Résumé détaillé : Module-23''Les robots industriels''

Chapitre I : Notions de base des robots industriels

Introduction aux robots :

L'histoire des robots est retracée en détail, en commençant par les premières idées de robots dans la littérature et la science-fiction, jusqu'aux robots industriels modernes et aux cobots.

La définition d'un robot est précisée, en mettant l'accent sur ses capacités d'adaptation, de déplacement autonome, de perception de l'environnement et d'interaction avec celui-ci grâce à ses capteurs et effecteurs.

Les différents domaines d'activités des robots sont explorés, avec des exemples concrets pour chaque domaine : exploration (ex : robots sous-marins), médical (ex : robots chirurgicaux), service (ex : robots humanoïdes) et industriel (ex : robots de soudage, robots de peinture).

Les différents types de robots industriels sont présentés, avec des illustrations pour chaque type : robots cartésiens, robots SCARA, robots articulés, etc.

La classification des robots selon leur complexité est expliquée, en distinguant les automates, les robots réactifs et les robots cognitifs.

Différentes architectures de robots :

Les architectures de robots sériels et parallèles sont présentées et comparées, en mettant en évidence leurs avantages et leurs inconvénients.

Le vocabulaire utilisé pour décrire les liaisons et configurations des robots est expliqué en détail, avec des illustrations pour chaque type de liaison (ex : pivot, glissière) et des exemples de configurations de robots courantes.

Constituants d'un robot :

Les différents composants d'un robot sont décrits en détail, avec des exemples concrets pour chaque type de composant :

Effecteurs : pinces, ventouses, mains robotiques, outils de soudage, etc.

Actionneurs : moteurs électriques, hydrauliques, pneumatiques, etc.

Capteurs : encodeurs incrémentaux et absolus, capteurs de force, capteurs de proximité, caméras, etc.

Le système d'actionnement d'un robot est expliqué, en montrant comment les différents composants (alimentation, amplificateur de puissance, servomoteur, transmission) interagissent pour convertir les signaux de commande en mouvements du robot.

Le fonctionnement des encodeurs incrémentaux est détaillé, en expliquant comment ils permettent de déterminer la position du bras du robot en comptant les impulsions générées par la rotation de l'axe.

Pupitre de programmation des robots:

Les différentes fonctionnalités du pupitre de programmation sont présentées en détail, y compris la mise en service, le réglage, la prise de points, la programmation, le lancement des programmes, l'archivage, etc.

Des exemples de pupitres de programmation utilisés pour différents robots sont montrés, et les interfaces utilisateur courantes sont décrites.

Programmation des robots:

Les deux types de programmation de robots (par apprentissage et hors ligne) sont expliqués en détail, en mettant en évidence les avantages et les inconvénients de chaque méthode.

La programmation par apprentissage est décrite, en expliquant comment l'opérateur guide le robot manuellement pour enregistrer les mouvements et les points de passage.

La programmation hors ligne est présentée, en montrant comment les logiciels de simulation permettent de programmer les mouvements du robot sans avoir besoin de le manipuler directement.

Un exemple d'algorithme simple de commande de robot est proposé pour illustrer les concepts de base de la programmation de robots, tels que les mouvements point à point, les boucles et les conditions.

Chapitre II : Programmation des robots industriels

Langage VAL3:

Les éléments clés d'une application VAL3 sont décrits en détail, y compris les programmes, les données globales, les librairies, les types d'utilisateurs et les pages MCP.

La structure des programmes VAL3 est expliquée, en insistant sur les fonctions start() et stop() qui définissent le début et la fin de l'exécution du programme.

Les différents types de variables et d'opérateurs disponibles en VAL3 sont présentés en détail, avec des exemples pour chaque type de données (ex : num, bool, string, trsf, joint).

Les instructions de contrôle du programme VAL3 sont expliquées en détail, avec des exemples pour chaque instruction :

if : pour les conditions

while : pour les boucles

for : pour les boucles avec un nombre d'itérations défini

switch : pour les choix multiples

Instructions de positionnement du bras du robot:

Les types de positions utilisés en VAL3 sont expliqués en détail :

Positions articulaires (joint) : définissent la position angulaire de chaque articulation du robot.

Points cartésiens (point) : définissent la position du centre de l'outil dans l'espace par rapport à un repère de référence.

Les types de données associés aux outils (tool), repères géométriques (frame) et transformations géométriques (trsf) sont décrits, et leur utilisation pour le positionnement précis du bras du robot est expliquée.

Des exemples d'instructions VAL3 pour la manipulation de ces types de données sont présentés, y compris position(), compose() et setFrame().

Contrôle des mouvements du robot:

Les types de mouvements du robot sont définis et expliqués :

Mouvements point à point : le robot se déplace d'un point à un autre en suivant une trajectoire optimisée par le système.

Mouvements en ligne droite : le robot se déplace en ligne droite entre deux points.

Mouvements circulaires : le robot se déplace le long d'un arc de cercle défini par trois points.

Les instructions VAL3 pour programmer ces mouvements sont présentées :

movej : pour les mouvements point à point

movel : pour les mouvements en ligne droite

movec : pour les mouvements circulaires

Le lissage de trajectoire est expliqué, et les paramètres du descripteur de mouvement (blend, leave, reach) sont décrits.

Des exemples de programmation de mouvements avec lissage de trajectoire sont présentés.

Chapitre III : Les modes de marches et arrêts en robotique

Introduction au GEMMA:

Le GEMMA est présenté comme un outil complémentaire au GRAFCET pour décrire le comportement d'un système automatisé, en mettant l'accent sur les modes de marches et d'arrêts.

Les concepts clés du GEMMA sont expliqués, y compris les trois grandes familles de procédures :

Procédures de fonctionnement (F)

Procédures d'arrêts (A)

Procédures de défaillances (D)

La représentation graphique du GEMMA est présentée et expliquée en détail.

Définition des procédures du GEMMA:

Les différents états possibles pour chaque famille de procédures du GEMMA sont définis et expliqués en détail, avec des exemples pour chaque état :

Procédures de fonctionnement (F) : production normale, marches de préparation, marches de clôture, marches de vérification, marches de test.

Procédures d'arrêts (A) : arrêt dans l'état initial, arrêt demandé en fin de cycle, arrêt demandé dans un état déterminé, arrêt obtenu, préparation pour remise en route après défaillance, mise en état initial, mise en état déterminé.

Procédures de défaillances (D) : marche ou arrêt en vue d'assurer la sécurité, diagnostic et/ou traitement de défaillance, production tout de même.

Exemples de GEMMA d'automatismes et d'installations robotisés:

Deux exemples concrets d'application du GEMMA sont présentés et analysés en détail :

Machine à remplir et à boucher : le fonctionnement normal, les modes de marches et d'arrêts, le GEMMA et les grafcets associés sont présentés.

Système de tri de pièces : le fonctionnement normal, les modes de marches et d'arrêts, le GEMMA et les grafcets associés sont présentés.

Conclusion

Ce résumé détaillé fournit une vue d'ensemble complète des concepts clés du module 20 sur les robots industriels. Il couvre les notions de base, la programmation et les modes de marche et d'arrêt, en utilisant des exemples concrets et des illustrations pour faciliter la compréhension.