Technologie

Test robot Niryo One : Acculturation et formation pour l’industrie ?

Aujourd’hui voyons à travers ce test du robot Niryo One, et de son écosystème, en quoi ce petit robot flexible et abordable peut rendre service dans nos entreprises industrielles. Vous pouvez revenir sur l’entretien que nous avons mené avec Nyrio dans cet article.

Acculturation, formation, compétitivité, problématique ?

La compétitivité est un enjeu majeur pour notre industrie. La réponse pertinente est l’automatisation des postes de travail. Une entreprise industrielle de production doit automatiser ses postes de travail pour rester compétitive. Comment acquérir la culture nécessaire lorsque l’on ne connaît pas bien les technologies ?

Il existe de multiples manière d’automatiser les lignes de production ou les postes de travail. Aujourd’hui nous allons parler de bras robotique 6 axes. Oui le même type de bras que l’on peut monter sur un 7eme axe.

Comment faire pour  :

  • comprendre l’étendue des possibilités données par les bras robotiques ?
  • changer notre façon de voir nos machines, ou nos lignes pour utilisation de bras robotiques ?
  • aménager l’atelier et les postes de travail en conséquence ?
  • gérer l’aspect humain du changement ?
  • acculturer les équipes à l’usage de bras robotiques de manière facile portable et avec une certaine dose de nouveauté, de plaisir et de curiosité ?

Enjeu : Acquérir la culture grâce au robot Niryo One

Les entreprises doivent se moderniser. Mais parfois le temps à y consacrer ainsi que les compétences en internes sont faible.

Il existe des constructeurs qui proposent un accompagnement, comme par exemple les intégrateurs de solutions robotique. Cependant avant de leur faire confiance il est important de comprendre la technologie. Il peut être préférable de commencer par travailler avec un acteur dont la formation et l’acculturation sont le cœur de métier. Découvrir la technologie des robots 6 axes permettra de poser des questions pertinentes au futur fournisseur.

Commencer avec un acteur de la formation avant de contacter les offreurs de solutions

Des questions clef

L’idéal est donc de pouvoir se faire les dents sur un bras robotique en interne afin que les équipes s’interrogent : Quels sont les enjeux des postes de travail. Quels sont les enjeux de communication industrielle entre les machines et le bras. Quelles sont les compétences nouvelles qu’il faudra envisager. Par exemple au BE en cas d’un constructeur de machines, ou encore en production ou en maintenance pour ce qui est des utilisateurs finaux dans les ateliers et les chaînes de productions.

En effet l’utilisation de bras robots va poser des questions techniques, humaines, mais aussi financières. Il faut que l’usage du bras robot soit le plus optimisé possible, ce que nous avons vu avec notre article au sujet du 7eme axe pour robot, pour un meilleur retour sur amortissement.

Un autre enjeu de taille concerne les essais sur les applications bras robots. Bien souvent la mise au point et l’utilisation de nouvelles techniques de manipulation et de préhension, se fait lors de la mise en route des machines sur les lignes. Ne serait il pas plus utile de pouvoir tester les préhenseurs, leur comportement, les cinématiques que l’on veut faire, au moment de la conception de la machine ? Ces questions nous montrent que les industriels ont de plus en plus besoin de valider les solutions avant de passer à l’étape de la mise en production. Or comment valider l’utilisation d’un bras 6 axes sans manipuler ? C’est ce que le robot Niryo One propose avec ce bras robotique 6 axes, compétitif dédié à la prise en main et à la formation.

Nous l’avons testé pour vous et nous vous proposons notre avis !

Test du robot Niryo One : Unboxing et découverte

Le Niryo One est arrivé en deux colis, et pour cause, nous avons aussi pu tester le kit convoyeur qui permet de faire de la prise dépose à la volée. Le Niryo One n’est pas un produit industriel, il n’est pas conçu pour être sollicité comme le seront vos futurs robots 6 axes, et c’est tout à fait normal. A l’origine du robot on trouve une communauté de maker, de bricoleur, qui soutiennent un projet de crowdsourcing pour la réalisation de ce robot. Cet ADN de maker est donc très présent sur le Nyrio.

