Assistant flexible

Article du 26 août 2020 

BionicMobileAssistant

Apporter des vêtements ou une serviette de bain, collaborer main dans la main avec un ouvrier lors de l’assemblage ou travailler dans des environnements à accessibilité limitée : le BionicMobileAssistant est prédestiné pour les services d’assistance les plus divers. Il est constitué d’un robot mobile, d’un bras de robot électrique et de la BionicSoftHand 2.0.

Un robot se déplace de manière autonome dans un bâtiment d’usine. Il reconnaît de manière indépendante où se trouvent les différents postes de travail, saisit l’outil de manière adaptative et travaille en collaboration avec l’ouvrier à ses côtés : Voilà à quoi pourrait ressembler l’assemblage du futur, où le BionicMobileAssistant interviendrait.

Agile en bas, adaptatif en haut

La partie inférieure du système d’assistance est constituée du sous-système Ballbot. L’application de robot mobile se balance sur une sphère et peut être manœuvrée dans toutes les directions. Les mouvements du Ballbot sont planifiés et coordonnés via des algorithmes de planification et de régulation qui sont intégrés dans un ordinateur puissant, dans son corps.

Sur l’application mobile est monté le bras de robot électrique DynaArm qui permet d’effectuer des mouvements rapides et dynamiques. Grâce à un contrôle des forces basé sur un modèle et à des algorithmes de régulation pour compenser les effets dynamiques, le bras peut bien réagir aux influences extérieures et donc interagir de manière très sensible avec son environnement. Il est contrôlé par un Ballbot via un bus de communication EtherCAT.

La préhension adaptative est rendue possible par la main de robot pneumatique BionicSoftHand 2.0, un perfectionnement de la BionicSoftHand de 2019. Ses doigts sont constitués de soufflets flexibles à chambres à air, enveloppés d’un tricot textile à la fois ferme et souple. La main est ainsi légère, souple, adaptative et sensible tout en restant capable d’exercer des forces considérables. Un gant avec des capteurs dynamométriques tactiles sur le bout des doigts, la paume et les parties extérieures lui permet d’avoir le « doigté » nécessaire.

La BionicSoftHand 2.0 détecte la dureté de l’objet à saisir et la qualité de la prise en main. Elle adapte sa force de préhension en conséquence.
La BionicSoftHand 2.0 détecte la dureté de l’objet à saisir et la qualité de la prise en main. Elle adapte sa force de préhension en conséquence.

Objets à saisir et espace bien en vue

À l’aide d’une caméra de proondeur, la BionicSoftHand 2.0 peut détecter visuellement l’objet à saisir même s’il est partiellement recouvert. Le traitement des informations est assuré par un réseau neuronal qui a été formé au préalable à l’aide de la data augmentation. Par une modification marginale de quelques images sources, par ex. avec des arrière-plans, des conditions d’éclairage ou des angles de vue différents, et par leur duplication, le système obtient un vaste ensemble de données avec lesquelles il peut travailler indépendamment.

Grâce à deux autres caméras, le BionicMobileAssistant a également et à tout moment son environnement bien en vue et s’oriente de manière autonome dans l’espace : une caméra recherche des points fixes prédéfinis pour se positionner de manière absolue, tandis que la seconde caméra utilise la structure du plafond pour estimer le mouvement. Le système a toute son alimentation en énergie à bord. Cela lui permet d’effectuer diverses tâches à différents endroits, ce qui va tout à fait dans le sens d’une production en constante évolution.

Le robot peut se déplacer de manière autonome. La batterie pour le bras et le robot est logée dans le corps. La cartouche d’air comprimé pour le bras pneumatique et intégré dans le haut du bras.
Le robot peut se déplacer de manière autonome. La batterie pour le bras et le robot est logée dans le corps. La cartouche d’air comprimé pour le bras pneumatique et intégré dans le haut du bras.