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ANAT : des robots modulaires - Par : Charles Khairallah,

ANAT : des robots modulaires


Pendant de nombreuses années, l’architecture des robots a nui à leur performance par manque de flexibilité et de polyvalence. La plupart des travaux de recherche en robotique ont visé à améliorer la programmation, la vision par ordinateur et l’intelligence artificielle.

La technologie ANAT (Articulated Nimble Adaptable Trunk) constitue une avancée technique pour le futur de la robotique. Elle a été inventée en 1997 par le fondateur de Robotics Design Inc., M. Charles Khaïrallah. L’utilisation de cette technologie brevetée permet de créer des robots robustes et intelligents, dotés d’une architecture modulaire configurable.

Cette invention consiste en une combinaison de modules motorisés en forme de U et de H, connectés entre eux de manière variable pour former des robots de formes différentes. Les robots modulaires de la génération précédente étaient formés de modules en forme de L et manquaient de robustesse et de flexibilité. Quand plusieurs modules en U et en H sont connectés entre eux, ils peuvent être configurés pour devenir des manipulateurs, des robots mobiles, des bras articulés ergonomiques (jusqu’à 32 ddl), et beaucoup plus encore. Ces modules peuvent être de type rotatif, prismatique ou munis de roues et constituent un système robotique complet en soi. Chaque module est doté d’un actionneur de manière à faire pivoter le deuxième module par rapport au premier. L’actionneur, bien que relié à l’autre module, n’est soumis en aucun cas aux autres charges appliquées sur ce module. Habituellement, le premier et le deuxième modules structurels sont munis de surfaces d’appui coopérantes qui accroissent considérablement la rigidité de la structure totale du robot.

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Figure 1 L’ANATROLLER (MC) ARE-100 est une plate-forme robotique mobile modulaire de pointe robuste fabriquée à partir de la technologie brevetée ANAT (MC) pour l’éducation et la recherche.

Les statistiques et la littérature scientifique démontrent que la robotique modulaire est un marché en croissance : les robots du futur seront modulaires, construits sur mesure. Ainsi, grâce à sa modularité et à sa flexibilité, la technologie ANAT est en mesure de répondre efficacement à ces nouveaux défis.

En plus de sa simplicité et de sa robustesse, ANAT se distingue des autres technologies par son faible coût de production (un seul type de module produit en grande quantité permet la construction de tous les types de robots). Parmi les autres avantages, on compte la simplicité du design, la polyvalence de la modularité de même qu’une grande résolution. Ces robots excellent dans le contournement d’obstacles en espace de travail restreint. Leur robustesse leur permet de tirer des charges importantes et de se déplacer à grande vitesse avec une consommation d’énergie optimisée.

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Figure 2 L’ANATERGOARM (MC) AEA-15 est un bras manuel modulaire ergonomique utilisé comme porte-outil d’équipements pneumatiques, électriques et hydrauliques

 

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Figure 3 L’ANAT (MC) AME-100 est un robot manipulateur industriel modulaire pourvu d’une exceptionnelle capacité à éviter les obstacles.

Le système de commande évolué, développé sur plate-forme PC, est intégré à l’intérieur du robot; aucune unité externe n’est requise. Il est connecté à chacun des modules et opéré par interface PC au moyen d’un réseau en série ultra rapide, lui-même relié au centre de commande. Le système est en mesure d’effectuer des prévisions de trajectoire en temps réel, des boucles de régulation dynamique et d’utiliser efficacement des algorithmes de cinématique inverse. Contrairement aux robots standards qui ont des problèmes de points singuliers, les robots ANAT n’éprouvent aucune difficulté de calculs de cinématique inverse ou d’évitement d’obstacles, ceci grâce à leurs algorithmes de commandes intelligents. Le nombre élevé de modules donne aux robots ANAT une grande flexibilité et une agilité maximale. Le logiciel ANAT permet la simulation et la visualisation des mouvements du robot en temps réel au moyen d’une nouvelle génération d’interfaces conviviales 2D ou 3D.

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Figure 4 Robot mobile et modulaire ANATROLLER (MC) ARI-50, conçu pour effectuer des inspections et des activités d’entretien dans les conduites d’aération.

ANAT a un impact considérable sur la productivité industrielle, sa modularité lui permettant de s’adapter à l’infinité de configurations pouvant se retrouver sur une chaîne de montage; chaque robot peut exécuter des opérations précises et différentes en fonction de la disposition des modules. Cette modularité permet de diminuer le coût de fabrication des robots et d’augmenter la tolérance aux pannes. En effet, si un module tombe en panne, il peut facilement être remplacé, sans toucher au reste du robot, ce qui rend les réparations simples et peu coûteuses. Les réductions de coûts de fabrication permettront la création d’usines entièrement automatisées, produisant à prix concurrentiel, sans délocalisation. Les robots modulaires effectuent  les tâches répétitives plus efficacement que la main-d’œuvre, ce qui entraînerait des augmentations  de productivité pour de nombreuses usines dans le monde et diminuerait le coût de leurs produits. L’utilisation de notre technologie facilitera la transition de la main d’œuvre de l’ère industrielle à l’ère moderne, lui permettant de se réorienter vers des tâches plus innovantes et intellectuelles.

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Figure 5 L’ARI-100 de ANATROLLER (MC), robot mobile spécialement dédié au nettoyage, l’inspection de conduits et personnalisable par l’ajout d’accessoires pour des usages spéciaux.

Nous croyons que cette « révolution de la robotique » entraînera une meilleure qualité de produits manufacturés, fabriqués plus rapidement, avec moins d’erreurs et d’imperfections, consommant moins d’énergie. Ces changements auront un impact positif sur l’environnement tout en augmentant la productivité.

Dans un avenir prévisible, pour des raisons de sécurité, les robots vont remplacer l’homme dans une variété de tâches. Par exemple, dans les domaines de la sécurité, de la défense, de l’exploration minière, de l’exploration spatiale ou d’autres tâches où la sécurité des travailleurs est menacée, les robots modulaires seront utilisés, réduisant ainsi de façon significative les accidents de travail.

Information supplémentaire

Pour en connaître davantage sur la technologie ANAT et Robotics Design, consultez les sites suivants :

 


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