RoMas - Robots and Machines for Manufacturing, Society and Services

Appliquer les concepts de la cybernétique aux systèmes de type robots ou machines associés à certains domaines d’activités civiles ou industrielles.

Pôle(s) de recherche :
RPC

Les différents travaux de l’équipe visent à développer et à utiliser des outils scientifiques nécessaires à la conception, la mise au point, l’exploitation de robots, de machines, de systèmes ou de moyens pour des applications industrielles ou de la vie courante.
L’originalité des travaux porte sur une maîtrise approfondie de la tâche confiée, une connaissance complète du moyen et la prise en compte de l’interaction entre les deux.
La modélisation et la simulation numériques seront couplées à des pratiques expérimentales, menées sur les différentes plateformes du laboratoire, mais aussi en conditions industrielles sur les équipements de nos partenaires de projet.

Toute la spécificité de l’équipe repose sur le fait que la conception et l’exploitation des systèmes de type robots sont orientées missions et usages. Ce sont les besoins qui orientent les développements et le couplage entre les besoins et les moyens qui permettent d’aboutir à des solutions optimales.
Nos travaux sont donc dédiés, d’une part, à l’identification et la modélisation des fonctions ou missions que le ou les systèmes étudiés devront assurer, et d’autre part, de la même façon, à l’identification et à la modélisation des systèmes en eux-mêmes, afin de pouvoir optimiser leur conception, leur exploitation ou leur pilotage.
Cette pratique méthodologique nécessite donc des compétences scientifiques et des savoir-faire complémentaires, ce qui explique que l’équipe soit constituée de spécialistes de la section CNU 60 et de la section CNU 61.

Thématiques
Modélisation des procédés de fabrication

Pilotage intelligent des procédés de fabrication

Optimisation dynamique des robots

Développement de solutions robotisées en fabrication
La genèse de cette problématique scientifique est la rencontre de deux « mondes » : le domaine de la robotique du « pick and place » et celui des procédés de fabrication.
Le constat actuel est simple : la robotique classique crée et exploite des robots capables de supporter des charges figées et souvent uni-directionnelles et liées à la pesanteur.
Pour une exploitation de ces robots en fabrication, ces derniers sont confrontés à des trajectoires complexes, des sollicitations extrêmement fluctuantes et dynamiques en direction et en intensité. Il y a deux possibilités pour résoudre cette problématique, soit développer de nouvelles architectures et de nouvelles conceptions de robot, soit développer des méthodologies prenant en compte ces faiblesses. C’est cette dernière que nous avons choisie et pour cela nous proposons donc de coupler la modélisation multi-points de vue des robots, la modélisation et la mesure des grandeurs physiques caractéristiques des procédés. Le tout est couplé à notre approche « pilotage intelligent des procédés » pour permettre d’atteindre les enjeux scientifiques globaux de cette thématique.

Robotique au service de la personne et pour la santé

Approches mécatroniques pour le pilotage intelligent des procédés d’assemblage innovants
L’objectif de recherche que l’équipe souhaite mener dans le cadre de ce thème concerne la conception et la réalisation de systèmes mécatroniques originaux et performants pour optimiser la réalisation d’assemblages mécaniques en prenant en compte les défauts de désalignement, de planéité, de nature des matériaux d’une part, et en assurant, d’autre part, le contrôle des paramètres opératoires du procédé d’assemblage (puissance, vitesse, trajectoire).
A l’image de ce qui est fait dans l’équipe pour le pilotage intelligent des procédés de fabrication, il s’agit par la « mécatronisation » du procédé d’assemblage de permettre d’étendre et d’optimiser les champs d’utilisation. Ces travaux permettront de réaliser des essais de faisabilité et feront l’objet de transfert technologique vers l’industrie. Les intérêts technologiques sont nombreux : i) de réaliser des assemblages rapides et donc économiques ; ii) d’assembler des matériaux hétérog?es (aluminium, assemblage entre métal et polymère...) ; iii) de réaliser des assemblages très fins comparés aux procédés conventionnels ; iv) d’assembler des pièces complexes ou produits nouveaux qui ne sont pas réalisables avec les technologies conventionnelles. Les champs d’application sont également prometteurs : mécanique mais aussi électronique (assemblage de composants électroniques sans détérioration des composants environnants), médicales (chirurgie mini-invasive, reconstruction de tissus humains...), assurer et certifier la qualité par le contrôle du procédé d’assemblage. Ce dernier point, comme pour le thème du pilotage intelligent des procédés de fabrication, est un challenge scientifique qui requière des compétences transverses en adéquation avec la mécatronique (traitement de signal, extraction de connaissances, datamining...).