Des conditions ambiantes difficiles pour les robots mobiles : "La pluie ou la poussière ne posent aucun problème à nos capteurs"

Entretien avec un expert Juan Velasco Durán, responsable de l'industrie AGV chez SICK Espagne

Soleil ou pluie extrême à l'extérieur, poussière et vibrations dans les sites de production ou logistiques : les conditions ambiantes pour les robots mobiles tels que les véhicules à guidage automatique (AGV) et les robots mobiles autonomes (AMR) sont difficiles et peuvent changer brusquement, par exemple à la sortie d'un hall. Néanmoins, leurs capteurs doivent fonctionner de manière fiable à tout moment pour permettre un fonctionnement sûr et efficace. Juan Velasco Durán, responsable de l'industrie AGV chez SICK Espagne, nous explique dans cet entretien  comment on y parvient et  pourquoi il fait un parallèle avec le cyclisme.

Juan, quels sont les défis posés par les changements environnementaux pour les robots mobiles ?

Juan : Je suis un cycliste passionné et c'est à peu près la même chose : Le temps passe d'un soleil radieux à la pluie, le sol est soudainement caillouteux ou la lumière est aveuglante après un tunnel. Sur le vélo, on ne peut pas être préparé à tout, mais nos capteurs sont conçus par défaut pour un grand nombre de ces changements. Pour tout le reste, il existe des accessoires adaptés

Comment cela peut-il aider les robots mobiles et les AGV à faire face à de telles contraintes ?

Juan : Les capteurs doivent fonctionner à des températures aussi bien élevées que basses et ne doivent pas être affectés par la poussière, le brouillard ou les vibrations. Pour cela, il faut tout d'abord un boîtier fiable, insensible aux chocs et parfaitement étanche. Par ailleurs, les vibrations constituent également un problème pour la manutention de charges, car les marchandises risquent d'être endommagées. C'est pourquoi il faut des codeurs de sécurité qui fournissent en permanence des informations sur la position, l'angle et le nombre de tours. À l'aide d'une solution de contrôle adaptée, l'AGV réagit alors de manière appropriée aux fluctuations et aux irrégularités.

Qu'en est-il de l'évolution des conditions de visibilité ?

Juan : Même si la lentille est sale ou embuée, ou si l'intensité lumineuse est élevée, la bonne technologie peut contribuer à fournir des données de mesure fiables. Les scanners laser de sécurité tels que le nanoScan3 n'ont donc aucun problème à supporter une intensité lumineuse allant jusqu'à 80 000 lux grâce au safeHDDM®. Cet acronyme signifie "safe High Definition Distance Measurement" et constitue une méthode numérique à haute résolution pour la mesure du temps et de la distance. Elle offre une robustesse optique particulièrement élevée - les interférences sont simplement filtrées par un algorithme.

Et si la saleté sur l'objectif devient incontrôlable ?

Juan : Il n'est pas possible de l'éviter dans certains cas. Cependant, les capteurs modernes peuvent l'indiquer à temps, avant que leur fonctionnement ne soit altéré. Cela est possible grâce à la mesure intégrée de l'encrassement de la couverture optique. Les solutions de maintenance conditionnelle ou prédictive permettent même de détecter l'encrassement à temps - et de prendre des contre-mesures à temps.

La pluie est-elle un problème plus grave ?

Juan : En cas de fortes pluies, une solution que nous appelons airWiper est utile. Il suffit de souffler les gouttes d'eau avec de l'air comprimé. Jusqu'à 30 millimètres de précipitations peuvent être supportés sans problème. Pour reprendre l'exemple du début, dans cette situation, les cyclistes ont besoin d'une veste de pluie - et c'est là la grande différence : Grâce à cette technologie, il n'est pas nécessaire de changer de véhicule ou d'équipement, ce qui garantit une chaîne d'approvisionnement sans faille.

En outre, comment les AGV peuvent-ils réagir à de tels changements météorologiques ?

