U04-USINE DU FUTUR ET ROBOTIQUE 3

• Panorama de la robotique service
• Typologie de la collaboration Homme-Robot
• Les méthodes et approches permettant de traiter les problématiques de sécurité en robotique collaborative
• Principe de la coopération robot-vision
• Notion de cobot et d’exosquelette, et technologies associées

TP : Lors de TPs, les élèves se familiariseront à l’utilisation de robots collaboratifs (Staübli TX2, Sawyer  et ABB dual-arm Yumi) et seront amener à traiter les problématiques de sécurité.

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• Introduction et enjeux de la fonction motion control dans le contexte industriel et technologique : besoins liés aux tâches de mise en mouvement d’un outil ou d’un produit par une machine et fonctionnalités attendues ; exigences de performances et de sécurité d’une machine (au sens de la directive machines 2006/42/CE) ; solutions industrielles logicielles et matérielles pour le développement de la fonction motion control dans un environnement dédié au contrôle-commande temps réel à partir de librairies composants (I/O et périphériques matériels, axe numérique, CNC, robotique, PLC, safety, vision).
• Aspects fondamentaux nécessaires pour le développement d’un projet :
  • Cinématique et dynamique des machines : axes de déplacement linéaire/angulaire ; système d’axes de machine et cinématique des robots ; trajectoires et gestion de vitesse curviligne, mouvements point à point et interpolés.
  • Commande du mouvement : comportement dynamique d’un axe électromécanique, lois de mouvement et génération de consigne d’axe, commande du mouvement d’un axe (poursuite et régulation) et structures de commande, méthodologie de réglage des correcteurs des boucles en cascade et des blocs d’anticipation d’une commande en position.
• Composants et architectures matérielles et logicielles : types de moteurs électriques, d’entrainements mécaniques et de capteurs, variateurs numériques (servo-drives), PC industriel temps réel (IPC), systèmes distribués d’entrée/sortie (I/O devices) et bus de terrain.
• Standards couramment utilisés en motion control : protocoles de communication temps réel (CANopen, Sercos, Ethercat, Powerlink), modes synchrones cycliques en couple, vitesse et position (CST, CSV, CSP modes) et les paramétrages associés.
• Concept de modélisation, pourquoi modéliser et simuler des systèmes?
• Notions de virtual commissioning, real commissioning, virtual plant model, virtual device model.
• Démarche de modélisation et de simulation de process.
• Synthèse des approches de modélisation.
• Validation des systèmes de commande.

TP : Environnement de développement intégré et ouvert : découverte et exploitation sur Automation Studio (logiciel de développement de B&R Automation, groupe ABB) des outils d’intégration, configuration, paramétrage et réglage (commissioning) de composants matériels, programmation à partir des librairies logiciels (Axis, CNC, Robotic, PLC, I/O devices,  safety,…) et de langages standards (IEC 61131-3). Simulation d’un robot Codian et validation de sa commande avec pilotage par contrôleur B&R.

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Cette UCUE consiste sous forme de projet à analyser un problème sur le démonstrateur « SmartLab / Usine du futur », à trouver une solution et à la mettre en œuvre. Ce projet comprend une dimension technologique et une dimension managériale. Ce projet intégratif se déroule en groupe de plusieurs binômes contribuant chacun à solutionner le problème. Le groupe est piloté par un « chef de projet ». Le démonstrateur est composé de robots collaboratifs, de robots mobiles, de réseaux de communications et de système de traitement capables de supporter « l’intelligence » des sous-systèmes. Les aspects « architecture de contrôle », robotique et sécurité sont plus particulièrement concernés. 

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