Qu'est-ce qu'un bras robotique industriel ?
De l'industrie manufacturière à l'automobile en passant par l'agriculture, les bras robotisés industriels sont l'un des types de robots les plus couramment utilisés aujourd'hui.
Les bras robotiques, également appelés bras robotiques articulés, sont rapides, fiables et précis et peuvent être programmés pour effectuer un nombre infini de tâches dans des environnements variés. Ils sont utilisés dans les usines pour automatiser l'exécution de tâches répétitives, telles que l'application de peinture sur des équipements ou des pièces ; dans les entrepôts pour prélever, sélectionner ou trier des marchandises sur des convoyeurs de distribution afin d'honorer les commandes des consommateurs ; ou dans un champ agricole pour prélever et placer des fruits mûrs sur des tiroirs de stockage. Et à mesure que les technologies robotiques se développent et que les environnements industriels deviennent plus connectés, les capacités des bras robotiques s'étendent pour permettre de nouveaux cas d'utilisation et de nouveaux modèles d'exploitation.
Par le passé, un bras robotique nécessitait un apprentissage pour effectuer des tâches étroitement définies, telles que la saisie d'un seul type d'objet à un endroit précis avec une orientation spécifique. Les robots n'ont pas été capables d'identifier un type d'objet particulier parmi d'autres, de déterminer l'emplacement de l'objet avec une certaine tolérance (zone plutôt que position exacte) ou d'ajuster la prise en fonction de l'orientation de l'objet.
Aujourd'hui, grâce à des appareils tels que les caméras de profondeur haute résolution Intel® RealSense™, les puissants processeurs et GPU, et les technologies d'IA telles que le la distribution Intel® du kit d'outils OpenVINO™, les bras robotiques sont dotés de la détection et de l'intelligence nécessaires pour effectuer de nouvelles tâches. Ces robots intelligents, dotés d'une vision augmentée, peuvent détecter des objets dans leur environnement, les reconnaître par type et les manipuler en conséquence. Ces capacités permettent aux robots de fonctionner avec plus de précision et de régularité, et de manière plus sûre et plus rapide qu'auparavant. Ils élargissent également l'éventail des tâches que les robots peuvent accomplir.
Grâce aux progrès de la vision par ordinateur, de l'intelligence artificielle et des technologies de réseau, les bras robotiques peuvent désormais voir, analyser et réagir à leur environnement tout en transmettant des données et des informations précieuses aux systèmes de gestion des installations et des activités. L'un des domaines qui bénéficie de cette transformation est la maintenance des équipements (y compris les robots). Le robot peut calculer les données à la périphérie ou les transmettre à un serveur ou au Cloud pour une surveillance à distance. Ce processus permet une maintenance prédictive, ce qui contribue à réduire les coûts de maintenance tout en améliorant le temps de fonctionnement des machines.
Les avantages des bras robotiques industriels
Les entreprises peuvent tirer plusieurs avantages des bras robotisés industriels :
- Amélioration de la sécurité. Les bras robotiques contribuent à la sécurité des travailleurs en opérant dans des environnements dangereux et en exécutant des tâches qui présentent un risque élevé de blessure pour les humains.
- Amélioration de l'efficacité et de la productivité. Les bras robotiques peuvent fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, sans se fatiguer, ce qui permet aux entreprises de maintenir la production, les inspections ou d'autres tâches en continu afin d'augmenter le rendement.
- Précision améliorée. De par leur nature même, les bras robotiques s'acquittent avec plus de régularité et de précision que les humains des tâches qui exigent une précision ou une régularité extrêmes.
- Plus de flexibilité. Au fur et à mesure que les professionnels évoluent, les bras robotiques peuvent facilement être réaffectés à de nouvelles activités ou montés sur différentes plateformes, telles que des robots mobiles autonomes (AMR, Autonomous Mobile Robots), une plateforme de chaîne de montage fixe, un mur ou une étagère, selon les besoins.
