À l'avenir, les opérateurs et les robots travailleront de plus en plus en étroite collaboration. De ce fait, chez Festo, nous travaillons intensivement avec des systèmes qui peuvent soulager, par exemple, lors d'activités répétitives ou dangereuses et ce, sans aucun risque. L'intelligence artificielle joue ici un rôle central.
Le BionicMobileAssistant qui se compose de trois sous-systèmes : un robot mobile, un bras robotisé électrique et le BionicSoftHand 2.0 a été créé en collaboration avec l'ETH Zurich. La pince pneumatique est inspirée de la main humaine et c'est un développement de la BionicSoftHand de 2019.
Le DynaArm, bras robotisé électrique, effectue des mouvements rapides et dynamiques. C'est ce qui rend sa construction légère avec des actionneurs intégrés ne pesant qu'un kilogramme. Dans ces "DynaDrives", le moteur, la transmission, l'électronique de commande du moteur et les capteurs sont intégrés dans un très petit espace. De plus, le bras a une puissance élevée qui, avec un couple moteur d'1 kW à 60 Nm, va bien au-delà de celui des robots industriels habituels.
Grâce au contrôle de force basé sur un modèle et à des algorithmes de contrôle pour compenser les effets dynamiques, le bras peut réagir correctement aux influences externes et ainsi interagir de manière très sensible avec son environnement. Il est contrôlé par un ballbot via un bus de communication EtherCAT. Grâce à sa structure modulaire, le DynaArm peut être mis en service rapidement et son entretien est facile.
Le ballbot repose sur un concept d'entraînement sophistiqué : il est en équilibre sur une balle qui est entraînée par trois roues omnidirectionnelles. Cela permet au BionicMobileAssistant de manœuvrer dans toutes les directions. Le robot touche le sol sur un seul point et peut ainsi naviguer dans des passages étroits. Pour garder son équilibre, il doit bouger continuellement. La planification et la coordination des mouvements sont effectuées à l'aide d'algorithmes de planification et de contrôle, qui sont stockés sur un ordinateur puissant dans le corps du ballbot.
La stabilité du robot est réalisée de manière purement dynamique – avec des influences externes, le ballbot peut rapidement mettre la balle en rotation et ainsi garder son équilibre. À l'aide d'une unité de mesure inertielle et de codeurs de position sur les roues, il enregistre ses mouvements et l'inclinaison relative du système. Un programme d'optimisation utilise ces données pour calculer comment le robot et le bras doivent se déplacer afin d'amener la main dans la position cible et de stabiliser le robot en même temps.