Amener l'automatisation des robots industriels vers de nouveaux sommets

Skyline Robotics a réalisé ce que de nombreuses autres entreprises ont tenté mais n'ont pas réussi à perfectionner. L'entreprise israélienne a réussi à automatiser le lavage des vitres des gratte-ciel du monde – une tâche effectuée manuellement depuis plus de 100 ans.

Pour automatiser la tâche de nettoyage des vitres, Skyline a développé Ozmo, un système qui combine un robot industriel, un système de vision informatisé, une intelligence artificielle (IA) et des technologies d'apprentissage automatique. Ce qui nécessitait autrefois trois à quatre mois de travail manuel, Ozmo le fait automatiquement en deux fois moins de temps. Mais plus important encore, le système garantit la sécurité en retirant les travailleurs humains de la plate-forme ou du « panier » de lavage des vitres.

Le nettoyage manuel des vitres nécessite trois ou quatre personnes : deux dans le panier, une sur le toit et, dans certains cas, une autre personne au sol. Ozmo n'a besoin que d'une seule personne sur le toit pour contrôler le panier, les sources d'électricité et d'eau, ainsi que la grue, pendant que le robot effectue le nettoyage.

Pour son approvisionnement en électricité et en eau, Ozmo est défini pour s'intégrer dans l'infrastructure de l'unité de maintenance du bâtiment (BMU) existante d'un bâtiment. A l'intérieur du panier, une table abrite plusieurs types de capteurs et d'ordinateurs. Le bras robotique et sa caméra LiDAR, qui utilise des lasers pour l'imagerie, sont placés sur la table. Une fois la table fixée dans le panier de lavage de vitres préexistant d'un bâtiment, le système est prêt à fonctionner.

Selon Ross Blum, COO de Skyline Robotics, l'équipe Skyline travaille sur le projet Ozmo depuis cinq ans et prend des mesures itératives tout au long du processus pour intégrer tous les éléments technologiques nécessaires. Il s'agit notamment du robot industriel lui-même et de la programmation qui permet à son bras d'imiter les mouvements humains pour nettoyer les vitres.

« Le bras du robot communique avec la caméra LiDAR qui assure la « vue » du robot et avec un capteur de couple de force situé à l'extrémité de la brosse de nettoyage qui donne à Ozmo la sensation du « toucher » », a expliqué Blum. « Le logiciel système agit comme le cerveau et collecte les données de plusieurs caméras et capteurs différents à une fréquence d'environ 200 fois/seconde pour ajuster les mouvements du robot et obtenir le chemin de nettoyage le plus efficace possible tout en automatisant la descente d'Ozmo sur le flanc d'un gratte-ciel. »

Pour le système Ozmo, Skyline utilise la version étanche d'un robot industriel KUKA Robotics KR AGILUS en tandem avec une IA logicielle qui rend possible l'application de lavage de vitres. Skyline a développé un algorithme qui permet un retour d'information pour le contrôle de la force et d'autres variables qui contrôlent ensuite la pression que le robot applique sur le verre.

La portée du robot s'étend sur 1,1 mètre. Selon Blum, « L'un des principaux facteurs qui ont poussé Skyline à choisir KUKA n'était pas seulement la crédibilité de la marque et de l'équipe de classe mondiale qui la soutient, mais aussi parce que le bras robotique de KUKA peut gérer les rigueurs d'un environnement extérieur, tandis que le la majorité des autres marques n’y parviennent pas.

Blum a ajouté que les robots sont classés IP65 et très fiables, et que leur mouvement sur six axes était également important pour Skyline, en particulier lorsqu'il s'agit d'approcher les géométries de façade complexes qu'ils rencontrent sur un bâtiment. Le microcontrôleur KUKA KR C5 a également joué un rôle important dans le respect des limitations de poids du panier, qui varient à l'échelle mondiale. Le contrôleur pèse jusqu'à 35 livres. Moins que les autres options et prend beaucoup moins de place. Dans certains cas, cela permettra à Skyline de placer plusieurs bras dans un seul panier, même avec des limites de poids inférieures.

"Nous voulons dominer la frontière lorsqu'il s'agit de faire sortir les robots des environnements contrôlés", a déclaré Blum. « Et pour y parvenir, nous pensons que KUKA est le bon fournisseur d’automatisation avec lequel établir un partenariat. Ils sont prêts à amener la robotique au-delà des applications classiques.

Toute la technologie intégrée à Ozmo est extrêmement avancée, notamment ses composants logiciels et matériels. Ils permettent à Skyline non seulement de contrôler et d'ajuster les mouvements du robot à la volée, mais également de stabiliser — en temps réel — le système panier/plateforme dans lequel le robot se déplace. Ce qui rend la tâche si difficile, c'est qu'il faut s'adapter à des variables inattendues telles que des rafales de vent ou des dysfonctionnements de grue, qui pourraient faire descendre un côté du panier plus loin que l'extrémité opposée. Ozmo peut traiter toutes ces variables et compenser instantanément pour garantir un nettoyage de qualité et le chemin de descente le plus efficace pour y parvenir.