Composants des bras robotiques industriels
Les bras robotiques, bien nommés car ils ressemblent à un bras humain, sont généralement montés sur une base.
Le bras contient plusieurs articulations qui agissent comme des axes permettant un certain degré de mouvement. Plus le nombre d'articulations rotatives d'un bras robotique est élevé, plus sa liberté de mouvement est grande. La plupart des bras robotiques industriels utilisent quatre à six articulations, qui fournissent le même nombre d'axes de rotation pour le mouvement.
Outre les articulations rotatives, les composants du bras robotique comprennent le contrôleur du robot, un outil en bout de bras, des actionneurs, des capteurs, des systèmes de vision, des systèmes d'alimentation et des composants logiciels.
Jetez un coup d'œil plus approfondi à un bras robotique dans le graphique ci-dessous :
Applications du bras robotique
L'un des principaux avantages des bras robotiques industriels est leur polyvalence, qui leur permet de prendre en charge de multiples applications, des tâches les plus simples aux plus complexes, dans les environnements les plus sûrs ou les plus difficiles. L'automatisation de ce type de tâches permet non seulement de soustraire les travailleurs humains à des situations potentiellement dangereuses, mais aussi de leur confier des tâches à forte valeur ajoutée, comme l'interaction avec les clients.
Voici quelques-unes des façons les plus courantes dont les fabricants utilisent les bras robotiques aujourd'hui :
Palettisation
Les bras robotiques peuvent être utilisés pour automatiser le processus de placement des marchandises ou des produits sur les palettes. En automatisant le processus, la palettisation devient plus précise, plus rentable et plus prévisible. L'utilisation de bras robotiques libère également les travailleurs humains de l'exécution de tâches qui présentent un risque de blessure corporelle.
Gestion des matériaux
Les bras robotiques de manutention peuvent créer un entrepôt sûr et efficace en garantissant que les marchandises et les matériaux sont correctement stockés, faciles à trouver ou transportés correctement. L'automatisation de ces processus peut accélérer la livraison des marchandises aux clients, prévenir les accidents du travail et améliorer l'efficacité d'une installation.
Soudage
Le soudage est une tâche qui peut être effectuée par des robots dans des environnements industriels avancés tels que la fabrication automobile. Compte tenu de son impact critique sur la qualité des produits, le soudage est un excellent candidat pour la robotique avancée avec l'augmentation de la vision et de l'IA pour l'inspection de la qualité dans la chaîne de production.
Inspection
L'inspection de la qualité est généralement effectuée à la fin de la chaîne de production, ce qui retarde la détection des problèmes de qualité de la production. En équipant les robots de systèmes de vision et d'IA, les entreprises peuvent bénéficier d'une inspection en temps réel, ce qui contribue à réduire les pertes et les temps d'arrêt.
Pick-and-Place
Les robots « pick-and-place » sont généralement utilisés dans la fabrication et la logistique modernes. Ils sont équipés de systèmes de vision par ordinateur avancés permettant d'identifier un objet, de le saisir et de le déplacer d'un endroit à un autre (rapidement et efficacement) afin d'accroître la vitesse de production et de distribution des marchandises.
L'un des principaux avantages des bras robotiques industriels est leur polyvalence, qui leur permet de prendre en charge de multiples applications, des tâches les plus simples aux plus complexes, dans les environnements les plus sûrs ou les plus difficiles.
Témoignages
Des entreprises de divers secteurs font appel aux technologies, aux solutions et aux partenaires Intel® pour le déploiement de leur bras robotique intelligent.
