Projet de recherche en robotique à l’école supérieure de Gelsenkirchen

À l’école supérieure westphalienne de Gelsenkirchen, dans l’ouest de l’Allemagne, les étudiants en électrotechnique apprennent à programmer et à guider un robot KUKA. Ceci leur permet de se préparer davantage à leur vie professionnelle par la pratique. Robin Krüger était littéralement captivé par son mémoire de maîtrise.

14 mai 2019

Robot KR AGILUS : idéal pour les formations


Pour Markus Rüter, une formation axée sur la pratique est extrêmement importante. « Cela bouge beaucoup dans l’environnement industriel - en particulier en ce qui concerne la numérisation et la robotique. Nous voulons préparer nos étudiants à cela », explique le professeur du domaine de la technique de commande et de régulation à l’école supérieure westphalienne de Gelsenkirchen. Dans son laboratoire de robotique, cela bouge beaucoup aussi. Il y a environ deux ans, un robot a été « entraîné » pour renvoyer des balles de tennis lancées.
Certains travaux de diplôme et un mémoire de maîtrise plus tard, le robot KUKA de la série KR AGILUS est même en mesure d’attraper les balles.

Robin Krüger (à gauche) et le professeur Markus Rüter au travail avec le robot KR AGILUS.

Apprentissage, programmation, créativité - tout cela avec un robot

Avec son mémoire de maîtrise, Robin Krüger a guidé le robot de la première à la deuxième dimension. « Jusqu’à présent, le robot se déplaçait à la verticale lors du renvoi des balles. À présent, il est en mesure de se déplacer horizontalement et d’attraper la balle », explique-t-il. L’exercice n’était pas superficiel, comme Markus Rüter le souligne : « Lors du développement de l’application, il a été nécessaire de se familiariser avec une installation existante. De plus, le contrôleur du robot a dû être apprise et être programmée pour répondre aux nouvelles exigences. »

Protocole expérimental du robot attrapeur de balles dans le laboratoire de robotique.

Beaucoup de créativité lors du développement du système de préhension

 

La balle continue à être lancée par une grille photoélectrique. En se basant sur cela, le contrôleur du robot KUKA calcule le point auquel la balle atterrit dans la plage de capture du robot. « Ce qui est nouveau, c’est que le point de capture horizontal est à présent également déterminé en utilisant d’autres grilles photoélectriques. Il est ensuite calculé par une unité de commande », déclare Robin Krüger. « Le contrôleur de robot synchronise le point de capture exact à partir du signal horizontal et vertical. »

Le développement d’un système de préhension pour le bras du robot a exigé une créativité élevée. Robin Krüger s’est inspiré de la pince des automates pour peluches qu’on trouve sur les kermesses. Les doigts de préhenseur correspondants ont été fabriqués par impression 3D. Des bandes de fitness à précontrainte automatique fournissent l’énergie nécessaire. Lorsque la balle heurte le centre du préhenseur, un mécanisme déclenche les doigts tenus du préhenseur pour qu’ils enserrent la balle. Une réaction plus rapide est à peine possible.

Le moment décisif : le système de préhension attrape la balle de tennis. Enregistré en super ralenti.

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