Découvrez BionicMotionRobot de Festo: un robot léger inspiré de la nature

La cobotique devient l’un des piliers de l’industrie du futur. Elle exige de développer des robots pouvant travailler à proximité immédiate des humains sans les mettre en danger. Ces robots devront être de plus en plus flexibles et polyvalents afin de pouvoir remplacer différents gestes naturels. Festo est manifestement conscient de ces défis et est en train de développer des robots révolutionnaires. BionicMotionRobot en fait partie.

UN ROBOT INSPIRÉ DE LA NATURE

BionicMotionRobot est un robot pneumatique de construction légère: il pèse seulement 2,95kg. Il est constitué de l’assemblage de trois segments de base flexibles qui bougent sous l’action de quatre soufflets pneumatiques soumis à une pression de travail de 3 bar. Ce robot modulaire de 85cm de long possède 12 degrés de liberté et peut bouger simultanément dans trois directions. Il peut aussi effectuer des mouvements précis tout en portant une charge de près de 3kg. Mais au-delà de ses aptitudes, ce robot surprend par sa façon de se mouvoir. C’est ce que vous allez constater par vous-mêmes en regardant la vidéo suivante.

Lorsqu’on l’observe en action, on a l’impression de regarder un être vivant… et pour cause: BionicMotionRobot est inspiré de la nature. Le robot a été pensé pour reproduire des caractéristiques de la trompe d’éléphant et des tentacules de pieuvre. Comme l’indiquent les termes « Bionic » et « Motion », il évolue en copiant ces modèles biologiques.

BionicMotionRobot déplaçant une boîte
Un robot inspiré de la trompe d’éléphant et des tentacules de la pieuvre

Regardons ce drôle de robot d’un peu plus près. Ses quatre soufflets sont constitués d’un solide élastomère. Autour des soufflets il y a une structure textile 3D innovante. L’orientation des fils de cette structure est telle que l’extension des soufflets a lieu dans le sens de déplacement souhaité tout en étant limitée dans les autres directions. On gagne donc en précision et en rendement énergétique. Cette solution technique s’inspire de la disposition des fibres musculaires des tentacules d’une pieuvre.

Structure textile 3D BionicMotionRobot
Vue détaillée de la structure textile 3D innovante

UNE TECHNOLOGIE ADAPTÉE À LA COBOTIQUE

BionicMotionRobot est pensé pour évoluer à proximité de l’humain. Il est d’ailleurs une évolution de l’assistant de manipulation bionique Festo de 2010 qui a été récompensé par le Prix de l’avenir allemand. Comme lui, il reste sûr même en cas de contact direct avec l’homme. Lorsqu’une collision est détectée, la pression chute immédiatement dans la structure en soufflet. Le robot étant intrinsèquement souple, il n’y a pas de blessure possible. Il n’y a donc pas besoin d’une intervention extérieure pour déclencher un arrêt d’urgence.

Le robot a été pensé pour reproduire des caractéristiques de la trompe d’éléphant et des tentacules de pieuvre

De plus, le BionicMotionRobot est doté d’un capteur de forme optique disposé le long de son axe longitudinal. Ce capteur permet de collecter différentes données simultanément: la position du robot, sa forme et toutes les interactions cinématiques. Ces informations  sont essentielles pour gérer le positionnement du robot et veiller à ce que ses mouvements ne présentent pas de risque pour les personnes situées  dans son environnement.

L'intérieur du BionicMotionRobot avec son capteur de forme optique
L’intérieur du BionicMotionRobot avec son capteur de forme optique

Evidemment, pour que ce robot soit à la hauteur des enjeux, il doit être doté d’un système de traitement de l’information performant. C’est le cas ici avec un Festo Motion terminal qui gère la commande et la régulation complexes de ce robot. Le Festo Motion Terminal est un système dit « cyber-physique« , c’est à dire qui combine la mécanique, l’électronique et le numérique. Pour remplir différentes missions aux côtés des humains, BionicMotionRobot doit aussi être polyvalent. Grâce à des préhenseurs variés, le robot peut effectivement s’adapter à plusieurs configurations de postes de travail. Comme le montrent les photos ci-contre et ci-dessus, une main ou une ventouse peuvent être fixées à l’extrémité du bras robotisé. Plus original et novateur, l’OctopusGripper est un manipulateur capable de saisir et de tenir des objets de formes très diverses.

Le BionicMotionRobot doté de l'OctopusGripper
Le BionicMotionRobot doté de l’OctopusGripper: peut-être le futur de la cobotique

L’OctopusGripper est lui aussi le fruit de l’observation de la nature. Sa forme et son fonctionnement s’inspirent de ceux des tentacules de la pieuvre. Constitué d’une structure souple de silicone, il se replie sur un objet en douceur en épousant sa forme lorsqu’on le pilote à l’énergie pneumatique. Deux rangées de ventouses tapissent l’intérieur de ce tentacule synthétique. Certaines d’entre elles créent un vide d’air pour une meilleure préhension de l’objet.

Trois BionicMotionRobots en action
Peut-être ce à quoi ressemblera un poste de travail du futur

Toutes les caractéristiques innovantes du BionicMotionRobot en font un prototype prometteur. À l’image de ce robot, les cobots du futur auront peut-être une allure bien plus animale que les bras manipulateurs actuels. La technologie pneumatique, loin d’être dépassée, est une réponse pertinente aux attentes de la cobotique du futur.

QUELQUES CARACTÉRISTIQUES DE BIONICMOTIONROBOT

Dimensions Longueur totale: 850mm

Diamètre intérieur: 100mm

Diamètre extérieur: 130mm

Poids 2,95kg
Charge utile 2,95kg
Pression de travail 3 bar
Matériaux
Soufflets : élastomère renforcé par des fibres de carbone

Revêtement des soufflets : structure textile 3D

Capteur Capteur de forme optique
Précision Mouvements répétitifs: +/-10mm
Commande Festo Motion Terminal

POUR EN SAVOIR PLUS SUR BIONICMOTIONROBOT

Voici le site internet de Festo: http://www.festo.com

Cyril Mottet

©univrobot

Crédits photos: Festo avec son aimable autorisation

Crédit vidéo: Festo avec son aimable autorisation

Dernière mise à jour: 21 mars 2018

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