfaitement, libérant les travailleurs des tâches dangereuses, ennuyeuses et répétitives.
Récemment, le National Institute of Standards and Technology des États-Unis a identifié les quatre types de robots les plus pertinents pour l'industrie manufacturière : les robots articulés, les robots SCARA, les robots cartésiens et les robots collaboratifs.
Première. Robot articulé
Les robots articulés sont des robots qui ont une disposition articulée à deux maillons similaire à nos bras humains. Les robots articulés peuvent être classés en fonction du nombre de points de rotation dont ils disposent, certains appareils ayant jusqu'à sept degrés de liberté. La complexité mécanique de ces unités les rend relativement coûteux et légèrement plus lents que les autres types.
Les robots articulés restent de loin le plus grand type de robot, selon InteractAnalysis. Les robots articulés représentaient 59,6 % des expéditions mondiales en 2019 et devraient représenter 57,5 % du marché total d'ici 2023.
L'avantage des robots articulés est qu'ils peuvent contourner des obstacles qui bloqueraient d'autres types de robots. Ces dispositifs sont peut-être le type le plus couramment utilisé aujourd'hui. Ils peuvent être utilisés pour : prendre et placer, distribuer, emballer, pièces et soudure, etc.
Deuxième. Robot SCARA
Robots SCARA, robots à bras robotique multi-articulations horizontaux, ils peuvent se déplacer le long des axes x et y, mais les bras sont rigides dans le sens de l'axe Z et verrouillés en place le long de l'axe z. En conséquence, le robot SCARA a une conformité sélective, ce qui présente des avantages dans certaines opérations d'assemblage, telles que l'insertion d'une broche ronde dans un trou rond.
Robot SCARA, photo : ADTECH
La moindre liberté de SCARA signifie moins de moteurs, des calculs de contrôle et des algorithmes de contrôle plus simples, et moins de puissance informatique requise. Il y a moins d'axes entre la base et la pièce à construire, ce qui signifie également que l'erreur cumulée est réduite.
Une considération importante dans la robotique d'usine est de savoir jusqu'où un robot peut travailler à partir d'un piédestal par rapport à l'espace au sol occupé par le piédestal lui-même, et SCARA est très avantageux à cet égard, où il prend généralement moins d'espace sur le sol de l'usine.
Bien que la machine SCARA soit relativement limitée, dans l'ensemble, c'est un robot plus rapide, moins cher, plus précis et plus facile à contrôler.
Troisième. Robots cartésiens
Robot cartésien, également appelé robot cartésien, il peut se déplacer directement selon trois axes (longueur, largeur et hauteur). En raison de la robustesse inhérente à cette construction, elle peut être utilisée sous les charges les plus lourdes.
La différence entre les robots cartésiens et les robots SCARA est la possibilité de se déplacer sur l'axe z. Par rapport aux deux, la réponse de SCARA sera plus rapide, l'équipement sera relativement propre, son siège d'installation à siège unique nécessite un faible encombrement, il peut donc s'agir d'un moyen d'installation plus simple et sans obstruction. D'un autre côté, SCARA serait plus cher qu'un bras robotique cartésien traditionnel, et le logiciel de contrôle nécessiterait un mécanisme de cinématique inverse pour l'interpolation linéaire du mouvement. De plus, les robots cartésiens peuvent être utilisés pour ramasser, assembler et même distribuer des matériaux tels que des adhésifs.
Quatrième. COBOT (Robot coopératif)
Le robot collaboratif (cobot en abrégé) est un robot conçu pour avoir une interaction étroite avec les humains dans un espace de co-working. Jusqu'en 2010, la plupart des robots industriels étaient conçus pour fonctionner de manière autonome ou avec un guidage limité, de sorte qu'ils n'ont pas à se soucier d'une interaction étroite avec les humains, et leurs actions n'ont pas à se soucier de la sécurité des personnes qui les entourent, ce qui sont des fonctionnalités que les robots collaboratifs doivent prendre en compte.
Comme décrit par la Fédération internationale de robotique (IFR), les robots industriels collaboratifs (COBOTS) sont conçus pour collaborer avec les humains pour effectuer des tâches dans l'industrie. Selon l'IFR, cette collaboration se situe à quatre niveaux :
Unités séparées : les humains et les robots travaillent à proximité, mais dans des espaces de travail physiques séparés. Aucune interaction ou synchronisation homme-ordinateur.
Collaboration séquentielle : il existe des intersections entre les espaces de travail humains et robots. Cependant, l'action d'un participant ne commence qu'une fois l'action de l'autre participant terminée.
Coopération : Personnes et travailleurs travaillant ensemble.
Coopération réactive : les robots réagissent aux actions humaines en temps réel.
Ces niveaux sont indiqués ci-dessous. La zone verte représente l'espace de travail du robot et la zone jaune représente l'espace de travail du travailleur.
La collaboration séquentielle est le niveau le plus avancé couramment adopté dans les usines d'aujourd'hui et doit être mise en œuvre via la vision artificielle et l'intelligence artificielle. De plus, les branches tangentielles des robots collaboratifs sont des robots utilisés dans des applications chirurgicales, telles que la première chirurgie oculaire robotisée réalisée en 2016. Le plus célèbre d'entre eux est peut-être le système chirurgical robotique daVinci d'Intuitive Surgical, qui, bien qu'apparemment adapté, n'a pas été défini comme un cobotique par ses développeurs. Chaque mouvement du robot est contrôlé par le chirurgien, mais avec une précision qu'aucune main humaine ne peut approcher.
Grâce au contrôle robotique, les chirurgiens peuvent opérer à travers des incisions plus petites, réduisant ainsi les procédures invasives et accélérant la récupération des patients.
De toute évidence, ce niveau de précision et de contrôle moteur fin se retrouve dans d'innombrables applications en milieu industriel. Cependant, les robots collaboratifs de haute précision sont actuellement trop chers pour les usines de fabrication ordinaires.