Robot Niryo One
Robot Niryo One

La plupart des composants son imprimés en 3D. Deux tubes supports sont en aluminium. Au niveau électronique il fonctionne sur une base Raspberry Pi. Les pièces imprimées en 3D sont assez grossières, mais on ne s’attend pas à avoir un bijou de finition, mais plutôt un outil d’apprentissage élaboré. D’ailleurs il est possible de les imprimer soit même, les 3D sont disponibles sur github.

3D du fichier STL d'une pièce de montage de l'avant bras du Niryo One
Rendu3D directement sur github

L’ensemble est disponible sur Github : https://github.com/NiryoRobotics/niryo_one/tree/master/STL. Pour les moteurs, ont est sur des techno pas à pas ou des moteurs Dynamixel, ce sont des servomoteur à pilotage numérique sur signal TTL. https://www.generationrobots.com/fr/401692-servomoteur-dynamixel-xl-320.html

Nous voyons que c’est la simplicité qui a conduit à une telle conception hardware. Simplicité de construction, de maintenance et l’amélioration.

Maintenance

Pour l’anecdote, nous avons endommagé un moteur Dynamixel lors d’une manœuvre forcée. Nous avons pu tester plusieurs choses : Le support Niryo avec une réponse rapide comprenant la procédure pour changer le moteur. La facilité de démontage et de conception qui autorise beaucoup de modification si l’on souhaite. La disponibilité des pièces de rechange sur plusieurs site Européens ou Français. Et évidement la compétitivité des pièces de rechange. Le seul aspect négatif que l’on peut noter c’est la gestion de l’affichage des défaut dans Niryo Studio. En effet une erreur de mouvement est apparue, mais son affichage était trop rapide et pas assez explicite.

Voyons maintenant la partie logicielle où se trouve toute l’intelligence de l’outil que représente le robot Niryo One.

Une interface simple : Niryo Studio

Chez MotionSquare.fr on tourne sous Linux. Parce que l’on est des geeks, bien sûr, mais aussi parce que c’est plus fun ! Et ce qui est super c’est que l’outil de mise en route du One est dispo sous Linux, Windows et MacOS. Dans l’industrie 99% du temps on tournera sous windows. N’empêche cela montre la volonté d’ouverture de Niryo. Bon point.

copie d'écran de la page de téléchargement de Niryo One Studio
Linux, Windows, MacOS on a le choix !

Donc le Niryo Studio est le point d’entrée principal avec le robot. Sa prise en main est extrêmement simple et vous pourrez faire vos premiers mouvements en quelques minutes. La première étape consiste à se connecter au point d’accès fourni par le robot. Cela est paramétrable par la suite pour connecter le robot à un point d’accès wifi autre, de manière à pouvoir y accéder en réseau voire, en implémenter plusieurs. La reconnaissance du robot par le logiciel est immédiate. De toute façon nous vous conseillons de jeter un œil à la documentation qui est très complète et permet un suivi pas à pas pour la mise en route. https://niryo.com/docs/niryo-one/start-here/

Calibration / prise d’origine

La première commande qu’il est nécessaire d’envoyer au robot est la prise de référence pour faire la calibration. Si vous travailler sur des mouvements électriques sur vos machines vous savez de quoi il s’agit. Les différents axes viennent en fin de course pour “apprendre” leur position 0. On peut alors commencer à faire bouger le robot. Soit en lui envoyant des jogs, ou bien en utilisant la fonction apprentissage pour enregistrer des positions et les jouer.

Programmation langage et E/S

Coté langages de programmation on peut faire beaucoup de choses. Blocky par exemple est un environnement très simple où l’on manipule des bloc fonction pour une programmation visuelle. On peu le piloter à travers ROS (Robot Operating System) en Python ou en C++. Or dans l’industrie on parle de pilotage depuis un PLC maître sur une architecture en bus de terrain.

