Il est essentiel de faire progresser la technologie de préhension pour promouvoir de nouvelles applications des systèmes automatisés. L’assistant bionique mobile de Festo, l’une des plus récentes révélations du réseau d’apprentissage bionique de l’entreprise, représente une avancée significative dans la reproduction de cet outil de la nature le plus remarquable : la main humaine.
L’assistant bionique mobile comprend trois sous-systèmes principaux : Bionic SoftHand 2.0, une version améliorée de l’outil de préhension pneumatique présenté pour la première fois par Festo en 2019 qui imite les mouvements et les actions de la main; le bras robotique électrique DynaArm sur lequel le système Bionic SoftHand 2.0 est monté; et une sphère robotique permettant la mobilité complète.
Cela fait de l’assistant bionique mobile plus qu’un simple robot collaboratif. Parmi bon nombre d’applications potentielles de ce robot concept, il serait idéal en tant qu’assistant personnel ou robot de service, ou encore pour exécuter des tâches d’assemblage monotones et posant des défis en matière d’ergonomie. Il pourrait également accomplir des tâches simples dans des environnements difficiles, comme servir des repas dans les hôpitaux où il existe un risque accru d’infection, ou dans les sections auxquelles le personnel n’a pas accès en raison de contamination.
Grâce à sa combinaison unique de force, de dextérité et d’habiletés motrices fines, la main humaine est un véritable rempart de la nature et son adaptation mécanique présente un défi extrême. Pour permettre au système Bionic SoftHand 2.0 d’effectuer les mouvements de manière quelque peu réaliste, la technologie de soupape compacte, les capteurs, l’électronique et les composants mécaniques sont intégrés dans un espace des plus restreints. Les doigts et le pouce opposable sont constitués de structures flexibles avec caissons d’air, entourées d’un tissu tricoté ferme mais à rendement élevé. Ainsi, la main est légère, adaptative et sensible, mais capable d’exercer une forte force. Les doigts pneumatiques sont actionnés à l’aide d’un terminal de soupape compact, muni de soupapes piézométriques, montées sur la main.
Rallonger le pouce et l’index comparativement au système Bionic SoftHand 1.0, a permis de rehausser la capacité de pivot des deux doigts. Ces doigts travaillent maintenant bien ensemble et sont capables d’une préhension très précise. Grâce à un poignet imprimé en 3D avec deux degrés de liberté, la main peut également se déplacer de l’avant à l’arrière et de gauche à droite, permettant un rayon de préhension très serré.
Afin d’accroître la stabilité des doigts, chaque coussin d’air contient deux éléments structuraux qui agissent comme des os. Un capteur de flexion détermine la position du bout des doigts. La main porte également un gant avec des capteurs tactiles de force, ce qui lui permet de détecter la nature de l’article à agripper et d’adapter sa force de préhension en conséquence.
La main possède également une caméra de profondeur à l’intérieur du poignet afin qu’elle puisse détecter visuellement les objets et les agripper, même s’ils sont partiellement couverts.
Le système Bionic SoftHand 2.0 est monté sur le DynaArm électrique. Ce dernier peut effectuer des mouvements rapides et dynamiques grâce à sa conception légère avec des modules d’entraînement hautement intégrés qui ne pèsent qu’un kilo. La sphère robotique est en fait un entraînement sophistiqué. Le robot est en équilibre sur cette dernière, de sorte que l’assistant bionique mobile peut se déplacer librement dans toutes les directions. Toutes les sources d’énergie s’allient : une batterie pour alimenter le bras et le robot et une cartouche à air comprimé pour la main pneumatique. Le robot peut fonctionner de manière autonome et s’orienter en trois dimensions en utilisant deux caméras.
Grâce à son concept modulaire, le système Bionic SoftHand 2.0 peut également être rapidement monté et mis en service sur d’autres bras robotisés. Pour le robot bionique collaboratif de Festo, ou le Bionic SoftArm, la pince forme un système robotique entièrement pneumatique.
Assistant bionique mobile – Un assistant robotique avec quelques surprises innovantes. Sa conception modulaire comprend trois sous-systèmes : un robot mobile, un bras robotique électrique et le Bionic SoftHand 2.0, l’outil de préhension pneumatique imitant la main humaine
Festo en un coup d’œil
Festo, le plus important fournisseur mondial de technologies d’automatisation et d’éducation technique, déploie ses produits et services pour relever les défis de la numérisation et de la production intelligente. Fondée en 1925, la société familiale située à Esslingen, en Allemagne, répond à un large éventail de besoins en solutions avancées en automatisation des usines et des procédés. Au pays, Festo appuie l’industrie canadienne depuis plus de 40 ans, renforçant continuellement l’état de la fabrication grâce à des produits novateurs, à des solutions de contrôle de mouvement optimisées et à un soutien inégalé. À l’échelle mondiale, quelque 300 000 clients font confiance aux produits et à la technologie d’entraînement pneumatique et électrique de la société. En outre, Festo Didactic offre du matériel de formation et des programmes éducatifs à la fine pointe de la technologie aux entreprises industrielles et aux établissements d’enseignement. Le Groupe Festo a enregistré des ventes d’environ 3,2 milliards d’euros au cours de l’exercice 2018 et est représenté à l’échelle mondiale dans 250 établissements comptant au total 20 200 employés. Environ 8 % de son chiffre d’affaires annuel est investi dans la recherche et le développement.
