Défi
ABB Robotics concevait et contrôlait des manipulateurs robotiques industriels en faisant appel à des outils non conviviaux qui rendaient le processus fastidieux et lent. L’entreprise s’est mise à la recherche d’une meilleure solution.
Solution
A l’aide de MapleSim, ABB a pu réduire sensiblement le temps de développement de son modèle, devenir rapidement opérationnel et améliorer sa chaîne d’outils existante.
Résultat
Les ingénieurs d’ABB sont désormais en mesure de créer plusieurs modèles au lieu d’un seul dans le même temps qu’auparavant. Grâce à la simplicité d’utilisation et à l’interface glisser-déposer de MapleSim, ils ont pu apprendre rapidement à utiliser l’outil, sans formation particulière. ABB n’a pas eu besoin, du fait de la forte connectivité à Simulink®, de remplacer ses outils existants : il a suffi de les intégrer dans MapleSim pour accroître les capacités.
Aujourd’hui, partout dans le monde, des robots industriels accomplissent des tâches allant de la palettisation de caisses en entrepôt au soudage de précision sur une chaîne d’assemblage de véhicules, en passant par l’acheminement de wagons-trémies d’ingrédients au sein d’une usine agro-alimentaire. Le bon déroulement de ces tâches dépend de la précision de commande des manipulateurs robotisés pour assurer la dextérité voulue. Avec plus de 250 000 robots en service dans le monde, les ingénieurs du département Robotique d’ABB mesurent les défis posés par la conception et la commande de manipulateurs robotisés. Leur processus de conception comporte des tests rigoureux à l’aide de modèles de simulation qu’ils avaient mis au point au moyen d’outils non conviviaux. Ce processus fastidieux les a incités à rechercher une meilleure solution.
En collaboration avec une équipe de recherche de L’Université de Linköping en Suède via le Centre d»excellence industrielle LINK-SIC, les ingénieurs du département Robotique d’ABB à Västerås (Suède) ont entrepris d'évaluer l'utilisation de MapleSim, la plate-forme de simulation et de modélisation hautes performances de Maplesoft, afin d'une part de développer des modèles de manipulateurs extrêmement fidèles comportant des articulations souples, des engrenages et des frottements dynamiques et, d'autre part, de déterminer la facilité avec laquelle les modèles sont susceptibles d'être exportés et intégrés à d'autres outils logiciels de simulation ou de développement d'organes de commande.
Leur objectif était de créer des modèles extrêmement fidèles, suffisamment réalistes pour reproduire le fonctionnement d'un manipulateur réel, tout en étant capable de lancer des simulations sur un ordinateur de bureau standard. Certes, le processus mis en œuvreuvre précédemment, consistant à dériver des modèles au moyen de méthodes comme la formulation d'Euler-Lagrange, donnait de bons résultats ; cependant, l'interface graphique de MapleSim éliminait le besoin de dériver et de manipuler des équations, ce qui réduisait considérablement le temps nécessaire à la modélisation d'un manipulateur.
Grâce à la riche bibliothèque de composants intégrés de MapleSim, il suffit juste de faire glisser et déposer des composants de différents domaines puis de les connecter directement de façon à créer des modèles complexes au niveau système. Cette facilité de création de modèles a profondément modifié les méthodes de travail des ingénieurs d'ABB. Ils disposaient désormais d'un outil de modélisation plus convivial et plus souple. En associant la mécanique multicorps à des composants 1 D mécaniques, électriques et personnalisés, ils ont pu grâce à MapleSim créer différents modèles de leur manipulateur robotisé en ne passant pas plus de temps que précédemment pour la création d'un seul modèle.
Les ingénieurs ont mis à profit le gain de temps pour appliquer différentes approches de modélisation et créé des modèles avec différentes valeurs de paramètres et différents niveaux de complexité afin de définir le meilleur moyen d'atteindre leurs objectifs de conception. Décrivant la souplesse que leur procurait MapleSim, Mikael Norrlöf, Architecte Contrôle de mouvement au département Robotique d'ABB explique : « MapleSim nous a aidés à travailler plus vite et plus intelligemment. Nous avons pu rapidement créer différents modèles de notre manipulateur robotisé et les comparer facilement pour déterminer la meilleure solution ».
Simulink est une marque déposée de The MathWorks, Inc
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