Étalonnage des robots industriels

La robotique industrielle a pris son essor aux Etats-Unis en 1963 avec le robot Unimate de Unimation. Les premieres applications consistaient en des tâches de manutention dans des ateliers de mecanique automobile, puis des travaux de soudage par points dans les ateliers de montage et d'assemblage des grands constructeurs automobiles. Toutes ces applications necessitaient une main-d'œuvre importante et leur penibilite etait reconnue. Le soudage par points a donc ete la premiere application de procedes a etre robotisee. C'est aussi cette application qui a ete motrice dans l'introduction de la programmation hors ligne (PHL) dans l'industrie. La programmation du soudage par point a ete realisee uniquement par apprentissage pendant quinze ans. Dans ce mode de programmation, l'operateur dispose d'un pupitre qui lui permet de deplacer manuellement le robot a partir de boutons poussoirs et de memoriser la position du robot (a l'arret) sur des poses particulieres. Au fil des ans, cette programmation s'est enrichie de fonctions diverses propres au robot ainsi que de fonctions propres au procede. Ces fonctions affinaient la programmation, facilitaient la tâche de l'operateur et permettaient d'ameliorer la qualite du resultat final. Cependant, elles allongeaient le temps necessaire a la programmation, mais le nombre de robots installes restant faible, les utilisateurs s'en contentaient. Au debut des annees 1980, les lignes de montage et d'assemblage comptaient de plus en plus de robots et le temps necessaire a leur demarrage et a leur mise au point s'allongeait. Il fallait donc imperativement diminuer ces temps. Deux possibilites s'offraient: la duplication (d'un robot a un autre) de programmes existants et donnant satisfaction ou bien la creation analytique de programmes (ancetre de la PHL). La duplication de programme pouvait s'effectuer de deux facons, soit a partir d'un robot de l'installation, soit a partir d'une station dite ecole et situee hors ligne. La notion de programmation hors ligne etait nee. Il a fallu pour cela revoir la conception des lignes d'assemblage car elle rendait la duplication de programmes quasiment impossible. Cependant, pour etre complet, signalons que les robots de peinture (parmi les pionniers de la robotique) ont utilise un mode de programmation particulier: l'apprentissage de la trajectoire du robot par l'operateur via un guidage manuel a vitesse reelle. Les principaux defauts de cette programmation residaient dans la masse a manipuler (problemes des inerties). La qualite et le temps de cycle requis n'etaient pas aises a obtenir car les corrections de programmes n'etaient pas possibles et obligeaient a creer un grand nombre de programmes pour ne retenir que le meilleur. Une variante de cette programmation est apparue vers 1978 par la mise en œuvre d'une structure mecanique allegee de meme modele cinematique theorique que le robot. Cette structure s'appelait un syntaxeur (Renault plus tard appela un tel systeme un « pantin »). On se trouvait alors dans le contexte d'une programmation hors ligne, et les problemes rencontres prefiguraient ceux qui allaient etre specifiques a ce mode de programmation. La notion d'etalonnage de robot est alors apparue. Celle-ci a pour finalite d'eliminer les erreurs des programmes generes par PHL qui sont dues a la difference existant entre les modeles cinematiques theoriques et les modeles reels des robots installes.