Les coudes, genoux et poignets des robots
Un système modulaire flexible facile à assembler
23.10.2010 | Rédacteur: MSM
Un système modulaire d'articulations pour robots, solutions clé en main pour systèmes humanoïdes?: la bionique, source d'inspiration.
Les robots humanoïdes sont à l'ordre du jour?! Il suffit d'avoir vu ne serait-ce qu'une fois les athlètes artificiels disputer le tournoi «?RoboCup?» de football pour imaginer à quel point les progrès dans ce domaine sont rapides. igus, spécialiste des tribopolymères, avait présenté ce printemps pour la première fois à la Foire de Hanovre un nouveau «?système modulaire robotique?» pour les articulations, et s'attaque ainsi à l'un des problèmes encore en suspens. Jusqu'alors, les ingénieurs de recherche et développement étaient contraints de «?bricoler?» des solutions individuelles à partir d'une multitude de petites pièces.
Les articulations du système modulaire «?robolink?» qui vient d'être présenté fonctionnent dans leurs mouvements selon le principe du tire-câbles similaire au mécanisme reliant os et tendons sur l'être humain. Les bras articulés en polymère faisant partie du squelette du robot abritent tous les câbles assurant la transmission des données, en plus des éléments pneumatiques et hydrauliques, et permettent leur fonctionnement sûr. Ces câbles alimentent les capteurs produisant les images, mesurant les forces et traitant les sons, c'est-à-dire les organes sensoriels des robots humanoïdes.
C'est dans une aventure toute nouvelle que se lance igus avec ce nouveau squelette en polymère. L'idée en revient à Dr. Rudolf Bannasch, gérant de la société berlinoise EvoLogics, une entreprise de pointe spécialisée dans la bionique et les robots humanoïdes, qui a également apporté son soutien pour leur développement. «?Lors de la mise au point de robots humanoïdes, nous consacrons infiniment de temps à la mécanique?», déclare Dr. Bannasch qui ajoute?: «?Nous rêvions depuis longtemps d'un système modulaire dont il suffirait d'assembler les éléments.?»
Un tel système permettrait de réduire considérablement la période de mise au point, et les programmeurs d'intelligence artificielle pourraient commencer leur travail plus tôt. Et igus disposait déjà d'années d'expérience dans le domaine des robots humanoïdes et industriels. Des systèmes mobiles autonomes font par exemple appel aux paliers lisses en polymères de l'entreprise, et des robots industriels du monde entier sont équipés de systèmes de chaînes porte-câbles à mouvements pluridimensionnels «?Triflex R?».
Le système modulaire pour robots qui vient d'être présenté s'adresse en particulier aux ingénieurs mettant au point des robots et aux laboratoires travaillant dans le domaine des systèmes humanoïdes et des solutions légères destinées à la manipulation et à l'automation. L'objectif d'igus était de réduire autant que possible les masses en mouvement afin que les actuateurs puissent être séparés des éléments fonctionnels tels que grappins, mains ou encore éléments à ventouses. Lors de la mise au point, igus a accordé une grande importance à un montage rapide et à un design convivial, ainsi qu'à la mise à profit des avantages des polymères tribo-optimisés, dont notamment l'absence de lubrification et le faible poids.
Le concept du système modulaire «?robolink?» se compose d'une unité d'entraînement et de commande, de bras articulés de longueurs et d'exécutions différentes, d'articulations de différentes tailles avec passage pour des câbles de commande supplémentaires inclus. A l'extrémité de ce montage en série d'articulations, dont la longueur est variable, igus offre des possibilités de raccordement à des outils de tous types. De par sa modularité, le système permet de concevoir et de réaliser des configurations de robots humanoïdes extrêmement variées. Celles-ci vont du bras articulé à la créature à quatre pattes en passant par le bras de benne mobile et le «?bateau à rames?». Les articulations peuvent être combinées à volonté.
L'unité d'entraînement et de commande est conçue sous forme de «?boîte noire?», un choix délibéré. Le développeur du robot peut choisir le système à utiliser en toute liberté, qu'il soit pneumatique, électrotechnique ou hydraulique. Les bras articulés sont réalisés en polymère renforcé de fibres de carbone ou en d'autres matériaux légers. Les articulations en polymère moulé par injection constituent la pièce maîtresse bionique du squelette du robot. Elles sont commandées par l'intermédiaire de tirants de câble qui transmettent les forces de traction, une fonction remplie sur le squelette humain par les tendons. Le tirant externe est en retrait tandis qu'une traction est exercée sur le tirant interne. C'est de cette manière qu'est entraîné l'outil choisi par l'ingénieur, qu'il s'agisse d'un grappin, d'une pelle ou d'un crochet.
Les tirants sont guidés au travers des articulations et des bras, d'une articulation à la suivante, puis à celle d'après, sur le modèle des articulations du corps humain. Quatre fils suffisent par articulation en polymère pour que celle-ci puisse tourner et pivoter à volonté. Les fils sont réalisés en fibres artificielles techniques. Celles-ci sont très solides, ne s'allongent que peu, résistent aux produits chimiques, n'ont pas besoin d'être lubrifiées et sont peu sensibles à l'abrasion.
Elles présentent de grands avantages techniques par rapport à l'acier en termes de frottement et d'usure, sans compter leur efficience énergétique en raison d'un poids réduit «?Nous nous réjouissons d'explorer un secteur nouveau avec notre tribopolymère?», déclare à ce sujet Frank Blase, PDG. «Le nouveau système modulaire est d'une grande utilité pour la mise au point de robots humanoïdes. Il offre des solutions mécaniques légères, prêtes à l'emploi, pour un secteur d'avenir?».
Auteur
André Kluth
Igus GmbH, D?51'147 Köln
Coordonnées en Suisse
Igus Schweiz GmbH
Industriestrasse 11
4623 Neuendorf
Tél. 062 388 97 97
Fax 062 388 97 99
www.igus.ch
info.ch@igus.ch
Ce texte est protégé par les droits d'auteur. Si vous désirez l'utiliser pour des besoins personnels veuillez consulter les conditions suivantes sur www.mycontentfactory.de (ID: ) | Archiv: Vogel Business Media
Ajouter un commentaire