Des robots capables de travailler de manière collaborative avec les humains

Des espaces de travail collaboratifs homme-robot le long de la ligne de production pourraient augmenter la productivité et conduire à de meilleures conditions de travail. Un projet financé par l'UE a cherché à faire de ce concept une réalité en se concentrant sur la sécurité, la communication et la flexibilité.


Un large éventail d'entreprises cherche à raccourcir les cycles de production, notamment celles des industries automobile, manufacturière, chimique, pharmaceutique et alimentaire. Un objectif commun est de réaliser des économies et de mettre les produits sur le marché plus rapidement, tout en veillant à ce que cela soit fait dans le respect des droits et des besoins des travailleurs, comme indiqué dans le cadre de l'Industrie 5.0. Les robots collaboratifs activés par l'IA sont un moyen d'y parvenir.

"Les robots capables de travailler de manière collaborative avec les humains ont encore plus de potentiel pour augmenter l'efficacité de la production", note Zoe Doulgeri, professeur au Laboratoire d'automatisation et de robotique de l'Université Aristote de Thessalonique en Grèce et coordinatrice du projet CoLLaboratE.(Coproduction CeLL réalisant l'Assembly Collaboratif Humain-Robot). Elle poursuit: "Considérez une situation dans laquelle un travailleur humain est capable de démontrer à un robot comment assembler de nouvelles pièces en quelques minutes seulement. Le robot est capable d'apprendre de la démonstration et de s'adapter aux changements de l'environnement afin d'assister réellement les travailleurs dans leurs tâches quotidiennes. Notre vision est celle d'un avenir où les humains et les machines peuvent collaborer de manière efficace et flexible dans un espace de travail partagé.

Espaces de travail robot-humain

L'objectif principal du projet CoLLaboratE financé par l'UE était de développer des robots industriels qui peuvent non seulement apprendre des humains, mais aussi travailler à leurs côtés en toute sécurité. "Nous voulions nous assurer que des non-experts seraient capables d'enseigner les tâches d'assemblage de robots", explique Doulgeri. "Pour y parvenir, nous avons développé différentes manières d'enseigner. Ceux-ci incluent une démonstration visuelle en observant le travailleur effectuant l'assemblage, un guidage physique (c'est-à-dire que le travailleur prend le robot par la main et le guide tout au long de la tâche) et la réalité augmentée via une application mobile. En termes de sécurité humaine, l'équipe du projet a développé un logiciel qui garantit que les machines d'IA sont pleinement conscientes de la présence de collègues humains sur la ligne de production, évitant les collisions tout en restant conformes, adaptatives et précises. "Par exemple, nous avons développé une nouvelle peau robotique qui non seulement détecte le contact avec des objets, mais peut également discriminer le type de contact", explique Doulgeri. "En utilisant l'apprentissage en profondeur, le robot peut détecter les contacts volontaires de l'humain d'involontaires et réagir de manière appropriée de manière sûre."

Le robot ayant appris la tâche lors de la démonstration, l'équipe du projet a créé des méthodes pour mettre en jeu l'IA et le contrôle adaptatif afin que le robot puisse s'améliorer de manière autonome et s'adapter à différents scénarios. Par exemple, le robot peut partager la charge avec un travailleur lors de la manipulation collaborative de différents objets. Les robots sont capables de reconnaître les gestes des travailleurs et de les traduire en actions. En plus de ces développements techniques, l'équipe du projet a également prêté attention aux aspects sociaux de la présence de robots IA sur la ligne de production. "L'acceptation des robots par les travailleurs est d'une importance capitale", déclare Doulgeri. "Nous avons donc travaillé pour assurer une bonne communication entre les robots et les humains, afin d'instaurer la confiance."

Large potentiel industriel

Doulgeri s'attend à ce que les avancées réalisées au cours du projet CoLLaboratE conduisent à terme à l'adoption accrue des robots collaboratifs dans l'industrie. Elle souligne qu'en plus des gains directs de productivité accrue, les conditions de travail des employés peuvent être améliorées. Des tâches plus exigeantes physiquement et répétitives peuvent être déléguées à des partenaires robotiques dans l'espace de travail homme-robot envisagé. Les utilisateurs finaux potentiels de la technologie CoLLaboratE sont les constructeurs automobiles, aéronautiques et électroménagers.

De nombreuses industries ont déjà identifié le potentiel de la robotique collaborative et prennent des mesures pour intégrer les résultats du projet CoLLaboratE dans leurs chaînes d'assemblage. "Notre objectif est non seulement d'accéder aux grandes industries, mais également de fournir une assistance aux PME qui fabriquent en petites séries", ajoute Doulgeri. "Ils peuvent également bénéficier de la flexibilité offerte par CoLLaboratE." Pour financer la commercialisation des résultats de recherche du projet et augmenter la production, l'équipe du projet envisage la possibilité d'une coentreprise. Des financements privés et publics sont actuellement recherchés. "Grâce à ce modèle, des développements et des tests supplémentaires peuvent être menés dans un environnement opérationnel", explique Doulgeri.


Pour plus d'information voir:
Projet CoLLaboratE