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Robotique interactive : inventer les coopérations de demain entre le robot et l’homme

La plateforme Robotique interactive SMART accueille les développements du CEA-List et de ses partenaires industriels sur les cobots, exosquelettes et autres robots collaboratifs. Elle propose un ensemble de technologies à l’état de l’art pour concevoir des solutions novatrices, sûres et performantes orientées sur les interactions entre humains et robots et sur l’amélioration des capacités de ces derniers.

Overview

De la téléopération au développement d’exosquelettes

La plateforme de robotique interactive SMART (Saclay Manufacturing And Robotics Technology Platform) accueille les développements menés par le CEA-List avec ses partenaires industriels et académiques autour des thèmes suivants :

  • la téléopération,
  • la cobotique et la robotique collaborative,
  • les exosquelettes,
  • la manipulation,
  • la robotique mobile,
  • l’automatisation de process industriels.

Elle permet à ses utilisateurs de développer des technologies en rupture dans ces différents domaines et d’en explorer les applications potentielles. Ses équipements (robots industriels, robots d’inspection, exosquelettes, Autonomous Mobile Robots, etc.) et ses liens avec les équipementiers et les utilisateurs finaux rendent possible l’analyse et la validation des usages dans un environnement représentatif.

Smart s’adresse à tous les secteurs, de l’agriculture au monde industriel, en passant par le BTP, le transport, le domaine médical, etc.

1 500 m²

de locaux

50

experts

12

brevets par an

Améliorer la commande et les interactions

SMART met à disposition un ensemble d’expertises et de technologies développées au CEA-List. Les partenaires peuvent y faire appel pour concevoir de nouvelles architectures logicielles, destinées, notamment, à la conception de techniques innovantes de manipulation des robots ou à la construction et la commande d’exosquelettes. Ces technologies et expertises sont également mobilisables pour des études d’optimisation de la commande et de la perception de robots standards.

Parmi les environnements logiciels mis à disposition :

  • la commande en effort ou hybride force / position, à travers l’environnement de contrôle CORTEX,
  • l’ensemble des technologies d’IA nécessaires au développement de solutions d’interaction homme-robot ou à la compréhension par le robot de son environnement (LIVA, ExpressIF®, etc.)
  • la programmation intuitive,
  • la commande supervisée à travers l’environnement SCORE,
  • la modélisation avec l’outil Papyrus for Robotics
  • etc.
Propriétés

Des robots sûrs

Un enjeu majeur de la robotique actuelle auquel le List porte une attention particulière est la conception de robots performants dans l’interaction et sûrs dans leur fonctionnement. Le CEA-List, à travers sa plateforme SMART, est reconnu pour son savoir-faire en la matière. Il s’appuie, notamment, sur la mise en œuvre d’actionneurs à très faible frottement associant rigidité, légèreté et faible inertie. Autorisant un contrôle très fin des efforts exercés, ils offrent ainsi un haut niveau de sécurité pour les opérateurs travaillant à proximité.

Actionneur à câble et vis à billes

L’actionneur à câble et vis à billes est le fruit de nombreuses années de recherche au CEA. Couvert par plusieurs brevets, il présente des facteurs de démultiplication des efforts importants tout en maintenant les pertes à un niveau très faible. Ces performances permettent de concevoir des robots légers et à faible inertie, parfaitement compatibles avec la collaboration avec les opérateurs, notamment en estimant les efforts qui s’exercent en sortie de l’actionneur par des mesures au niveau du moteur, sans ajouter de capteur supplémentaire.

L’un des halls robotiques avec trois robots Cobomanip, un Staübli, et quelques autres systèmes en cours de développement

SMART dispose de 2 halls robotiques permettant la mise en œuvre de robots de grande taille à échelle 1. On peut voir au premier plan un Cobomanip qui permet d’assister les opérateurs dans le déplacement précis de charges lourdes

Autres halls robotiques

Les différents halls robotiques permettent les essais de nombreux robots différents. Un atelier électronique et un atelier mécanique permettent les interventions nécessaires pour des évolutions rapides

Des exemples d’exosquelettes développés au sein de la plateforme

Les thématiques couvertes concernent aussi bien les exosquelettes des membres inférieurs ou supérieurs, l’assistance au port de charge ou aux tâches pénibles dans le monde industriel, le domaine médical (rééducation, assistance), …

La suite logicielle Cortex et des exemples de différents robots et outils auxquels elle peut être connectée

La suite logicielle Cortex permet d’interfacer rapidement et efficacement un grand nombre de robots et bras maîtres afin de garantir une intégration efficace. Elle s’appuie sur des performances temps-réel dur, et permet de mettre en œuvre simplement un grand nombre d’outils tels que : des composants robotiques, des architectures de contrôleurs, des fonctions métiers (skills), …

Collaboration

Des partenaires dans tous les secteurs économiques

SMART compte un grand nombre de partenaires.

Fournisseurs de technologies : Stäubli, Getinge La Calhène, ABB, UR, Isybot, Haption, CLEIA, COVAL, BA HealthCare …

Partenaires industriels : Orano, Dassault Aviation, Safran, COLAS, Technip Energies, Stellantis, SADE…

Success story

Le robot compagnon

Le démonstrateur Robot Compagnon regroupe les travaux du CEA-List en robotique intelligente. Le système est capable d’assembler, en autonomie ou avec l’aide d’un opérateur, une dizaine de pièces mécaniques disposées aléatoirement dans un bac de dépose. Pour cela, il sait coordonner un ensemble de fonctions complexes comme la planification, la vision, la saisie et l’assemblage et l’interaction avec l’homme.

En savoir plus, consulter la page Axe de recherche Robotique intelligente

Contact

  • Yann Perrot
    Responsable du Service de Robotique Interactive

    Paris-Saclay, site de Nano-INNOV

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