Technologie FLATcomp applications
Systèmes à base de capteurs à barre flexible / jauges extensométriques en polymère
Il a l'aspect d'une trompe d'éléphant, se déplace avec la souplesse d'une couleuvre et saisit avec 'doigté' même des œufs crus, des tomates ou un verre d'eau - un assistant de haute technicité pour l'industrie et le ménage. L'assistant de manipulation bionique a été récompensé l'année passée par le prix allemand de l'avenir (Deutscher Zukunftspreis) doté de 250 000 euros. Ce système de manipulation innovant a été mis au point dans le cadre d'un projet interdisciplinaire subventionné par le Bund allemand, sous la direction de la Festo AG de Esslingen et du Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA de Stuttgart. Collaboration dès le départ de : WE FLATcomp Systems.
Les jauges extensométriques polymères DMS signalent les plus légères altérations de force
« Ce sont nos jauges extensométriques imprimées (DMS) qui donnent son 'doigté' au préhenseur », indique le Dr. Markus Sulzberger, directeur du service de développement de produits chez WE FLATcomp Systems. Le système de capteurs sensibles fonctionne un peu comme une « planche flexible » (tremplin d'une piscine) équipée sur le dessus et sur le dessous de résistances électriques. Quand la barre plie, les résistances supérieures sont étirées et les résistances inférieures comprimées. Dans le système de manipulation, nos jauges de mesure réagissent aux plus infimes modifications avec une nette altération de signal. « Strictement parlant, nos éléments de palpage mesurent les plus petites altérations du jeu de forces au prélèvement, pendant le transfert et à la dépose. Nos jauges extensométriques fonctionnent ce faisant à haute précision », déclare le Dr. Sulzberger.
Les doigts du préhenseur s'adaptent aux contours
Le système de manipulation bionique est par conséquent extrêmement souple et doux avec les hommes et les animaux. Les doigts du préhenseur s'adaptent au contour de l'objet à saisir et assurent ainsi le maintien de pièces de dimensions équivalentes. En raison de la rigidité de leurs mécanismes et de la dureté de leurs matériaux, d'autres préhenseurs industriels ne sont pas capables de garantir la saisie d'objets de natures différentes. Contrairement aux robots maladroits et insensibles, le nouvel assistant de manipulation peut assister les hommes sans risques de blessures et faciliter et accélérer les processus de travail comme « troisième main ». Les domaines d'application sont par exemple l'inspection et le contrôle de la qualité, les travaux d'entretien et de nettoyage dans les endroits difficilement accessibles ou également la maintenance préventive. Des applications hors industrie sont également possibles. L'assistance de manipulation peut ainsi assister des personnes malades ou faibles en saisissant et en leur tendant des aliments, boissons ou médicaments. Ou aider également le mécanicien automobile en lui amenant les outils nécessaires aux réparations.
Modèle de la trompe d'éléphant
Le système de manipulation cinématique à haute flexibilité comprenant le préhenseur, le système de régulation, les capteurs et la commande, montre bien comment des processus naturels et des principes biologiques peuvent être implémentés dans le domaine de la technique. La construction du système de manipulation bionique s'oriente sur le mode de fonctionnement d'une trompe d'éléphant. Il en a résulté un système pneumatique construit en plastique léger avec des systèmes d'entraînement simples, mais puissants, et un système de palpage d'un doigté et d'une subtilité uniques. Le tout pour un prix bien inférieur aux systèmes de manipulation et robots conventionnels.
Brevet au potentiel d'avenir
Pour le développement, WE FLATcomp Systems a rapidement livré. « Nous avons ainsi obtenu des données importantes pour notre qualification »; exprime le Dr. Sulzberger. Les jauges extensométriques polymères DMS sont entre-temps brevetées. A la recherche de nouveaux domaines d'application, un marché important a depuis vu le jour : La détection de présence ! « Un système de détection de marchandises signale un article manquant qui doit être réapprovisionné. Les signaux nécessaires sont issus de nos capteurs» – une vision qui va sous peut devenir un modèle de série.