Les robots industriels dominent l'automatisation des industries depuis des décennies (depuis les années 1950, en fait). Les cobots, quant à eux, ont été introduits pour la première fois en 1996, mais ils ont vraiment commencé à décoller en 2008 avec Universal Robots et la sortie de l'UR5.

(Un cobot est) un dispositif et une méthode d'interaction physique directe entre une personne et un manipulateur contrôlé par ordinateur.
J. Edward Colgate et Michael Peshkin, inventeurs du premier cobot

Depuis qu'ils sont devenus célèbres au début des années 2000, les cobots n'ont cessé de gagner en popularité. On les trouve dans de nombreux secteurs, de l'industrie pharmaceutique à l'industrie automobile, où ils travaillent à côté des humains... et à côté des robots industriels.

Quelle est donc la différence entre les deux ?

Mais tout d'abord, une petite leçon sur les degrés de liberté (DoF).

Degrés de liberté

Un robot aura toujours un certain nombre de degrés de liberté (DDL), ce qui signifie qu'il peut se déplacer librement et de différentes manières. Plus de degrés de liberté signifient que le robot peut effectuer des mouvements plus complexes et travailler dans des espaces restreints, mais ils sont également plus coûteux et plus compliqués à programmer.

Un seul axe : Mouvement linéaire ou rotatif simple, pour des tâches limitées (haut/bas, avant/arrière, ou d'un côté à l'autre).

Deux axes : Déplacement dans deux directions, sans inclinaison ni rotation de l'objet tenu.

Trois axes : Se déplace vers n'importe quel point à sa portée sans faire basculer ou pivoter l'objet qu'il tient.

Quatre axes : Permet de faire pivoter l'objet, comme une rotation du poignet dans un plan.

Cinq axes : Permet au robot d'approcher des objets sous différents angles et de les faire pivoter sur deux plans.

Six axes : Liberté totale - il peut se déplacer n'importe où et tourner dans n'importe quelle direction. Six degrés de liberté sont généralement suffisants pour la plupart des tâches qu'un robot doit accomplir (assemblage, levage de charges lourdes). Si un robot en a moins, il est souvent spécialisé dans des tâches plus simples.

Sept axes : Comme 6, mais offre des options de mouvement plus sophistiquées, améliorant la capacité de manœuvrer autour des obstacles sans déplacer la charge utile.

Les robots industriels et les cobots auront les mêmes degrés de liberté, quel que soit le type de robot.

Utilisation, conception et mécanismes de sécurité d'un robot industriel

Inventés plusieurs décennies avant les cobots, les robots industriels ont été conçus et optimisés pour des opérations autonomes dans des tâches répétitives, précises et/ou dangereuses. Un robot industriel est un robot construit sur plusieurs axes, programmé pour exécuter une action spécifique avec une cohérence et une rapidité remarquables, et ne nécessitant que peu ou pas d'intervention humaine.

Leur vocation première étant de remplacer les humains, et non de travailler à leurs côtés, ils ont été conçus pour fonctionner dans des environnements isolés ; l'interaction humaine est donc réduite au minimum pour garantir la sécurité. Chaque robot industriel fonctionne dans des zones désignées, souvent séparées par des barrières ou des cages. Bien qu'ils soient tous équipés de mécanismes d'arrêt d'urgence, ces robots ne sont pas intrinsèquement capables de détecter les humains, et donc de réagir à leur présence potentiellement dangereuse.

Une fois programmés, ces robots sont incroyablement utiles ; cependant, la programmation initiale et les reconfigurations ultérieures exigent beaucoup de temps et d'expertise. Chaque modification nécessite une reprogrammation complète, qui ne peut être effectuée que par des professionnels du secteur.

Apparence d'un robot industriel

• Unité mécanique et moteurs : Les parties qui bougent. Comme les bras humains, l'unité mécanique et les moteurs sont les articulations et les muscles du robot qui l'aident à se déplacer.
• Armoire de commande : Le cerveau du robot. Elle indique au robot ce qu'il doit faire et quand il doit le faire, en fonction de la programmation qu'elle reçoit.
• Pendentif d'apprentissage/panneau de commande : Le dispositif que les humains utilisent pour enseigner au robot ou lui donner des ordres spécifiques.

Application et portée industrielle d'un robot industriel

• Convient à une variété de tâches nécessitant une interaction homme-robot, telles que l'assemblage, l'inspection et l'emballage.

Considérations clés pour la sélection d'un robot industriel

• Quand choisir : Idéal pour les environnements nécessitant une interaction humaine fréquente, de la flexibilité et de l'adaptabilité.
• Principaux avantages : Sécurité accrue, facilité d'intégration et interfaces conviviales.

Les robots industriels sont essentiellement des bras mécaniques programmables qui peuvent aider à fabriquer ou à déplacer presque n'importe quoi dans les usines. Un robot industriel est conçu pour effectuer des tâches répétitives à grande vitesse et de haute précision dans des environnements isolés, et son prix est donc élevé... mais il dure aussi des années. Ils ont été créés pour l'industrie automobile, pour travailler sur une référence spécifique pendant des années, en faisant la même chose.

