Histoire à lire :
les débuts et le développement des robots collaboratifs
Depuis la naissance de la première entreprise au monde spécialisée dans les robots collaboratifs, UNIVERSAL Robotics, jusqu’à aujourd’hui, le nombre de fabricants de robots collaboratifs dans le monde a dépassé 120.
Les deux initiateurs reconnus des robots collaboratifs, Universal Robotics et Rethink Robotics, ont été parmi les premières entreprises à développer des robots collaboratifs. L’UR5 est un petit robot collaboratif doté de 6 degrés de liberté, d’un poids de 18,4 kg, d’une charge utile de 5 kg et d’une portée de 800 mm. La réduction de la taille du bras et de la charge utile, mais aussi la réduction correspondante des risques pour les êtres humains, ont permis d’atteindre l’objectif d’aider les travailleurs à travailler en toute sécurité, de réduire l’empreinte du robot et de diminuer les coûts de production du robot pour répondre aux besoins des petites et moyennes entreprises.
Contrairement aux petits robots collaboratifs à un seul bras présentés par UR, Rethink Robotics a commencé ses recherches avec un robot collaboratif à deux bras. Le principal produit, Baxter, lancé en 2011, se compose de cinq éléments : deux bras robotiques à 7 degrés de liberté avec une portée de 1 m, une tête rotative et un hochement de tête. “visage” (un écran placé au-dessus de la base), une caméra sur la tête, une caméra sur le poignet, et 12 capteurs à ultrasons sur le dessus de la tête. Plus particulièrement, l’innovation du visage plat et de la caméra au poignet confère à Baxter une perception et une réactivité plus proches de celles de l’homme, ce qui lui permet de mieux travailler avec les gens. Sa conception particulière, contrairement aux bras robotisés industriels, élimine également la peur de la timidité et facilite les relations avec lui. En termes de forme et de concept, Baxter est une étape importante dans le développement et l’innovation des robots collaboratifs.
En 2012, la deuxième génération du robot collaboratif UR10 a été lancée, également composée d’articulations à 6 degrés de liberté, pesant 28,9 kg, avec une charge utile de 10 kg et une précision de positionnement répétable de ± 0,1 mm.
Les succès commerciaux successifs de l’UO, la conception unique de Rethink Robotics et le concept de robot collaboratif sans programmation (Cobot) ont enflammé l’industrie des robots collaboratifs et attiré l’attention des entreprises traditionnelles de robotique industrielle, menées par les “Big Four”, et un grand nombre d’entreprises de robotique industrielle ont commencé à s’aventurer dans ce domaine.
En 2013, KUKA a sorti son premier robot collaboratif, le LBR iwwa, qui possède sept degrés de liberté par rapport à l’UR10, et son poids mort est contrôlé à moins de 30 kg, comme pour l’UR5. Avec une augmentation de 4 kg de la charge utile, KUKA a été le premier et le seul fabricant à proposer un robot léger avec une charge utile de 10 kg ou plus. En même temps, KUKA a également été la première entreprise à ajouter des capteurs de force à ses robots collaboratifs.
En 2014, Fanuc a également lancé sa première série de robots collaboratifs, la série CR, qui comprend le CR-35iA, le CR-4iA, le CR-7iA et le CR-7iA/L. Ces modèles sont tous dotés d’une conception de robot à bras unique à 6 axes, le CR-35iA ayant une charge utile de 35 kg, un poids propre de 990 kg, une plage de travail de 1813 mm et une répétition Le CR-35iA a une charge utile de 35 kg, un poids mort de 990 kg, une plage de travail de 1813 mm et une précision de répétabilité de ±0,03 mm. D’après sa forme et ses paramètres, il ressemble davantage à une version miniature de son robot industriel et est plus adapté à l’emballage et à la palettisation à grande échelle. Les CR-4iA, CR-7iA et CR-7iA/L, les versions miniatures du CR-35iA, sont plus proches, en termes d’apparence et de paramètres, de ce qui était compris à l’époque comme un concept sûr et léger pour les robots collaboratifs. Il faut dire que même si les robots collaboratifs lancés par Fanuc ne sont pas très innovants en termes de forme, les nouveaux robots collaboratifs ont élevé la norme de répétabilité pour toute l’industrie des robots collaboratifs.
Yaskawa a lancé ses premiers robots collaboratifs en 2015, MotoMINI-HC10 et… Le MOTOMAN-HC10 a une charge utile de 10 kg et une plage de travail de 1200 mm, tandis que le MotoMINI pèse 4,3 kg, a une plage de travail de 246 mm, une charge utile de 0,5 kg et une précision de positionnement répétitif de ±0,02 mm, ce qui en fait un petit robot à 6 axes de classe mondiale pour une utilisation industrielle.
Rethink Robotics, pionnier dans le développement de robots collaboratifs à deux bras, a fait des compromis sur une série d’options matérielles pour réduire les coûts lorsqu’il a lancé Baxter, ce qui a fini par affaiblir les performances du robot, le faisant perdre dans le secteur industriel traditionnel de la robotique miniaturisée, et a finalement opté pour un compromis avec la réalité en lançant une version à un seul bras de son robot collaboratif, Sawyer.
ABB a lancé son robot collaboratif à un bras Yumi en 2017, et la plupart des fabricants de robots collaboratifs ont concentré leur R&D sur les robots collaboratifs à un bras, et peu ont lancé des robots collaboratifs à deux bras.
En 2017, il a été très rafraîchissant de voir Doosan Robotics de Corée du Sud, qui a lancé ses nouveaux robots collaboratifs innovants M0609, M0617, M1013 et M1509 après trois ans de recherche par plusieurs des meilleurs personnels de R&D de l’industrie, avec quatre modèles de robots collaboratifs ayant chacun six degrés de liberté, des charges utiles de 6 kg, 6 kg, 10 kg et 15 kg, et fonctionnant… Ces quatre modèles sont équipés de capteurs de couple haute performance sur chaque axe pour garantir la précision et la flexibilité du robot, et conviennent à divers secteurs et processus tels que l’assemblage, l’inspection, le collage et l’emballage.
Il convient de noter que les produits de robots collaboratifs et les orientations de recherche publiés par les deux initiateurs des robots collaboratifs, UR et Rethink Robotics, ainsi que les quatre grandes familles de robots industriels, ont ouvert la voie à d’autres petites et moyennes entreprises de robots collaboratifs pour la recherche et la production de produits de robots collaboratifs au cours des années suivantes.