Durée: 12 mois
Rubrique: Ingénieur IA
La conception robotique est une discipline complexe qui combine divers domaines techniques tels que la mécanique, l'électronique et l'informatique. Pour comprendre les bases de cette conception, il est essentiel de se familiariser avec deux éléments fondamentaux : les capteurs et les actionneurs, ainsi que les systèmes de contrôle et d'automatisation.
Les capteurs jouent un rôle crucial dans les robots en leur permettant de percevoir leur environnement. Ils collectent des informations variées telles que la distance, la température, la luminosité, la pression, et bien plus encore. Ces informations sont ensuite transformées en signaux électriques interprétables par le système de contrôle du robot.
Parmi les capteurs les plus couramment utilisés, on trouve : Capteurs infrarouges : utilisés pour détecter les obstacles et la distance. Capteurs ultrasoniques : similaires aux capteurs infrarouges, ils utilisent des ondes sonores pour détecter des objets et mesurer des distances. Capteurs de vision : incluant les caméras et les capteurs de lumière, sont utilisés pour la reconnaissance d'objets et l'analyse d'images. Accéléromètres et gyroscopes : qui mesurent l'accélération et la rotation, essentiels pour le maintien de l'équilibre et la navigation.
Les actionneurs sont les composants qui permettent au robot d'effectuer des actions. Ils reçoivent des instructions du système de contrôle et déplacent les différentes parties du robot selon ces instructions. Les types d'actionneurs couramment utilisés comprennent : Les moteurs électriques : qui convertissent l'énergie électrique en mouvement. Les actionneurs hydrauliques : qui utilisent des fluides pour générer un mouvement puissant. Les actionneurs pneumatiques : similaires aux actionneurs hydrauliques, mais utilisent de l'air comprime.
Les systèmes de contrôle constituent le “cerveau” du robot. Ils analysent les données obtenues par les capteurs et prennent des décisions en fonction des objectifs programmés. Ces décisions sont ensuite transmisees aux actionneurs pour réaliser les mouvements ou actions nécessaires.
Deux méthodes principales de contrôle sont fréquemment utilisées : Contrôle en boucle ouverte (Openloop) : Ce type de système exécute des actions prédéterminées sans ajustement basé sur le retour de l'information. Il est simple et rapide mais manque de précision. Contrôle en boucle fermée (Closedloop) : Ce système utilise les retours d'information (feedback) des capteurs pour ajuster continuellement les actions des actionneurs, assurant une plus grande précision et adaptabilité.
L'automatisation est essentielle pour la performance efficace des robots. Elle permet aux robots d'effectuer des tâches répétitives sans intervention humaine. Les algorithmes de contrôle s'occupent de la gestion des tâches, parallèlement aux systèmes de Programmation Logique et de Contrôle (PLC) et aux Systèmes Embarqués qui coordonnent les opérations.
Ces éléments, bien intégrés, permettent aux robots de percevoir, décider et agir de manière autonome ou semiautonome, rendant possible une multitude d'applications dans l'industrie moderne et audelà.