L'actualité du GDR

Chers membres du GDR,

Le GT6 Conception innovante et mécatronique organise une journée scientifique le vendredi 27 avril 2018 au Technocampus Océan.

Adresse : Technocampus Océan – Amphithéâtre – Rue de l'Halbrane, 44340 Bouguenais

Le thème de la journée est intitulé « Conception et Commande pour la Robotique des Grands Espaces ».

Résumé : L’intérêt de la robotique pour des tâches de manipulation et d’interaction dans de grands espaces est aujourd’hui évident : manipulation pour la logistique, opérations d’usinage sur pièces de très grande taille, gestes robotisés en environnement extérieur, … Les solutions prennent à l’heure actuelle différentes formes : manipulateurs mobiles, robots à câbles, ou encore bras manipulateurs sur drones aériens et robots anthropomorphes montés sur rail. Des problématiques de conception et commande existent aujourd’hui. L’objectif de la journée est de partager les développements récents autour des liens conception-commande et les problèmes ouverts dans la communauté sur ce thème de la robotique pour les grands espaces. La journée aura lieu au Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N), ce qui permettra de combiner présentations scientifiques et visite de plateformes robotiques en lien direct avec le thème de la journ? ?e.


Le programme de la journée est le suivant :


8h45 : Accueil des participants à cette journée à l'adresse suivante :
Technocampus Océan – Amphithéâtre – Rue de l'Halbrane, 44340 Bouguenais


9h00 : Ouverture de la journée – Pierre RENAUD – Alexis GIRIN – Stéphane CARO


9h15 à 9h45 : « Quelle place et quelles opportunités pour la robotique dans l'industrie logistique ? » Jean-François BRETHE, Université du Havre
Des robots Kiva aux drones inventoristes, la robotique semble promise à un bel avenir dans l'industrie logistique. L'objectif de l'exposé est d'analyser les spécificités de l'environnement logistique, en particulier les entrepôts, en vue de dégager les opportunités d'introduction de robots. Les dimensions spatiales importantes, la structuration particulière de l'espace, la grande diversité des produits à saisir, la présence indispensable d'opérateurs humains, les facteurs financiers et sociaux sont des éléments clés à considérer pour une introduction réussie de robots manipulateurs dans ce secteur logistique. Quelques applications en cours de développement dans le cadre du projet XTERM action 5 Usine du futur seront présentées.


9h45 – 10h15 : « FASTKIT - Robot parallèle à câbles mobile et collaboratif », Nicolò PEDEMONTE (IRT Jules Verne) et Tahir RASHEED (LS2N, Ecole Centrale Nantes)

Initié en septembre 2016 dans le cadre du projet européen ECHORD ++, le projet FASTKIT mené par l’IRT Jules Verne et le CNRS a conduit à la réalisation d’un démonstrateur de robot parallèle à câbles mobile et collaboratif. Ce robot est pensé pour répondre aux besoins émergents des industriels de disposer de solutions techniques automatisées de préparation de commandes. FASTKIT combine l’autonomie d’un robot mobile et les fonctionnalités d’un robot parallèle à câbles. Parmi les principales fonctionnalités développées dans le cadre du projet de recherche européen FASTKIT, on retrouve : (i) la navigation 100 % autonome permettant la détection et l’évitement d’obstacle ; (ii) le déploiement du robot synchronisé en temps réel et l’efficacité des opérations de manipulation de colis. Les avantages procurés par FASTKIT sont multiples et répondent à de réels besoins industriels de souplesse, notamment pour les opérations de logistique dans des installations de stockage existantes. La présentation portera sur la conception, la modélisation et la gestion des redondances d’actionnement et cinématiques de FASTKIT. Une visite du démonstrateur FASTKIT est prévue.


10h15 à 10h45 : Pause café


10h45 – 11h15 : « Des AGVs hors des sentiers battus », Cyril QUENNOUELLE et Guy CAVEROT, B2A Technology
Les AGVs (Automated Guided Vehicles) sont présents dans les usines et les entrepôts logistiques depuis plusieurs décennies et pour y déplacer des charges lourdes type palettes ou bobines. Ces robots mobiles commencent désormais à être utilisés pour de nouvelles applications, dans des environnements de plus en plus variés. Cependant dans un contexte industriel, ces applications posent des défis particuliers puisque les niveaux de fiabilité, de qualité de service et de coûts exigés restent extrêmement élevés. Après avoir présenté quelques exemples de projets robotiques, nous évoquerons quelques-unes de ces problématiques : se localiser dans les zones de travail très étendues, garantir le fonctionnement en extérieur, intégrer dans une flotte d'AGVs des robots plus autonomes réalisant des tâches complexes.


11h15 à 11h45 : « Robots parallèles à câbles avec robot industriel embarqué » Marc GOUTTEFARDE, LIRMM, Montpellier
Un système robotique composé d’un robot parallèle à câbles et d’un robot industriel (manipulateur sériel), ce dernier étant embarqué sur la plate-forme mobile du robot à câbles, est pertinent dans plusieurs applications industrielles nécessitant l’exécution de tâches dextres au travers d’un vaste espace de travail. Dans le cadre du projet ANR DexterWide, un robot Yaskawa SIA20F à 7 degrés de liberté a été embarqué sur la plate-forme mobile du robot CoGiRo, un robot à câbles à 6 degrés de liberté de grande dimension. Cette présentation sera consacrée aux applications potentielles d’un tel système robotique, à la planification de trajectoire du système complet qui possède des redondances cinématique et d’actionnement, ainsi qu'au problème de l'adéquation entre la taille et le poids du robot industriel (et de ses équipements de commande et de puissance) et la taille et les capacités de charge du robot à câbles.


