Bras robotisés : comprendre leurs forces, leurs limites et le rôle de l’IA dans l’industrie

Le pôle R-D d’Osedea a eu l’occasion de travailler avec différents bras robotisés dans le cadre de plusieurs projets. Le marché mondial des bras robotisés est en pleine expansion, avec 4 millions de robots industriels en activité à travers le monde. Les projections indiquent que ce nombre triplera au cours de la prochaine décennie, porté par l’Industrie 4.0 et l’intégration de l’IA visant à réduire les coûts opérationnels (Data Bridge Market Research, 2024). Dans cet article, nous proposons un survol de quelques types de bras robotisés, ainsi que de leurs limites et de leurs avantages distincts.

L’évolution des bras robotisés industriels fixes

Aussi surprenant que cela puisse paraître, les premiers bras robotisés industriels utilisés à grande échelle en fabrication remontent à 1961. Depuis, la technologie a évolué rapidement. Pendant des années, ces bras robotisés ont été confinés dans des cages, exécutant en toute sécurité des tâches répétitives à longueur de journée. Les avancées technologiques ont permis d’améliorer la sécurité et l’efficacité de façon considérable, générant un impact à forte valeur ajoutée sur nos opérations.

Heureusement, la technologie continue de progresser, et l’intégration de ces robots dans nos lignes de production et nos installations est aujourd’hui plus accessible que jamais. Cela dit, on peut faire mieux — et c’est déjà en cours.

Bien sûr, les bras fixes traditionnels demeurent les champions incontestés en matière de vitesse extrême et de précision au sous-millimètre. Ils jouent un rôle clé dans des secteurs comme le soudage ou l’assemblage automobile, pour n’en nommer que quelques-uns. Toutefois, ils manquent de flexibilité pour répondre à des problématiques modernes et dynamiques dans certains contextes.

Bras robotisés mobiles : étendre la portée et la flexibilité

Osedea est devenu partenaire d’affaires de Boston Dynamics en 2021. Grâce à cette collaboration, nous avons commencé à travailler notamment avec leur robot Spot, par exemple dans le cadre d'un projet avec la STM. Notre unité était équipée de leur bras manipulateur. Cet ajout offre des avantages importants en permettant la manipulation mobile d’environnements.

À ses débuts, le bras était limité, mais les flux de travail rendus possibles par la plateforme Spot permettaient déjà d’effectuer des tâches simples, comme saisir un objet. Une fois l’objet pris, il était possible de déplacer le robot où bon nous semblait pour ensuite le déposer. D’autres capacités, comme ouvrir des portes (impressionnant à voir, quoique légèrement inquiétant lorsqu’on se trouve de l’autre côté) ou manipuler des interfaces comme des leviers et des valves, ont rapidement été intégrées à la plateforme.

Cela représente un avantage majeur pour certains cas d’usage. Il est désormais possible d’envoyer Spot dans des environnements dangereux — imaginons une fuite de gaz — et d’utiliser son bras pour fermer une valve et stopper la fuite. Par exemple, Ontario Power Generation a développé un cas d’usage permettant de déclencher et de réarmer des disjoncteurs de façon autonome (ce cas d'usage peut être visionné ici), gardant ainsi les opérateurs complètement à l’écart des risques.

Cette capacité à surveiller son environnement physique est essentielle pour les applications d’IA physique, où la trajectoire du robot n’est pas nécessairement prédéfinie. Consultez notre article : L’essor de l’IA physique : passer d’une automatisation rigide à la collecte de données autonome.

Cobots : assurer la sécurité sans compromettre l’efficacité

Les bras robotisés industriels traditionnels peuvent être très dangereux. Comme ils sont souvent peu conscients de leur environnement et se déplacent à grande vitesse, les collisions sont inévitables dans des environnements dynamiques ou en constante évolution.

La solution consiste à intégrer des mécanismes de limitation de puissance et de force (PFL), une norme universelle dans les robots collaboratifs (cobots), comme ceux produits par Universal Robots. Grâce à des capteurs de couple au niveau des articulations, les cobots surveillent en continu la résistance qu’ils rencontrent. Dès qu’une micro-variation de force est détectée, le cobot s’arrête en toute sécurité en quelques millisecondes.

Cette fonctionnalité permet de développer des applications sécuritaires, notamment lorsqu’ils travaillent aux côtés d’opérateurs humains ou dans des environnements restreints.

Cette capacité à surveiller leur environnement physique est essentielle pour les applications d’IA physique, où les trajectoires des robots ne sont pas nécessairement prédéfinies. Pour en savoir plus, consultez notre article : The Rise of Physical AI: Moving from Rigid Automation to Autonomous Data Collection.

Collaborer pour bâtir l’avenir de l’autonomie

Nous rejetons les approches universelles en robotique. Nous concevons des solutions sur mesure qui intègrent une intelligence logicielle avancée à la réalité physique, que vous ayez besoin de la précision d’un bras fixe, de la portée d’un système mobile ou de la sécurité d’un cobot.

Collaborons pour répondre à vos besoins spécifiques en détection de défauts ou pour explorer le potentiel de l’IA physique dans vos installations.

Parlons de ce qui est possible.