BionicWorkplace
Collaboration humain-robot avec l'intelligence artificielle
À côté de la fabrication en série, dans le secteur de l'industrie, il y a une tendance vers l'individualisation des produits. Pour la production dans une taille de lot 1, outre la mise en réseau numérique d'installations complètes, les systèmes évolutifs à intelligence artificielle et les robots travaillant « main dans la main » avec l'humain, jouent également un rôle central. Dans le BionicWorkplace, toutes ces exigences sont réunies dans un environnement de travail d'avenir.
BionicCobot : bras de robot avec des mouvements humains
L'élément central de l'environnement de travail, c'est le BionicCobot. Le robot pneumatique de construction légère est inspiré du bras humain dans sa structure anatomique. Comme son modèle biologique, il exécute de nombreuses tâches à l'aide de ses mouvements souples et délicats. En raison de sa souplesse et de son opérabilité intuitive, le BionicCobot est capable d'interagir de façon directe et sûre avec l'homme. Il soutient en cela l'opérateur lors de travaux monotones et intervient en cas de manipulations dangereuses pour l'homme.
Concepts de commande intuitifs en vue d'une interaction sûre
Dans le BionicWorkplace, le bras de robot bionique collabore avec d'innombrables systèmes d'assistance et d'appareils périphériques reliés entre eux et qui communiquent entre eux. En même temps, l'intelligence artificielle et les méthodes d'apprentissage automatique (machine learning) font du BionicWorkplace un système évolutif et anticipatif qui s'auto-optimise en continu.
L'ensemble du poste de travail est conçu de façon ergonomique. Il s'adapte individuellement à l'homme jusqu'à l'éclairage. Au milieu du champ de vision de l'opérateur se trouve une grande surface de projection. Elle lui fournit toutes les informations pertinentes et réagit de façon dynamique à leurs continus en fonction des exigences. Autour de la surface de projection se trouvent différents capteurs et systèmes de vision qui calculent en permanence la position de l'opérateur, des composants et des outils. Ainsi, l'humain peut interagir directement avec le BionicCobot et le commander par le mouvement, le contact ou la voix.
Calcul de la position de l'opérateur à l'aide de l'informatique vestimentaire
L'opérateur et ses mouvements sont détectés par le système grâce aux vêtements de travail spéciaux que celui-ci porte. Ces vêtements, appelés « wearables », sont constitués d'un haut à manches longues, équipé de capteurs inertiels et d'un gant de travail avec marqueurs infrarouge intégrés. À l'aide des données de capteurs saisies, le BionicCobot peut remettre au millimètre près des objets à son collègue humain et si nécessaire, l'esquiver – une condition indispensable pour la collaboration directe entre l'homme et le robot.
L'apprentissage automatique optimise les processus de travail
Le logiciel intelligent gère simultanément l'ensemble des images de caméra, les données de position et les entrées des différents appareils périphériques. De toutes ces informations, il déduit le déroulement optimal du programme. Ensuite, le système délègue les tâches de manière intelligente au robot et aux autres outils afin de soutenir de façon optimale l'humain pendant son travail.
Le système évolue avec chaque action résolue. Ainsi se forme une carte sémantique qui croît en continu. Le long des chemins de réseau, les algorithmes préalablement définis tirent en permanence des conclusions dynamiques. Ainsi, l'on passe progressivement d'un déroulement commandé, programmé et fixe à un mode de travail sensiblement plus libre.
Manipulation à distance via lunettes de réalité virtuelle
La manipulation à distance est un autre élément du concept de commande intuitif. Pour ce faire, une caméra stéréo 3D avec un angle de 180 degrés, saisit l'ensemble de l'espace de travail. En parallèle, l'opérateur, qui agit dans un espace séparé, porte également des lunettes de réalité virtuelle en plus des wearables textiles. Avec ces lunettes, il peut accéder et suivre en temps réel les images de la caméra. Ainsi, le robot peut être commandé à une distance sûre en cas de séparation spatiale.
Modules de connaissance acquis utilisables dans le monde entier
Grâce aux postes de travail évolutifs et intelligents comme le BionicWorkplace et à l'utilisation d'outils multifonctions, l'interaction entre l'humain et la machine sera encore plus intuitive, simple et efficace dans les temps à venir. Les modules de connaissance et les nouvelles compétences acquis peuvent être partagés sans limite et dans le monde entier. Ainsi, il serait possible à l'avenir de constituer des postes de travail comme un ensemble mondialement interconnecté avec des adaptations à l'échelle locale – à chaque fois en adéquation avec les tâches individuelles et les souhaits des clients sur place.
