Une équipe de recherche aide les développeurs de robots à concevoir des machines moins susceptibles de blesser les humains avec lesquels ils travaillent. Comment? Avec leur roman « plan de sécurité ».

À une époque seulement rencontrée dans la science-fiction, l'interaction entre les humains et les robots a attiré beaucoup d'attention au cours des dernières années. Au fur et à mesure que la technologie avance, les gens sont de plus en plus exposés aux robots dans leur vie quotidienne. Une telle exposition ne se limite pas aux jouets robotiques et aux appareils électroménagers comme les aspirateurs robots. Cela se produit également sur le lieu de travail, car ces machines assument des rôles qui libèrent les humains des tâches dangereuses et répétitives. Augmenter encore la fréquence des interactions homme-robot (HRI), des robots sont développés pour être utilisés dans des domaines tels que l'éducation, l'industrie hôtelière, soins aux personnes âgées, rééducation et thérapie assistée par robot.

La sécurité humaine est une préoccupation majeure en HRI. Lorsqu'il y a un contact physique entre les humains et les robots, des collisions dangereuses sont probables. Avec le soutien partiel de deux subventions de l'UE pour les projets ILIAD et SoftPro, des chercheurs du Centre aérospatial allemand et de la Leibniz Universität Hannover se sont associés pour créer un outil qui aide les développeurs de robots à analyser les performances de sécurité de leurs conceptions de robots. Leur nouvel outil, appelé « plan de sécurité », " est décrit dans leur article publié dans IEEE Xplore .

Ouvrir la voie à la sécurité des robots

Dans des travaux antérieurs analysant la sécurité des robots, l'équipe avait lié le comportement de collision d'un robot aux données sur les blessures humaines. Ayant avancé cette idée, ils comparent maintenant des conceptions de robot entières (c'est-à-dire la plage de masse et de vitesse de l'ensemble de l'espace de travail du robot ou des sous-espaces dépendants des tâches) aux données sur les blessures humaines. Les données sur les blessures peuvent provenir de différents types d'expériences et de disciplines, et peut prendre en compte différentes parties du corps. Il examine également si la surface d'impact lors d'une collision est émoussée, tranchant ou tranchant, et si la collision elle-même est contrainte ou non contrainte. Ces informations sont représentées de manière unifiée, appelé « carte de sécurité ».

La « carte de sécurité » aide les utilisateurs à déterminer si le robot qu'ils conçoivent est capable d'infliger des blessures spécifiques lors de collisions inattendues. Ils peuvent également localiser les zones les plus dangereuses dans l'espace de travail du robot et comparer leur robot avec d'autres en termes de caractéristiques de sécurité.

Par conséquent, les concepteurs disposent d'informations claires sur les blessures les plus susceptibles de se produire pendant l'opération. Cela aide à guider le processus de conception du matériel, et contribue également à un contrôle et à une planification de mouvement sûrs pour le robot en cours de conception.

Les chercheurs ont testé leur carte avec deux robots, le PUMA 560 et le KUKA Lightweight Robot IV+. Les données sur les blessures qu'ils ont utilisées pour l'expérience proviennent de 50 ans de recherche sur les blessures en biomécanique.

La carte est probablement le premier outil global d'analyse de sécurité dynamique et exacte pour les manipulateurs de robots. Il a le potentiel de déclencher des changements importants dans la façon dont les robots conviviaux sont conçus à l'avenir.

ILIAD (Intra-Logistics with Integrated Automatic Deployment :des flottes sûres et évolutives dans des espaces partagés) développe des solutions robotiques innovantes pour les entrepôts actuels. La création d'une grande base de données sur la sécurité des blessures fait partie de ses efforts pour assurer un fonctionnement sûr des robots dans des environnements partagés avec les humains.

SoftPro (Synergy-based Open-source Foundations and Technologies for Prosthetics and RehabilitatiOn) étudie et conçoit des technologies robotiques basées sur la synergie douce pour développer de nouvelles prothèses, exosquelettes et dispositifs d'assistance pour la rééducation des membres supérieurs. Il vise à créer des produits finis abordables, disponible, utilisable et économiquement viable.