Juan : La haute disponibilité est très importante pour les entités opérationnelles. L'un des moyens d'y parvenir est de faire en sorte que les AGV ne s'arrêtent pas lorsque les conditions de mesure sont mauvaises, mais qu'ils ralentissent simplement. Cela permet non seulement de réduire les interruptions dues aux conditions météorologiques, mais aussi de protéger les freins et les mécaniciens. Pour ce faire, le scanner laser de sécurité doit être en mesure de commuter automatiquement ses champs de protection en fonction des conditions météorologiques, ce qui permet un fonctionnement continu même en cas de fortes pluies ou de chutes de neige. C'est exactement ce que fait notre système de sécurité Dynamic Weather Assist. Il se compose du scanner laser de sécurité outdoorScan3, du contrôleur de sécurité Flexi Soft et d'un bloc fonctionnel logiciel.

Existe-t-il également des zones où, à l'inverse, une vitesse plus élevée est souhaitée ?

Juan : Oui, c'est souvent le cas à l'intérieur, par exemple dans les zones de transit entre les stations de recharge, avec peu de trafic et des conditions ambiantes simples. Dans ce cas, il n'est généralement pas nécessaire de détecter des conditions ambiantes de l'ordre du millimètre. Par conséquent, les capteurs radar 3D peuvent être utilisés pour élargir considérablement l'angle d'ouverture et permettre ainsi des vitesses plus élevées, même dans des conditions météorologiques difficiles. Il s'agit donc toujours d'une combinaison intelligente de technologies de détection.

Le développement de robots mobiles est souvent très spécifique au client. Comment les fabricants parviennent-ils à une combinaison optimale ?

Juan : Tout d'abord, il est utile de disposer d'une grande variété de capteurs, c'est-à-dire d'une sorte de système modulaire répondant à toutes les exigences. Ensuite, il s'agit de fournir des conseils sur mesure qui répondent aux besoins et aux possibilités de chacun. C'est exactement ce que nous avons fait dans un grand nombre de projets avec différents clients. Nous avons conçu et mis en œuvre les systèmes en étroite collaboration avec les services d'ingénierie et de recherche et développement afin de parvenir à une solution personnalisée.

Quels sont les défis habituels dans des projets de ce type ?

Juan : Dans l'un de nos premiers projets de ce type, le défi consistait à développer un véhicule qui soit manœuvrable aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur et qui puisse même parcourir de longues distances sur des routes difficilement praticables. Afin de trouver les bonnes solutions pour cette opération mixte, nous avons d'abord effectué des tests et une étude à long terme dans laquelle nous avons évalué différents capteurs 2D LiDAR, des services numériques pour la surveillance de l'état du véhicule et l'outdoorScan3 mentionné précédemment. Nous avons ainsi défini des champs de protection qui surveillent en permanence l'environnement. Leurs données de mesure garantissent un fonctionnement fiable lors du chargement et du déchargement - presque indépendamment des conditions ambiantes. En tant que cycliste, permettez-moi de résumer la situation : Il n'y a pas de mauvais temps pour nous, seulement un mauvais équipement.

Une dernière question : Les besoins ont-ils évolué au cours des dernières années et quelle est la tendance ?

Juan : Le domaine des plateformes mobiles et des robots est de plus en plus dynamique. Cela s'applique à la fois aux exigences réglementaires et aux besoins des utilisateurs, en termes d'environnements changeants. Il est donc plus important que jamais de répondre rapidement à ces changements. Pour ce faire, vous devez d'abord comprendre exactement ce que veut le client et développer une solution adaptée en conséquence. C'est pourquoi, d'une part, une coopération très étroite avec nos clients est si importante pour nous. D'autre part, nous investissons régulièrement plus de 10 % de notre chiffre d'affaires dans la recherche et le développement. Il s'agit d'une valeur très élevée qui exprime notre image de soi : Notre avenir repose sur la viabilité future de nos clients.