Caméras 3D et capteurs intelligents pour la robotique : découvrez les produits les plus avancés

Grâce aux dernières solutions de caméras 3D et de capteurs intelligents pour la robotique, une nouvelle génération de robots plus sûrs et collaboratifs voit le jour. Leur rôle est de plus en plus stratégique dans les usines intelligentes. Ils sont en effet capables de partager des espaces avec des opérateurs.

Parmi les nombreux avantages offerts par les nouveaux robots, on peut citer le haut degré de flexibilité des systèmes qu’ils sont en mesure de garantir, ce qui est essentiel pour répondre aux exigences du marché d’aujourd’hui.

L'importance croissante des robots est confirmée par les données : en 2021, le marché mondial des robots industriels a augmenté de 25 % au niveau mondial, avec plus de 100 000 unités de robots mobiles vendues.

De plus, une récente étude statistique estime que, en 2025, 640 000 "robots mobiles autonomes" (AMR) et 43 000 "véhicules guidés automatisés" (AGV) seront vendus dans le monde, avec une tendance à la croissance constante qui permettra au marché de la robotique industrielle de dépasser les 165 milliards de dollars en 2028.

Dans ce contexte, les capteurs robotiques et les capteurs intelligents jouent un rôle fondamental pour relever les principaux défis de la robotique industrielle mobile en matière d'interaction avec l'environnement extérieur et de sécurité.

Capteurs pour la robotique industrielle mobile

L'interaction des robots avec l'homme et leur environnement est un sujet en plein essor, et le restera certainement dans un avenir proche. Les systèmes robotiques collaboratifs, de plus en plus présents dans les usines intelligentes, permettent d’optimiser la production en augmentant la précision des opérations et le confort des opérateurs. Et encore, les solutions de robots mobiles (AGV et AMR), qui se déplacent automatiquement ou de manière autonome entre différents zones de production ou logistique, optimisent les procédures de chargement et de déplacement en augmentant la productivité, l'efficacité et la qualité des produits et des usines.

Dans le contexte de la robotique mobile, les capteurs dédiés aux robots et les capteurs intelligents de SICK jouent un rôle déterminant. De manière collaborative, ils répondent à toutes les exigences des différentes applications : navigation, positionnement, détection de l’environnement, sécurité et manutention de charges.

Navigation et positionnement

Dans les applications de localisation, les capteurs robotiques déterminent la position absolue des AMR dans leur environnement. Les solutions vont des capteurs LiDAR 2D aux scanners laser de sécurité pour les environnements intérieurs et extérieurs. Certains capteurs pour robots, grâce à des algorithmes intelligents et à la technologie de balayage extérieur safeHDDM, atteignent un rendement élevé même dans des conditions météorologiques défavorables.

Pour la surveillance et le contrôle des mouvements des plates-formes mobiles, les solutions vont des codeurs aux inclinomètres et aux systèmes Feedback moteur. Ces derniers, intégrés dans les entraînements, fournissent des données sur la vitesse et la position ainsi que sur l'état de l'entraînement. Cela leur permet ainsi de constituer la base sensorielle de tous les mouvements du robot.

Grâce au nouveau concentrateur de capteurs sHub, les servomoteurs peuvent être utilisés comme sources de données pour la surveillance de l'état de la machine et pour sa maintenance prédictive. Les données, collectées dans le moteur et transmises au contrôle via HIPERFACE DSL, permettent une surveillance en temps réel. Grâce à cela, le personnel de maintenance peut réagir vite et intervenir rapidement dans les processus de la machine. La maintenance prédictive permet, quant à elle, de détecter les défauts à un stade précoce afin d’éviter les arrêts de production non planifiés. En combinaison avec le système de feedback moteur EDS/EDM35, le sHub rend le servomoteur intelligent. Il est capable de fournir non seulement des valeurs de position et de vitesse, mais aussi des valeurs de température et de vibration, constituant ainsi la base idéale pour le Condition Monitoring.

En ce qui concerne la sécurité du positionnement, les codeurs certifiés SIL et PL de SICK jouent un rôle de plus en plus important dans la surveillance sûre des axes et des entraînements de nombreuses machines. En effet, grâce aux informations sur la position, l'angle et le nombre de tours qu’ils fournissent tout en se concentrant sur la sécurité mécanique et électrique, ils aident l'utilisateur à mettre en œuvre des fonctions de sécurité et garantissent un fonctionnement sûr et efficace des machines.

Pour atteindre cet objectif, SICK peut compter sur une Expertise en Sécurité acquise au cours de plusieurs années ainsi que sur la collaboration avec l'IFA (Institut pour la sécurité et la santé au travail de l'assurance sociale allemande contre les accidents). Le codeur de sécurité AFS/AFM60S Pro a été le premier produit certifié selon la norme IEC61800-5-3 qui est la première norme spécifique pour les codeurs de sécurité publiée fin février 2021.

Détection et sécurité de l’environnement

La reconnaissance et la détection de l'environnement pendant le transport sont essentielles pour les plateformes mobiles afin d'éviter les collisions avec les obstacles et les personnes. Cela garantit également la fiabilité des processus.

Le partage des mêmes environnements de travail entre les personnes et les plateformes mobiles rend indispensable l'utilisation de solutions et de capteurs dédiés à la robotique qui garantissent la sécurité et avertissent des collisions potentielles à un stade précoce.

Pour cela, SICK propose les capteurs et les solutions idéales, adaptées au niveau de sécurité requis par chaque application :

des boutons d'arrêt d'urgence pour un arrêt rapide et fiable de la machine, aux barrières monofaisceau et aux capteurs 2D et 3D, qui avertissent des collisions potentielles à temps et sans contact ;
des scanners laser pour sécuriser les AGV et activer des champs de protection adaptés en fonction de leur vitesse, aux systèmes de sécurité pour AGV et AMR Safe AGV Easy. Fiable et facile à intégrer pour la protection des véhicules et des chariots de transport sans conducteur, ils vont jusqu'aux scanners multifaisceaux LiDAR dotés d'une technologie sécurisée Solid State. Cette technologie permet non seulement de protéger efficacement jusqu'au niveau de performance PL c, mais aussi de rendre plus productives les grandes flottes de véhicules de transport sans conducteur.

Manutention des cargaisons

En ce qui concerne le transport de charges, qui est une fonction clé des plateformes mobiles, SICK offre une large gamme de solutions pour la détection, le positionnement et l'identification des marchandises. Dans ce domaine, les solutions de SICK proposent :

des capteurs qui détectent la présence de la charge et vérifient qu'il y a des places libres dans l'entrepôt ou corrigent l'alignement de la plateforme mobile par rapport à la charge, à l'aide de capteurs de mesure et des capteurs LiDAR 2D
des technologies d'identification et de traçabilité qui utilisent des codes à barres unidimensionnels, bidimensionnels et technologies RFID
des capteurs 2D et 3D, pour déterminer la taille de la charge et sa position sur la plateforme mobile et dans l'entrepôt.

Par exemple, les caméras 3D Machine Vision Visionary-T grâce à la technologie innovante Snapshot 3D, offrent une flexibilité totale pour une utilisation dans les environnements intérieurs.