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AutoSaw, un atelier de menuiserie robotisé chez soi - Par : Hanen Hattab,

AutoSaw, un atelier de menuiserie robotisé chez soi


Hanen Hattab
Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

L’image a été achetée sur Istock.com et est protégée par des droits d’auteurs.

La technologie que nous allons présenter répond à deux enjeux principaux, à savoir démocratiser l’usage des outils-robots et rendre la fabrication des meubles en bois à la portée de tous. En effet, la fabrication de meubles nécessite non seulement des connaissances en design et en menuiserie, mais aussi un environnement de travail ergonomique et sûr. C’est sur ce plan que la solution proposée se démarque.

Les magasins de vente de produits de construction et les quincailleries fournissent certes des outils et des matériaux pouvant être manipulés par tout le monde, mais la planification optimale du processus de fabrication, et la réalisation de projets personnalisés et adaptés à des situations particulières ne sont pas une mince affaire. De plus, les blessures à la main et au bras sont des risques réels qui enlèvent l’envie d’effectuer des travaux de menuiseries. Une équipe de chercheurs du Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) du Massachussetts Institute of Technology (MIT) a créé un système qui permet d’éviter ce genre d’accidents, l’AutoSaw. Étant complètement automatisé et facile à utiliser, il est aussi destiné aux néophytes. Il permet de planifier et de suivre les étapes de construction, depuis le design jusqu’au montage. Ses appareils sont télécommandés par l’utilisateur, qui évite de fait le contact direct avec les parties dangereuses de coupe et de rabotage.

Le fonctionnement et les composants d’AutoSaw

Le système est composé d’un logiciel de commande numérique de machines-outils et de robots autonomes qui remplissent les fonctions de scie sauteuse, de scie coupeuse et de ponceuse pour la construction des pièces. Grâce au logiciel de conception assistée par ordinateur OnShape, il offre en plus une panoplie de designs de mobilier et d’autres objets et pièces de charpenterie de grandes tailles. Le logiciel permet aussi la manipulation et la personnalisation des dimensions et des formes de design proposées afin de se conformer à des usages particuliers et aux petits espaces.

Les machines-outils à commande numérique sont habituellement de très grandes tailles. L’équipe de recherche a réussi de fait à offrir une solution pouvant être utilisée dans les petits ateliers. L’innovation sur laquelle elle a travaillé réside plus dans la coordination des différents éléments du système que dans la conception de robots. En effet, bien que ces derniers aient été réalisés par les chercheurs, ils ont tous été inspirés de robots existants.

Les robots-outils et la logistique

Le fameux robot-aspirateur Roomba a été modifié par l’équipe pour créer la scie sauteuse. Comme le montre la vidéo, son système de déplacement lui permet de se mouvoir sur une planche afin de découper la forme souhaitée. Pour transporter les pièces à couper et les placer sur le plan de la scie, les chercheurs ont utilisé le bras robotisé YouBots Kuka, en le dotant de pinces souples et d’autres pièces de préhension appropriées aux manipulations nécessaires et adaptées aux pièces de menuiserie.

Les opérations de sciage, de coupe et de transport des pièces sont commandées par la technologie ROS Node. Il s’agit d’une solution développée par l’Open Source Robotic Foundation (OSRF) pour unifier les langages des robots. Pour Autosaw, cette technologie est employée dans :

  1. le suivi des mouvements des robots,
  2. la communication des données entre les robots,
  3. l’exécution en parallèle des différentes tâches.

Après la préparation des pièces, l’utilisateur doit suivre les étapes d’assemblage générées par le logiciel de CAO – similaires à celles d’IKEA — afin de monter l’objet. Il aura ainsi évité les étapes qui représentent le plus de risques de blessure grave.

Tests et prochains défis technologiques

Au cours de tests concluants, l’équipe de recherche a pu concevoir une table, une chaise, un hangar et une terrasse. Elle souhaite  perfectionner AutoSaw afin de concevoir des pièces plus complexes et de prendre en charge des tâches supplémentaires, telles que le perçage et le collage.

Leur étude intitulée « Robot Assisted Carpentry for Mass Customization » sera présentée au mois de mai 2018 à la Conférence de l’IEEE Robotics & Automation Society, à Brisbane, en Australie. Elle est coécrite par Jeffrey I Lipton, Adriana Schulz, Andrew Spielberg, Luis Trueba, Wojciech Matusik et Daniela Rus.

Hanen Hattab

Profil de l'auteur(e)

Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

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