Par exemple, le constructeur automobile Audi s'est associé à Intel et Nebbiolo Technologies pour renforcer les inspections des soudures et améliorer les processus critiques de contrôle de la qualité dans ses usines en utilisant des bras robotiques, le machine learning et l'analytique prédictive compatibles avec Intel.1
RightHand Robotics a également collaboré avec Intel pour révolutionner la gestion automatisée des entrepôts grâce à sa plateforme RightPick2 pilotée par logiciel et équipée de matériel. Guidée par les caméras Intel® RealSense™, RightPick2 utilise la technologie de vision par ordinateur pour offrir une solution de bout en bout capable de gérer automatiquement n'importe quel article, de prélever et de placer des milliers de références à grande vitesse et avec une grande fiabilité.
Construction de bras robotiques industriels avec les technologies Intel®
Qu'il s'agisse de processeurs et de GPU avec accélération intégrée de l'inférence de l'IA, d'algorithmes libres, d'intergiciels ou d'implémentations de référence, Intel dispose du matériel, des logiciels et des solutions prêtes à l'emploi dont vous avez besoin pour développer et déployer des bras robotiques industriels.
Les processeurs Intel® pour les utilisations IoT et embarquées offrent de puissantes capacités de calcul nécessaires au fonctionnement automatisé.
Les produits Intel® RealSense™ offrent aux bras robotiques la possibilité de percevoir leur environnement et de comprendre les objets. Une gamme robuste de caméras de profondeur permet de cartographier la profondeur, ce qui est essentiel pour que les bras robotiques puissent fonctionner dans de multiples environnements et dans des conditions variables.
Enfin, la distribution Intel® du kit d'outils OpenVINO™ permet aux développeurs d'optimiser, de régler et d'exécuter des inférences d'IA complètes à l'aide d'un optimiseur de modèle, d'un moteur d'exécution et d'outils de développement inclus, ce qui facilite le processus de développement et permet d'écrire une fois et de déployer un modèle partout.
Technologies et solutions Intel® pour la périphérie
Le portefeuille de solutions et l'écosystème industriel d'Intel peuvent vous aider à concevoir et à déployer des solutions de périphérie.
Le concentrateur de logiciels Intel® Edge propose des logiciels pré-validés pour apprendre, développer et tester vos solutions pour la périphérie.
Intel® Edge Insights for Industrial se présente sous la forme d'une conception de référence logicielle pré-validée et prête à être déployée pour l'ingestion de données vidéo et de séries chronologiques. Il comprend l'analyse de l'IA et peut être publié dans des applications locales ou le Cloud. Et puisqu'elle est basée sur Docker, il est simple à modifier et à personnaliser pour vos applications.
Intel® Edge Controls for Industrial est une plateforme de référence gratuite et définie par logiciel pour les commandes industrielles. Elle combine l'informatique déterministe en temps réel, la sécurité fonctionnelle et la connectivité aux normes industrielles avec une gestion de type informatique.
Les produits de vision Intel® pour les solutions de vision par ordinateur offrent un choix robuste de processeurs polyvalents et d'accélérateurs spécialisés pour le déploiement de la vision à la périphérie.
Les solutions de vision par ordinateur Intel® pour l'industrie 4.0 réunissent le matériel, les logiciels et les solutions prêtes à l'emploi pour alimenter les systèmes de vision par ordinateur, de fabrication intelligente et de contrôle industriel essentiels aux solutions robotiques, à l'automatisation industrielle, à la maintenance prédictive, à l'inspection par vision automatisée pour la détection des défauts, etc.
Intel fait passer les bras robotiques à la vitesse supérieure
Les entreprises de tous les secteurs d'activité ressentent une pression pour atteindre de nouveaux niveaux de productivité et d'efficacité tout en améliorant la sécurité de l'environnement de travail. En travaillant avec Intel, les entreprises peuvent améliorer considérablement leurs bras robotiques grâce à des technologies de détection avancées, à l'IA, à la vision par ordinateur et à la mise en réseau périphérique, afin non seulement de répondre aux nouvelles exigences de productivité et de performance, mais aussi de bénéficier d'un avantage concurrentiel dans un monde en constante évolution.