Qu'est-ce qu'un robot collaboratif (cobot) ?

Contrairement aux robots industriels autonomes, un robot collaboratif est conçu pour travailler aux côtés d'opérateurs humains dans un espace de travail partagé. Son rôle est d'aider l'homme dans ses tâches, plutôt que de le remplacer entièrement. Les cobots sont conçus pour être intrinsèquement sûrs et interactifs, permettant une collaboration étroite entre l'homme et le robot sans qu'il soit nécessaire de recourir à des barrières physiques ou à des cages de sécurité.

Les cobots sont généralement plus conviviaux et leur programmation nécessite moins de connaissances spécialisées que celle des robots industriels traditionnels. Ils peuvent être programmés par des méthodes plus intuitives, comme le guidage manuel, ou à l'aide d'interfaces graphiques simples, ce qui permet au personnel non expert de les reconfigurer pour différentes tâches avec un temps d'arrêt minimal.

Bien que leur charge utile et leur vitesse soient généralement inférieures à celles des robots industriels, ce qui les rend inadaptés à certaines applications à grande vitesse et à forte charge, les cobots excellent dans les tâches qui bénéficient de la collaboration homme-robot, telles que l'assemblage léger, l'emballage, le serrage, l'application de colle, etc.

Apparition d'un cobot

• Unité mécanique et moteurs : Ils sont dotés d'articulations et d'actionneurs (moteurs) permettant le mouvement, généralement conçus pour être plus sûrs et plus adaptables pour travailler aux côtés des humains.
• Système de contrôle : Il s'agit du cerveau du cobot. Les cobots sont souvent dotés de capteurs plus avancés et d'une intelligence artificielle qui leur permet d'interagir en toute sécurité avec les travailleurs humains et d'ajuster leurs actions en temps réel.
• Interface ou panneau d'opérateur : Contrairement aux pendentifs d'apprentissage des robots traditionnels, les interfaces des cobots sont généralement plus intuitives.

Utilisations, conception et mécanismes de sécurité d'un cobot

• Flexibles et efficaces, ils ont été conçus pour être collaboratifs par nature.
• Il n'y a pas besoin de cages ni de contraintes de sécurité, car des capteurs avancés sont implantés directement dans le robot pour lui permettre de coexister en toute sécurité avec les humains (capteurs de force et de couple conçus pour arrêter ou modifier les opérations en cas de détection d'une présence humaine). Ils peuvent être utilisés dans des espaces partagés, en interaction directe avec les humains.
• Faciles à utiliser, ils sont aisément reprogrammables et s'adaptent à de nombreuses tâches sans reconfiguration importante.

Application et portée industrielle d'un cobot

• Principalement dans l'industrie manufacturière, mais aussi dans l'automobile, l'électronique et les industries lourdes. Idéal pour les tâches de haute précision, à grande vitesse ou dangereuses qui dépassent les capacités humaines.

Considérations clés pour la sélection d'un cobot

• Quand choisir : Les appareils les mieux adaptés aux tâches qui exigent rapidité et précision et qui peuvent être dissociées des activités humaines.
• Principaux avantages : Grande efficacité, fiabilité et capacité à effectuer des tâches dangereuses.

Les cobots sont conçus pour travailler aux côtés des humains et les aider sans compromettre la sécurité. Leur conception permet une interaction et une collaboration directes, avec des caractéristiques de sécurité intégrées telles que des capteurs de force et des rembourrages souples pour éviter les blessures. Ce sont des outils polyvalents qui renforcent les capacités humaines, en particulier pour les tâches nécessitant de la précision ou des mouvements répétitifs.

Comment choisir entre un cobot et un robot industriel pour mon cas d'utilisation ?

Pour choisir la meilleure option pour votre cas d'utilisation, vous devez comprendre le type de processus d'automatisation nécessaire à votre activité : Quel est le degré d'interaction homme-robot nécessaire à vos opérations ? Alors que les cobots excellent dans les environnements nécessitant une étroite collaboration humaine, les robots industriels sont mieux adaptés aux tâches exigeant une intervention humaine minimale. Quel est le niveau de précision et de rapidité requis par vos tâches ? Les contraintes spatiales de votre espace de travail disponible jouent également un rôle décisif, tout comme votre budget.

On a beaucoup parlé des cobots pour remplacer les humains, mais ce n'est pas pour cela qu'ils ont été conçus. Les cobots ne sont même pas conçus pour remplacer les robots industriels. Il existe des tâches spécifiques pour lesquelles les robots industriels sont mieux équipés, tout comme il existe des tâches spécifiques pour lesquelles les cobots - ou les humains - sont mieux équipés.

Quoi qu'il en soit, une chose est sûre : qu'il soit industriel ou cobot, votre robot a besoin d'yeux. Prenez contact pour déterminer si vos processus actuels pourraient bénéficier de la technologie d'inbolt.

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