Groupes de travail GT6 : Conception innovante et mécatronique

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GT6 : Conception innovante et mécatronique

Objectifs

L’objectif de ce groupe de travail est de réunir les acteurs qui s’attaquent aux problèmes liés à la conception en robotique en intégrant des aspects de la mécatronique. Ce GT a donc un spectre assez large et trouvera des applications dans pratiquement tous les domaines de la robotique et plus particulièrement dans les domaines suivants :
• la robotique manufacturière ;
• la robotique médicale ;
• la robotique humanoïde ;
• les systèmes haptiques ;
• la locomotion ;
• la robotique d’assistance.

Thèmes

Nous proposons d’organiser ce GT autour des quatre thèmes suivants :

1) Méthodologie de conception

La conception innovante cherche à développer des produits ou des concepts novateurs. Pour cela, elle devra s’appuyer sur des méthodes et des outils de conception performants, comme :
• la conception préliminaire (définition conceptuelle en phase amont, par exemple choix de topologie de mécanismes...) ;
• critères d’évaluation des performances (méthode d’évaluation de l’espace de travail, de la détection des singularités...) ;
• l’optimisation multi-objectif (construction et exploitation des fronts de Pareto) ;
• la conception robuste (sensibilité des performances aux erreurs, analyse et synthèse des tolérances...) ;
• la conception bio-inspirée (algorithmes génétiques, réseaux de neurones, comportement bio-fidèle, neurophysiologie) ;

2) Architectures robotiques du futur

La conception innovante et mécatronique doit permettre de définir de nouvelles architectures robotiques permettant d’améliorer de façon très sensible les performances (nouvelles cinématiques) ou les services rendus (robotique ambiante). Pour les nouvelles architectures cinématiques, ces améliorations concerneront l’espace de travail (y compris en orientation), les vitesses de travail, la précision, la rigidité, l’autonomie, la miniaturisation, … Le coût de fabrication et d’utilisation sont aussi des critères de performances à prendre en compte. Les architectures potentiellement innovantes pourront être parallèles, hybrides, à câbles, redondantes, cuspidales, autonomes...

La robotique ambiante se place dans la continuité du domaine plus restreint de l’informatique ambiante. Dans un contexte robotique, les services offerts à l’utilisateur seront des services de contrôle de l’environnement : perception ou action. Les architectures développées devront être reconfigurables (sur les plans logiciel et matériel). Cette thématique est particulièrement justifiée par le vieillissement de la population qui amènera de plus en plus de monde à souhaiter un contrôle partiel de leur environnement immédiat. Dans ce cadre, le GT6 encouragera vivement la communauté à des développements matériels dans le domaine de la robotique humanoïde.

3) Constituants technologiques innovants et actionneurs intégrés

Des constituants technologiques innovants doivent être mis au point pour accompagner le développement des nouvelles architectures de robots. A titre d’exemple on peut citer les constituants suivants :
• articulations (à grands débattements, sans jeu, compactes, miniaturisées, articulations reconfigurables...) ;
• actionneurs (actionneurs linéaires, alliages à mémoire de formes...) ;
• effecteurs reconfigurables, instruments de chirurgie mini-invasive, mains artificielles... ;
• conception d’actionneurs intégrés pour des applications robotiques et mécatroniques (aspects mécaniques de transmission des mouvements et des efforts, capteurs nécessaires à l’observation du système, boucles de contrôle locales)

Actions

Il est prévu d'organiser 4 réunions de travail par an. Des réunions supplémentaires pourront être programmées si le besoin s’en fait sentir. Ce GT aura vraisemblablement de nombreuses interactions avec l’ensemble des autres GT. Le cas échéant, il sera intéressant de réunir simultanément les acteurs de plusieurs GT. Le GT fournira un document d’état de l’art et de prospective.