La fabrication additive à la rencontre de la robotique

EOS, spécialisé dans la fabrication additive, a annoncé son soutien à l’entreprise suisse Devanthro ainsi  qu’au projet Roboy de l’Université technologique de Munich. L’objectif de ce projet est de permettre à la robotique humanoïde d’atteindre un niveau de capacité semblable à celui du corps humain. Sa mission est d’améliorer itérativement, de manière constante, les modèles Roboy jusqu’à ce que leurs performances soient comparables à celles des humains en termes de dextérité, de robustesse et de souplesse.

Le premier prototype, baptisé ­Roboy Junior, est doté de muscles et de tendons au lieu de moteurs dans les articulations. C’est en grande partie le fruit de la fabrication additive : l’intégralité de la structure du corps de Roboy, qui contient ses os et ses muscles, a été créée avec les systèmes EOS de fabrication additive plastique. Le recours à l’impression industrielle 3D présente plusieurs avantages. Il est par exemple possible de construire des géométries fonctionnelles complexes et de maintenir un rythme rapide et itératif de développement d’équipement.

Atouts indéniables de la fabrication additive

La fabrication additive permet d’utiliser des structures particulièrement complexes, mais légères et stables. Elle offre une grande liberté de conception, facilite l’optimisation et l’intégration des options fonctionnelles, et permet la fabrication en petites séries à moindre coût unitaire. Le projet Roboy bénéficie de tous ces avantages : la création de géométries fonctionnelles complexes sans les contraintes de la fabrication conventionnelle permet à l’équipe Roboy d’implémenter des fonctionnalités directement dans les éléments géométriques. Résultat : le montage est simplifié, et nombre d’étapes d’assemblage peuvent être éliminées. Par exemple, les mains et les avant-bras de Roboy sont d’un seul tenant, et incluent plusieurs articulations ainsi que les phalanges de chaque doigt.

En raison de la complexité mécatronique maximale de Roboy sur un minimum d’espace, certaines spécifications du projet ne peuvent pas être validées via des simulations. L’équipe de développement doit donc être en mesure de tester le robot proprement dit. La fabrication additive joue un rôle essentiel dans ce processus puisqu’elle permet de fabriquer rapidement les différents composants et se prête à la construction modulaire et paramétrable du robot, favorisant le développement itératif.

Selon Rafael Hostettler, directeur du projet Roboy, « les cycles de développement rapides permettent d’améliorer un logiciel en le testant en situation réelle. Grâce à la fabrication additive, nous pouvons adopter la même approche dans la robotique. Le développement est rapide et des pièces fonctionnelles de qualité optimale sont obtenues en un temps record ». Et d’ajouter : « la technologie additive d’EOS est une composante clé de ce processus car elle permet le développement itératif d’un équipement, ce qui est vital pour notre projet ».

La robotique humanoïde : un impact social

À l’avenir, avec les rapides progrès de l’intelligence artificielle et de la robotique, les robots occuperont une place bien plus prépondérante dans la société et au travail, au point de se charger de tâches répétitives ou particulièrement dangereuses. Dans ce contexte, la création de robots avec une morphologie semblable à celle des humains présente des avantages cruciaux par rapport aux approches classiques de la robotique. Tout d’abord, le système locomoteur humain est une solution éprouvée qui a permis de créer des robots agiles, dynamiques et robustes. De plus, un robot d’apparence humaine facilite l’interaction homme-machine, avec un maximum d’intuitivité et de naturel. Au fil des siècles, l’être humain a façonné son environnement en fonction de ses besoins. Les robots humanoïdes s’intégreront donc facilement dans cet environnement, sans ajustements coûteux. Par ailleurs, la création de robots compatibles avec l’anatomie humaine participe à l’amélioration et à la réparation de la mobilité humaine, grâce à l’utilisation d’exosquelettes et de prothèses, par exemple.

Selon le Docteur Adrian Keppler, directeur marketing chez EOS : « alors que de nombreuses entreprises se focalisent sur le développement de l’intelligence artificielle, les projets de développement de la robotique humanoïde sont relativement rares dans le monde. Nous sommes donc particulièrement fiers de soutenir le fameux projet Roboy et de découvrir sa portée. La fabrication additive s’impose là où les méthodes traditionnelles atteignent leurs limites. La technologie d’EOS est donc la solution idéale pour un projet d’étude aussi ambitieux que ­Roboy. Nous sommes ravis que l’équipe Roboy ait choisi de faire confiance à EOS pour exprimer sa vision ».

N° 85 Février/Mars 2017