COBOT, la robotique collaborative

Dans l’industrie, les robots ne sont plus uniquement cantonnés à des activités lourdes (soudage, manutention etc.). Ils peuvent désormais suppléer les humains pour des tâches répétitives de tri, de vissage, ou encore de paquetage. On parle ainsi de cobotique, ou encore de robotique collaborative. Cette spécialité en plein essor soulève des problématiques techniques qui concernent de nombreux métiers d’ADVANS Group. A Grenoble, une équipe de quatre stagiaires (trois ELSYS Design et un AViSTO) avait pour mission de concevoir un bras robotisé agissant grâce à un système de vision artificielle. Trois ont rejoint ADVANS Group à l’issue de leur stage.

Un bras robotisé intégrant un système de vision artificielle

Le développement du système a été scindé en quatre parties, chacune étant confiée à un élève ingénieur :

  • A Gaël, la conception hardware d’une carte électronique permettant de piloter les servomoteurs du bras robot et de communiquer avec le système de vision artificielle.
  • A Zakaria, la conception des programmes de l’unité de traitement de la carte de pilotage (firmware) gérant la communication avec le système de vision artificielle et le calcul des mouvements du bras robot en fonction de chacun de ses axes.
  • A Mathieu, la conception des programmes de vision artificielle exécutés sur PC (software), gérant la détection des objets dans l’environnement du bras robot et la prise de décision sur les mouvements à effectuer, ainsi que la conception du logiciel d’interface Homme-Machine du système.
  • A Rémi, la conception des programmes de vision artificielle exécutés sur une plateforme System-on-Chip (SoC FPGA), gérant la détection des objets dans l’environnement du bras robot et la prise de décision sur les mouvements à effectuer.

La vision artificielle était la composante clé du système. Intégrant une brique d’intelligence artificielle, elle devait en effet être capable de détecter des objets présents dans l’environnement du bras et de générer les ordres de pilotage permettant de les déplacer ou de les éviter en respectant des consignes établies.

Le bras robotisé et son système de vision artificielle

En écoutant Mathieu parler du stage, on sent poindre sa fierté : « Après des mois de travail en équipe, mes collègues et moi-même avons réussi à présenter, devant une assemblée d’une cinquantaine d’ingénieurs, le résultat des deux itérations du projet. Le bras robotique est non seulement capable de déplacer des jetons, mais il peut également s’arrêter en un soixantième de seconde en cas de danger. Après de multiples manipulations, nous avons pu constater que la solution produite est robuste et stable. »

« Concevoir la partie vision artificielle sur System on Chip (SoC) m’a permis d’acquérir de nouvelles compétences en programmation sur carte haut niveau, plus précisément en C++ accéléré sur FPGA » estime pour sa part Rémi.

« Le choix de cette méthodologie m’a aidé à développer un algorithme de vision de même complexité que sur PC. J’ai ainsi pu travailler en parallèle de Mathieu, au même rythme, pour atteindre nos objectifs communs dans le temps imparti. »

Les enseignements ne se sont pas limités au domaine technique : « Au cours de ce stage, j’ai pu constater les difficultés liées à la gestion du temps et des priorités dans un projet faisant intervenir plusieurs personnes sur un travail de groupe. » commente Gaël. « Les référents métiers d’ELSYS Design encadrant le projet nous ont aidés à prendre des décisions cohérentes afin que le projet puisse être mené à terme, et que l’on puisse atteindre les objectifs fixés. »

Bravo à nos quatre stagiaires !

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