Projet ANR-15-LCV3-0005 – PosiLab : Positionneurs de Précision Parallèles et Redondances
Programme : Laboratoires communs organismes de recherche publics – PME/ETI (LabCom V3) 2015
Année de financement : 2015
Coordinateur du projet : Monsieur Sébastien KRUT (Laboratoire d'Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier)
Partenaires : Laboratoire public
Montant : 300000.0 euros
Date de début : 2015
Durée : 36 mois
Résumé : Le LabCom PosiLab vise à démontrer le potentiel d’une classe particulière de robots – les robots positionneurs parallèles redondants – pour des applications de positionnement précis exigeantes en termes de performance – forte rigidité, grand espace de travail, grande stabilité – rencontrées dans les domaines de l’optique et du spatial. Le LabCom se déroule dans un contexte économique et industriel tendu où la concurrence est établie (avec un concurrent principal identifié qui fait référence dans le domaine) et où la compétitivité est donc vitale. Ce LabCom regroupe des chercheurs et des ingénieurs du LIRMM (Unité Mixte de Recherche de L’Université de Montpellier et du CNRS) ainsi que de Symétrie (PME basée à Nîmes). PosiLab bénéficie du label du pôle de compétitivité ViaMéca.
Le LabCom PosiLab vise à répondre aux questions « Comment concevoir de manière optimale, puis commander de manière robuste des robots positionneurs capables de fortes précisions (inférieures au micron et à la seconde d’arc) (i) tout en étant insensibles aux perturbations extérieures, (ii) tout en offrant un grand espace de travail. » Ces exigences identifiées sont dictées par les domaines de l’optique et du spatial, ou encore du médical et de la microélectronique. L’utilisation de la redondance – ou plutôt des redondances – est le moyen que nous mettrons en œuvre pour y parvenir. Par redondances, nous considérons principalement redondance d’actionnement et redondance cinématique, mais aussi redondance métrologique ou encore hyperstatisme.
Les chercheurs du LIRMM ont déjà acquis une expérience solide en matière d’utilisation de la redondance pour atteindre des performances extrêmes (robot capable d’accélérations de 100G), mais pas encore dans le domaine du positionnement de précision.
Le programme du LabCom est structuré ainsi : deux besoins (i) et (ii), deux axes de recherches associés, deux innovations envisagées. La première année consistera à mener de front étude théorique (volet scientifique), et étude de marché approfondie (volet industriel). Il s’agira ensuite de sélectionner la combinaison besoin/solution la plus pertinente, et de poursuivre son développement pour aboutir à un démonstrateur fonctionnel à l’issue du LabCom. La phase d’industrialisation étant particulièrement réduite pour ce type de produits (chaque produit constituant un prototype), notre ambition est de rajouter au catalogue de Symétrie un nouveau positionneur innovant l’année d’après.
Les indicateurs de succès scientifiques seront directement reliés aux performances des prototypes, performances évaluées en termes de de capacité de précision, de taille de l’espace de travail, de rigidité, de stabilité. Le potentiel d’innovation réside dans l’architecture mécanique et les méthodes de conception et de commande pour les nouvelles machines à développer (première échéance envisagée à trois ans). A terme, le LabCom sera capable de proposer des machines innovantes permettant d’atteindre des positionnements avec des précisions aujourd’hui inaccessibles dans des espaces de travail étendus.
Les retombées scientifiques du LabCom concerneront les avancées sur les robots parallèles redondants en général, mais plus particulièrement (i) la synthèse topologique et dimensionnelle de nouveaux mécanismes, (ii) l’évaluation des performances à l’aide d’indices significatifs, (iii) l’élaboration de stratégies de commande adaptées. Les retombées économiques se traduiront par une augmentation pérenne des activités commerciales de  Symétrie grâce à l’ouverture vers de nouveaux marchés.