PickAPP : premiers pas vers une nouvelle méthodologie de programmation des robots

Les robots industriels ont changé et s’adaptent aux nouvelles tendances imposées par les clients. Un des sujets récurrents concerne la programmation des robots : comment faire simple et efficace? Pour répondre à cette question, Comau, un des leaders de l’automatisation industrielle, a récemment édité une application tournant sur tablette sous Android afin d’aider l’utilisateur à apprendre au robot une nouvelle trajectoire d’une manière très intuitive. Il s’agit là d’une première étape pour faciliter l’usage des robots, réduisant ainsi l’écart entre les outils industriels et les appareils grand public.

Le marché des robots industriels présente une croissance annuelle à deux chiffres. La Fédération internationale de la robotique (IFR) estime que le taux de croissance annuel composé (ou Compound Annual Growth Rate – CAGR) de ce marché a été de 14% de 2014 à 2016. Les fabricants de robots se concentrent désormais sur la recherche de nouvelles solutions pour une programmation rapide et efficace, qui suppriment les barrières d’entrée et permettent à des opérateurs peu formés de programmer un robot. Le chemin pour créer des robots plus intelligents et capables de penser comme l’Homme est encore long et utopique. Sur les derniers salons, nous avons vu apparaître différentes solutions visant à faciliter les opérations d’apprentissage. Suivant les constructeurs, l’approche est différente, depuis l’IHM simplifiée jusqu’à la programmation par démonstration.

D’autre part, le marché de l’électronique grand public est aujourd’hui inondé de smartphones et de tablettes. La capacité des personnes à utiliser ces outils numériques croît de jour en jour. Smartphones, iPads et tablettes Android font partie de la vie de tous les jours et sont devenus l’interface homme-machine idéale. En réponse à cette tendance, Comau a décidé de développer une application ­Android pour les opérations de «pick and place» suivant un concept complètement nouveau. L’objectif principal est avant tout la facilité d’utilisation et l’amélioration de l’expérience de l’utilisateur.

Proposer un dispositif plus intuitif, facile et connu de tous

À ce jour, les programmeurs de robots sont des techniciens formés qui utilisent un boîtier de programmation spécifique à chaque marque de robot. Comau veut inverser cette approche en donnant à ses clients un dispositif plus intuitif, facile et connu de tous : une tablette. L’étude de marché a permis d’établir deux conclusions simples : le système d’exploitation préconisé est Android et il est important de se concentrer sur les opérations de prise/ dépose qui couvrent 60% des applications possibles.

Un autre point important qui ressort de l’étude est le besoin exprimé par 80% des utilisateurs d’entrer dans la cellule robotisée lors de la création d’un programme. En utilisant une tablette, les techniciens ne sont pas autorisés à déplacer le robot à l’intérieur de la cellule, car il n’y a pas de dispositif de sécurité tel qu’une manette homme mort et un bouton d’urgence (selon la norme ISO 10218). Cette difficulté peut facilement être surmontée pour les petits robots, comme le Scara, car les dimensions de la cellule robotisée sont généralement si petites que la contrainte de rester à l’extérieur n’est pas problématique. Concernant les Cobots (robots collaboratifs) il n’y pas de problème non plus, car la nature du robot permet le contact avec les humains sans l’installation de barrières physiques. Pour les robots de fortes charges, en revanche, une solution, que Comau explore, consiste à insérer la tablette dans une coque comportant une manette homme mort et un bouton d’arrêt d’urgence.

Un dernier résultat important de l’étude de marché est la nécessité dans les opérations de prise/ dépose de disposer de la gestion simple d’un système de vision et d’un convoyeur. Avec les méthodes de programmation classiques, l’utilisation de ces dispositifs requiert des techniciens hautement qualifiés et des outils informatiques complexes. L’enquête suggère d’ajouter dans l’interface de programmation un moyen simple et convivial de configurer non seulement le robot, mais également les caméras de vision et les convoyeurs.

PickAPP, une application unique simplifiant considérablement la programmation

Comau a donc créé PickAPP, une application pour tablettes Android de 8-10 pouces. Les utilisateurs habitués à l’utilisation des smartphones et des tablettes n’auront aucun problème à déplacer un robot et à créer des séquences de prise/ dépose sans posséder aucune connaissance préalable du langage robot. L’approche utilisée consiste en une application unique dans laquelle certaines opérations de base ont été cachées et automatisées pour l’utilisateur final. Le programme du robot n’est plus basé sur le code PDL2 (langage Comau proche du Pascal). La trajectoire est maintenant une simple liste de points et d’actions conditionnelles. Pour créer cette liste, l’utilisateur peut déplacer le robot manuellement (en bougeant les axes du robot à la main) ou en utilisant la tablette d’une manière similaire à celle utilisée pour piloter un drone. À chaque point est associée une configuration incluant d’éventuels tests ou actions, sur le préhenseur par exemple. Tout devient simple et configurable graphiquement, ce qui améliore considérablement l’expérience des clients de Comau.

La phase de programmation se révèle particulièrement facile, tout le monde étant capable de déplacer le robot et de créer un programme en quelques minutes. PickAPP a été testé par différents utilisateurs, avec une approche différente de celle utilisée pour les processus industriels standard. L’échantillon de testeurs retenu comprenait des techniciens experts et des enfants à partir de 5 ans habitués à utiliser des jeux électroniques sur des tablettes. Les résultats furent incroyables : sans formation spéciale, tous ont pu effectuer les opérations nécessaires à la création d’un programme de prise/ dépose en quelques minutes.

Se rapprocher des futures générations de programmeurs de robots

Ce n’est qu’un premier pas vers la simplification de l’utilisation d’un robot industriel. ­Comau continue à enrichir cette application afin de répondre aux demandes et suggestions qu’elle fait naître chez les utilisateurs. Le marché de l’électronique grand public évolue très rapidement et bientôt de nouveaux appareils tels que les lunettes de réalité augmentée et les technologies de reconnaissance gestuelle feront partie de notre quotidien. Comau travaille désormais à adapter la robotique industrielle à ces tendances et à être plus proche des futures générations de programmeurs de robots.

N° 99 mars-avril 2018