Partager le lieu de travail avec des robots? Un nouvel outil aide les concepteurs à créer des machines plus sûres

L’interaction homme-robot, relevant autrefois de la science-fiction, a éveillé une grande attention ces dernières années. À mesure que la technologie progresse, la présence des robots dans la vie quotidienne est de plus en plus fréquente. Cette présence ne se limite pas aux seuls jouets et appareils ménagers robotisés comme les aspirateurs robots. Elle se produit également sur le lieu au travail où ces machines remplacent les hommes pour les travaux dangereux et répétitifs. Les robots sont maintenant développés pour être utilisés dans des domaines comme l’éducation, l’industrie hôtelière, les soins aux personnes âgées, la rééducation et la thérapie assistée par robot, ce qui augmente encore la fréquence de l’interaction homme-robot.

La sécurité des hommes est la première préoccupation dans le domaine de l’interaction homme-robot. En cas de contact physique entre homme et robot, un accident dangereux est probable. Avec le soutien partiel de deux subventions européennes pour les projets ILIAD et SoftPro, les chercheurs du Centre aérospatial allemand et de l’université Leibniz de Hanovre se sont alliés pour créer un outil aidant les concepteurs de robots à analyser le niveau de sécurité de leurs robots. Leur outil novateur, appelé «carte de sécurité», est décrit dans leur article publié à l’adresse «IEEE Xplore».

Indiquer la voie vers la sécurité des robots

Dans des travaux précédents examinant la sécurité des robots, l’équipe a associé le comportement des robots pouvant entraîner des accidents aux données relatives aux blessures. Une fois cette idée avancée, les chercheurs comparent maintenant les conceptions de robots intégrales (à savoir la gamme de vitesse et de masse de l’espace de travail total du robot ou des sous-espaces dédiés aux tâches) aux données relatives aux blessures. Les données relatives aux blessures peuvent provenir de différents types d’expérience et de domaines et peuvent prendre en compte différentes parties du corps. Elles considèrent également si la surface de l’impact est émoussée, pointue ou tranchante et si la collision est elle-même limitée ou sans contraintes. Ces informations sont présentées d’une manière homogène, appelée «carte de sécurité».

La «carte de sécurité» aide les utilisateurs à établir si le robot en cours de conception peut causer des blessures précises lors de collisions imprévues. Ils peuvent également identifier les zones les plus dangereuses dans l’espace de travail du robot et comparer leurs conceptions à d’autres en termes de caractéristiques de sécurité.

Les concepteurs disposent ainsi d’informations claires et directes sur les blessures les plus probables pouvant se produire lors de l’exploitation. Ce qui permet d’orienter les processus de conception du matériel, cela contribue également à la commande sécurisée et à la planification des mouvements des robots en cours de conception.

Les chercheurs ont testé leur carte sur deux robots, le PUMA 560 et le KUKA Lightweight Robot IV+. Les données relatives aux blessures utilisées dans l’expérience étaient issues d’une recherche portant sur 50 années de blessures observées en biomécanique.

La carte est probablement le premier outil d’analyse globale de sécurité dynamique et exact pour les opérateurs de robots. Elle pourrait entraîner des changements significatifs dans la manière de concevoir à l’avenir des robots adaptés à l’homme.
ILIAD (Intra-Logistics with Integrated Automatic Deployment: safe and scalable fleets in shared spaces) développe des solutions robotiques innovantes pour les installations d’entreposage actuelles. La création d’une grande base de données relatives aux blessures fait partie de ces objectifs pour assurer une exploitation sûre des robots dans des environnements partagés avec les hommes.

SoftPro (Synergy-based Open-source Foundations and Technologies for Prosthetics and RehabilitatiOn) étudie et élabore des technologies robotiques douces reposant sur la synergie pour concevoir de nouvelles prothèses, des exosquelettes et des dispositifs d’assistance pour la rééducation des membres supérieurs. Le projet vise à créer des produits finaux économiques, disponibles, utilisables et économiquement viables.

Pour plus d’informations, veuillez consulter:
site web du projet ILIAD
site web du projet SoftPro