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Human-oriented design of collaborative robots.
(Conception de robots collaboratifs centrée sur l’homme).
Article
Publié dans : International Journal of Industrial Ergonomics, Pays-Bas, vol. 57, janvier 2017, pp. 88-102, ill., bibliogr. (En anglais)
La robotique collaborative est une solution possible au problème des troubles musculosquelettiques (TMS) dans l'industrie, mais la conception efficace de ces robots reste un problème car les outils d'évaluation ergonomique sont mal adaptés à de tels dispositifs. Cet article présente une méthode générique pour effectuer des évaluations ergonomiques détaillées des activités de co-manipulation et son application à la conception optimale de robots collaboratifs. Plusieurs indicateurs ergonomiques sont définis pour estimer les différentes demandes biomécaniques qui se produisent au cours des activités manuelles. Pour une activité donnée, ces indicateurs sont mesurés au moyen de simulations dynamiques virtuelles humaines, pour différentes caractéristiques humaines et de robots. Les indices de sensibilité sont ainsi calculés pour quantifier l'influence de chaque paramètre du robot et identifier ceux qui devraient principalement être modifiés pour améliorer la performance ergonomique. L'analyse de sensibilité permet également d'extraire les indicateurs qui résument le mieux la performance ergonomique globale de l'activité. Un algorithme évolutif est ensuite utilisé pour optimiser les paramètres influents du robot par rapport aux indicateurs ergonomiques les plus informatifs, afin de permettre une conception de robot efficace. La méthode globale est appliquée à l'optimisation d'une morphologie de robot pour aider une activité de forage. Les performances des robots obtenus confirment la pertinence de l'approche proposée.
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