L’assemblage de meubles IKEA n’est peut-être pas le plus populaire des passe-temps, mais les bricoleurs du dimanche pourraient bientôt obtenir un coup de main de la part d’un nouveau robot adroit. Développée à l’Université technologique de Nanyang (NTU) à Singapour, la machine a déjà démontré sa capacité à assembler une chaise IKEA par elle-même, ses créateurs se concentrant désormais sur d’autres applications nécessitant une manipulation humaine des objets.
Combien de temps vous donneriez-vous pour assembler une chaise IKEA? Cela peut dépendre de la façon dont vous êtes doué et quel type de chaise, mais quelque chose autour de 20 minutes est un délai assez respectable. C’est le temps affiché par le nouveau robot de la NTU, qui est construit en utilisant des composants disponibles sur le marché. Confronté à la chaise Stefan en bois massif d’IKEA, la machine a passé 11 minutes et 21 secondes à planifier les trajectoires de mouvement, trois secondes à localiser les pièces, puis 8 minutes et 55 secondes en mode assemblage.
Guidés par des algorithmes codés par ses développeurs, les principaux composants physiques du robot comprennent une caméra 3D, des pinces parallèles à l’extrémité des bras robotisés industriels capables de mouvement sur six axes et des capteurs de force montés sur le poignet. Ensemble, ils sont destinés à recréer la capacité humaine à manipuler et assembler des objets complexes.
Le processus commence avec le robot prenant des photos 3D des différentes parties, qui ont été disposées sur le sol pour imiter le désordre que les humains créent lorsqu’ils ouvrent un paquet d’IKEA. Après avoir créé une carte des positions des différentes parties, le robot a ensuite utilisé un mouvement à deux mains pour rassembler les pièces, et des capteurs de force pour déterminer le niveau de pression à appliquer, entaillant soigneusement les chevilles dans les trous et assemblant la chaise par pièce par pièce.
« Pour un robot, assembler une chaise IKEA avec une telle précision est plus complexe qu’il n’y paraît », explique le professeur adjoint Pham Quang Cuong, qui a conçu le robot avec son équipe de l’École de génie mécanique et aérospatial de NTU. « Le travail d’assemblage, qui peut venir naturellement à l’homme, doit être décomposé en différentes étapes, telles que l’identification des différentes parties de la chaise, la force nécessaire pour saisir les pièces et s’assurer que les bras robotiques se déplacent sans se heurter Grâce à des efforts d’ingénierie considérables, nous avons développé des algorithmes qui permettront au robot de prendre les mesures nécessaires pour assembler la chaise tout seul. «
A partir de là, l’équipe travaille à équiper le robot d’une intelligence artificielle avancée afin qu’il puisse assembler la chaise simplement en regardant le manuel d’instructions ou un exemple déjà terminé. Il travaille également avec des entreprises pour utiliser ses capacités de manipulation dans des applications telles que le collage du verre pour l’industrie automobile et le perçage de pièces métalliques pour les avions, des tâches adroites auxquelles les robots industriels ne sont généralement pas habitués.
«L’une des raisons pourrait être que des tâches de manipulation complexes dans les environnements humains exigent de nombreuses compétences différentes», explique Pham Quang Cuong. « Cela signifie être capable de cartographier les emplacements exacts des objets, de planifier une trajectoire de mouvement sans collision et de contrôler la quantité de force requise. En plus de ces compétences, vous devez être capable de gérer leurs interactions complexes entre le robot et l’environnement. La façon dont nous avons construit notre robot, des pinces parallèles aux capteurs de force sur les poignets, tous travaillent à manipuler les objets de la manière dont les humains le feraient. «
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