Quand YuMi est là, tout va ! Le robot collaboratif d’ABB veut juste trouver sa place.

Par Drew Turney
- 31 Jan 2017 - 6 min De Lecture
YuMi. Avec l’aimable autorisation de ABB.

Alors que depuis des années, on s’émerveille devant les robots assistants si sympathiques à l’écran, on oublie bien souvent une chose cruciale : les robots sont des machines lourdes.

Et comme pour toute machine présente dans une usine, la sécurité est la première préoccupation. Aujourd’hui, on retrouve les robots sur des lignes de production diverses et variées, aussi bien dans l’informatique que dans l’automobile. Ils sont lourds et très rapides. Afin d’assurer la sécurité des employés, ils sont toujours séparés physiquement par des barrières.

collaborative robots YuMi working with human
YuMi est le premier robot industriel assez fiable pour travailler à côté d’ouvriers humains. Avec l’aimable autorisation de ABB.

Mais même si les robots sont parfaits pour les gestes simples, demandant de la force et plutôt répétitifs, les ouvriers en chair et en os restent de bien meilleurs travailleurs. Le principal défi pour les industriels consiste à libérer les robots de leurs périmètres de sécurité afin qu’ils travaillent de concert avec les humains, comme robots collaboratifs, dans une conjonction de compétences qui accélère le rendement des entreprises et la qualité, en toute sécurité.

C’est le défi relevé par ABB, une multinationale axée sur l’énergie et l’automatisation, avec la création de YuMi, un robot d’assemblage à deux bras. Baraqué, sympathique et souple, YuMi représente l’opérateur-robot fiable et fait déjà des émules dans tous les secteurs.

Les deux bras équipés de multiples articulations et de pinces disposent d’une liberté de mouvement bien plus ample que tout autre robot de sa catégorie. Ils permettent de configurer YuMi de manière inédite, pour des usages que même ABB n’a pas encore envisagés.

Selon Anders Helgeson, directeur de l’innovation chez ABB, les robots collaboratifs qui peuvent travailler aux côtés d’ouvriers ont toujours constitué une sorte de Graal nébuleux de l’industrie de la robotique : « les tentatives d’automatisation des lignes de production ont été nombreuses dans notre secteur et infructueuses pour la plupart ».

L’échelle humaine

En observant des robots fabriquer une voiture, on s’aperçoit tout de suite que leur travail n’est pas comparable à celui des ouvriers. Ils travaillent à plus grande échelle, avec des pièces lourdes et se déplacent bien plus rapidement.

Bien que certains robots travaillent avec des charges moins lourdes, il est évident que pour certaines tâches, les ouvriers sont beaucoup plus efficaces. Certaines manœuvres de fabrication ne sont réalisables que grâce à la mécanique conjuguée des muscles et des doigts, à l’opposition particulière du pouce et au bon sens de l’être humain. Les personnes peuvent résoudre des problèmes, improviser ou s’adapter au changement, ce dont les robots sont purement incapables.

Mais même les robots travaillant à l’échelle humaine ont toujours nécessité des barrières ou des zones de sécurité afin d’assurer la sécurité des travailleurs, ce qui signifie qu’un employé ne peut pas tendre un composant directement à un robot (ou en recevoir un de sa part) pour effectuer l’étape suivante sur la chaîne d’assemblage. La séparation nécessaire entre les robots et les personnes ajoute un coût substantiel au fonctionnement de l’usine.

collaborative robots YuMi arms
Les deux bras de YuMi disposent de capteurs précis et de fonctions de sécurité embarquées. Avec l’aimable autorisation de ABB.

Heureusement, YuMi est là. « YuMi ne traite que des charges très légères, jusqu’à un kilo, explique Anders Helgeson. La restriction de poids est une composante de la sécurité, tout comme le contrôle des bras. Il est impossible de glisser son doigt entre les articulations, il n’y a pas non plus de zone de pincement. Si le robot touche quelque chose, il s’arrête automatiquement, le revêtement absorbe le choc, mais le système réagit lorsque quelque chose entrave son passage. »

Infinité de domaines d’application

YuMi est-il plus rapide, plus précis et plus endurant dans les tâches répétitives ? En théorie, répond Anders Helgeson, mais cela n’a jamais été l’objectif.

« Certains utilisateurs souhaitent un robot que l’on peut programmer pour produire plus. D’autres veulent qu’il interagisse avec les employés pendant tout le processus. Nous avons tous les cas de figure. Notre ambition est de proposer un système adaptable, mais qui reste fiable et résistant dans son ouvrage. »

Prenons un robot programmé pour un mouvement basé sur un dessin de CAO. Dans le monde réel de l’entreprise, les modifications de la production ne correspondront que rarement aux capacités des outils dont dispose l’usine et il faut parfois reprogrammer toute la production pour prendre en compte ces différences, ce qui peut être passablement onéreux. Un robot comme YuMi dispose d’un éventail presque infini de mouvements et de différents types de pinces. Il peut s’adapter aux paramètres souhaités et intervenir, deus ex machina, dans le flux de production.

Autre innovation de génie qui renforce la rapidité de YuMi : le système contient une programmation unique. L’ouvrier peut ajuster les bras et les pinces dans la position d’une étape ultérieure et, en appuyant sur un bouton, enregistrer l’action dans la mémoire du robot. Il génère au passage un algorithme de toute la séquence avec une possibilité de la relancer beaucoup plus rapidement par la suite.

Pour ABB, YuMi présente une possibilité unique : une solution viable pour toutes les configurations, dans une mesure sans précédent. Alors que la plupart des robots de l’industrie lourde effectuent les mêmes tâches précises à l’infini, YuMi peut se comporter comme l’opérateur d’une ligne d’assemblage, ce qui lui donne toute la flexibilité que souligne Anders Helgeson : « sa conception s’écarte délibérément du robot traditionnel, il symbolise la nouvelle génération ».

collaborative robots YuMi grippers
Les mains de YuMi peuvent s’adapter à toutes les tâches d’assemblage. Avec l’aimable autorisation de ABB.

En fait, ce robot n’est limité que par l’imagination et les besoins de ses utilisateurs. Anders Helgeson remarque que de nombreux emplois sur le terrain n’avaient même pas été envisagés par ABB, ce qui fait la fierté de l’entreprise. C’est une source précieuse d’informations à implémenter dans les itérations à venir visant à améliorer le système.

L’avenir de YuMi

Anders Helgeson indique qu’on pourrait imaginer d’autres applications pour le petit robot, comme l’Internet des objets, où un logiciel produit des rapports, des prédictions de rendement et des alertes renseignant le fabricant sur des problèmes avant que ceux-ci ne deviennent catastrophiques.

En fait, il explique que trouver l’équilibre parfait entre le matériel et les logiciels est une orientation vers laquelle ABB n’est pas la seule à se tourner. « Je viens juste de découvrir une nouvelle génération de microprocesseurs. Vous pouvez lancer un apprentissage de la machine. Vous pouvez lancer de nombreux algorithmes spécialisés. Il existe un équilibre intéressant entre la machine et les logiciels que l’avenir nous dévoilera. »

Mais pour résumer les premières victoires de ce robot et son intérêt pour le marché, Anders Helgeson déclare qu’ABB n’en est qu’à ses premiers pas vers une nouvelle ère pour le secteur tout entier. « Il y a quelques années, on ne parlait que de sécurité et YuMi apporte une véritable solution à cette problématique ». Que le but soit d’accroître le rendement ou la sécurité, une chose est sûre : YuMi est la figure de proue de l’avenir radieux des robots collaboratifs dans la production.

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