11h45 – 12h30 : « Visite de plateformes robotiques de l’IRT Jules Verne », Alexis GIRIN, IRT Jules Verne


12h30 – 13h45: Pause Repas


13h45 – 14h15 : « CraneBOT: nouveau produit de levage automatisable », Jean-Baptiste IZARD, Tecnalia

A la suite du projet européen CableBOT, Cemvisa Vicinay et Tecnalia se sont rapprochés pour créer un nouveau produit de levage automatisable qui entrera prochainement dans la gamme de Cemvisa, le CraneBOT. Cette machine est composée d’un pont roulant à double poutre déplaçable sur rails sur une travée d’usine, ainsi que d’un robot parallèle à câbles à 8 treuils. Les deux dispositifs sont opérables simultanément (le pont roulant fait office de 9e câble toujours vertical) pour une capacité d’emport importante y compris en hauteur de l’espace de travail, avec les avantages du robot à câbles, à savoir le contrôle de la charge sans balancement et dans toutes les directions, ce qui ouvre la possibilité de faire du pick and place de pièce de plusieurs tonnes sur une travée d’usine entière. Un prototype du dispositif a été construit dans les locaux de Cemvisa à partir d’un pont roulant de capacité d’emport de 2Tn. La présentation sera foca lisée sur la configuration du prototype et les détails de cette configuration nouvelle à 9 câbles, de l’effet du 9e câble sur les capacités d’emport par rapport à une configuration de robot à câbles classique, et sur la nature du contrôle mis en œuvre pour la synchronisation des deux machines.


14h15 – 14h45 : « Control and design of aerial robots for physical inspection and cooperative manipulation », Marco TOGNON, LAAS, Toulouse

Nowadays autonomous aerial vehicles are normally used as simple moving sensors. However, robots are not useful only to sense the environment but to act and interact with it. The interest on aerial physical interaction is increasing day by day due to its strong applicative potentiality. Nevertheless, from a scientific point of view, new aerial vehicle designs and new control methods are needed to face the many challenges that arise when we an aerial robot interacts with the environment. In this presentation, the new aerial platforms and control strategies developed at LAAS-CNRS will be presented. In particular it will be shown how a multidirectional-thrust aerial vehicle and a cable-based multi-robot system can be effective for aerial physical interaction and manipulation.


14h45 – 15h15 : « Contribution à la commande basée-modèle des robots parallèles à câbles », Sana BAKLOUTI, INSA de Rennes

Les robots parallèles à câbles (RPCs) sont un type particulier de robot parallèle, où les segments rigides sont remplacés par des câbles. Les câbles étant flexibles, ils génèrent des effets dynamiques et oscillatoires de la plateforme mobile non désirés. Dans ce cadre, une stratégie de commande en couple des RPC est proposée. Elle s’agit d’un contrôle basé-modèle qui pré-compense en hors-ligne l’élongation des câbles et les effets dynamiques générés par leurs interactions avec le système complet. Ces effets sont anticipés à travers un modèle élasto-dynamique des RPCs. Une commande PID assure la stabilité et le rejet des perturbations. Des simulations numériques ont confirmé que cette stratégie de commande améliore le suivi de la trajectoire par rapport aux lois de commande conventionnelles basées sur un modèle rigide. Des essais expérimentaux sont en cours de préparation sur le prototype CREATOR du LS2N afin de valider les résultat s théoriques obtenus.


15h15 – 18h00 : « Conception d'un robot mobile pour le secteur du bâtiment et nautique », Kévin SUBRIN, Sébastien GARNIER et Thomas BRESSAC, Université Nantes, LS2N, équipe ROMAS

Des secteurs d'activités comme le bâtiment ou nautique sont à la recherche de moyens techniques pour un plus grand confort de leur personnel tout en améliorant la rentabilité des produits finis. Une architecture basée sur un robot mobile intégrant un robot industriel a été développée et s'est illustrée dans l'impression de murs de 4 mètres de haut pour un habitat social de 95m² en septembre 2017. L'objectif de la présentation vise à présenter les développements réalisés dans le cadre de cette réalisation et les problématiques liées à l'intégration de ce moyen sur des activités nautiques dans le cadre du projet Européen COROMA.
Il est à noter que cette présentation aura lieu à l’IUT Nantes, campus Centre-ville, 3 Rue Maréchal Joffre, 44000 Nantes


18h00 Clôture de la journée.


Sous réserve d'invitation, les participants devront s'inscrire auprès de Stéphane Caro (Stephane.Caro@ls2n.fr) au plus tard le mercredi 25 avril 2018 à 18h. L’inscription est gratuite mais obligatoire pour permettre de préparer la logistique nécessaire.

email : Stephane.Caro@ls2n.fr

Merci d'avance,

Les organisateurs de la journée,

Pierre Renaud et Stéphane Caro