Poignet à compliance active

  
Figure 1: Poignet à compliance active

Les tâches robotisées étaient la plupart du temps perçues en termes de trajectoires et de points à atteindre. Cela s'est manisfesté par l'existence sur le marché de robots manipulateurs conçus dans le seul but de générer des mouvements. Cette démarche, parfaitement adaptée à la réalisation de tâches simples de robotique (peinture, soudage...), devient inadéquate lorsqu'il s'agit de réaliser des tâches complexes et de grande précision qui nécessitent la mise en contact d'objets et/ou d'outils (assemblage, déplacement d'un outil sur une pièce, etc...). Les problèmes rencontrés dans ce domaine nous ont amenés très tôt vers des solutions avec commande active de force.

Elles ont abouti à la réalisation d'un capteur d'effort six composantes [2] . Ce dispositif associé à un robot classique a permis d'effectuer les premières opérations de manipulation avec contrôle d'effort. Au cours de ces études il est apparu que la morphologie même du robot manipulateur limitait les performances du contrôle d'effort. Le département a donc conçu et réalisé le premier robot à compliance active, le robot RCE1.

Originalité

Le robot RCE1 est basé sur le concept ``micro/macro'' qui consiste à marier les avantages d'un bras conventionnel possédant un large domaine de travail avec ceux d'un micro-robot ayant une grande dextérité [14] [12].

Ce robot appréhende les tâches à effectuer en termes de déplacement et de force. Ici, les fonctions de "transfert" et les fonctions de "positionnement fin" sont dissociées. La première est assurée par un robot classique dont la morphologie est adaptée à l'application. La deuxième par un poignet léger, capable de maitriser parfaitement les efforts et les mouvements fins, un peu à la manière d'un poignet humain. La possibilité de créer un effort quelconque combiné à un mouvement, font de cet ensemble un produit original qui n'a pas d'équivalent sur le marché. Ses performances lui ont valu d'être retenu dans le projet pilote" Robot de synthèse " du ministère de la recherche et de la technologie et par l'Aérospatiale de Bourges pour son projet pilote de cellule d'assemblage.

Les performances tout à fait exceptionnelles de ce dispositif permettent de réaliser des tâches relativement complexes comme l'insertion avec quelques microns de tolérance. Ces performances sont permises grâce à l'utilisation d'une commande hybride basée sur le concept micro/macro, mais également grâce à l'utilisation d'une morphologie (nouvelle lors du lancement du projet en 1982) puisqu'il s'agissait de la plate-forme de Stewart-Gough.

Ce projet est à l'origine de nombreux autres projets exploitant les propriétés des robots à structure parallèle, comme le montre la suite de cette présentation.
Brevet déposé en Europe