Il s’avère que l’on peut faire certains choses intéressante pour intégrer le One dans une chaîne d’automatisme plus grande. Il dispose en effet de 2 sortie 12V TOR et de 6 E/S TOR paramétrables.

panel E-S TOR sur le Niryo One
8 E/S TOR dont 6 paramétrables

Cela permet sinon une communication par bus de terrain, de lancer des séquences et de remonter de l’information vers un PLC. Ou encore de modifier le comportement du robot dans une configuration collaborative ou AU Pour aller plus loin il est aussi possible de piloter le One en Modbus. Et c’est là que l’on va pouvoir vraiment profiter de l’interface réseau pour piloter le robot. La documentation est complète et se trouve ici : Modbus https://github.com/NiryoRobotics/niryo_one_ros/tree/master/niryo_one_modbus/

On peut regretter l’absence de compatibilité sur d’autres bus de terrain au encore la mise à disposition de blocs fonctionnels pour les architecture les plus répandues. Mais c’est compréhensible car ce n’est pas l’objectif principal du robot. L’objectif est la prise en main et les mouvements d’un robot 6 axes.

Usage et applications

Vous pourrez donc simuler les mouvements envisagés pour votre machines, comprendre en quoi un bras robotique pourra vous aider. Vous pourrez tester des interactions en un bras robot Niyro One et son environnement avec les interfaces disponibles. De base le Niryo peut être équipé d’une caméra pour pouvoir interagir avec les objets sur un tapis roulant. Les problématiques récurrentes pour les constructeurs de machines sont les questions de dévraquage, de prise dépose etc… Vous pouvez utiliser différents types de pinces proposées par Niryo. Mais l’interface étant libre, vous pourrez aussi utiliser l’interface pour monter vos propres outils, vos propres préhenseurs. Un simulation en modèle réduit de votre application permettra de mettre le doigt sur les éléments cinématiques à améliorer !

Revenons à l’objectif : Pouvoir enfin mettre la main sur un bras robot pour la formation interne et l’acculturation de vos équipes à cette technologie.

Démonstrateurs Pour cela Niryo à développer des démonstrateurs. Ce sont des scénario d’utilisation du bras robot qui vont vous permettre soit de proposer des exercices à vos apprenant, soit de comprendre l’utilisation et la flexibilité d’un bras robot. Parmi ces démonstrateurs on trouve notamment :

  • Le jeu du morpion contre le robot
  • Partage de tâche collaborative entre deux robots
  • Amélioration du partage de tâche avec un carrousel piloté par le robot (application type industrie pick and place)
  • Utilisation du kit vision pour le jeu du morpion
  • Picking avec IA, utilisation de Tensorflow pour la reconnaissance d’objets

Les démonstrateurs https://niryo.com/docs/niryo-one/niryo-one-industrial-demonstrators/

Tous l’enjeu est donc de mettre le robot dans une situation application type industrie pour comprendre les aspect à prendre en compte pour le comportement et la programmation.

Pour synthétiser

Les plus

  • Environnement ouvert, flexible, adaptable
  • Budget très accessible
  • Approche innovante de la robotique en entreprise
  • E/S TOR permettant d’intégrer le robot dans un environnement pertinent d’un point de vue industriel

Les moins

  • Gestions des erreur/alertes dans Niryo Studio, à améliorer
  • Limité dans les bus de terrain compatibles
  • Certaine fragilité, l’utilisation ne convient pas à des brutes …
  • Travail nécessaire pour construire les cas d’usage industriels

Où peut on le trouver ?

Il est disponible par exemple chez RS Components https://fr.rs-online.com/web/p/robots-educatifs/1946687/ mais vous pouvez aussi vous le procurer sur le site officiel https://niryo.com/fr/product/niryo-one-fr/ ou bien chez d’autres revendeurs.

Le Niryo One a désormais un grand frère, le Ned, cette nouvelle mouture apporte son lot d’améliorations hardware et nous aurons l’occasion de vous le présenter dans un prochain article !

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