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L'Université de Nanjing dévoile un système de jumeau numérique pour la collaboration homme-robot

Dans cet article :

  • Des chercheurs chinois dévoilent un système de jumeau numérique améliorant le travail d'équipe homme-robot dans le secteur manufacturier.
  • Le système surmonte les obstacles et améliore la reconnaissance des actions, s’avérant efficace dans les environnements industriels.
  • Les expériences réussies sont prometteuses pour l’intégration de cette technologie dans les robots industriels et dans la fabrication réelle.

Dans le cadre d'une avancée majeure, des chercheurs de l'Université d'aéronautique de Nanjing et d'Astron tron en Chine ont dévoilé un système de jumeau numérique de pointe conçu pour améliorer la collaboration homme-robot (HRC) dans les environnements de fabrication.

Publié dans la prestigieuse revue Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, le système promet de rationaliser et d'améliorer la coopération entre les travailleurs humains et les robots dans les usines.

Une approche révolutionnaire du HRC

Les méthodes traditionnelles de création de modèles de jumeaux numériques humains en milieu industriel reposaient sur des dispositifs de capture de mouvement encombrants, qui vont à l'encontre de l'idée d'interaction flexible dans le HRC. 

De plus, ces méthodes ne parviennent souvent pas à créer un espace unifié pour la modélisation des humains et des robots, ce qui rend difficile la perception et la compréhension de l’environnement global. Conscients de ces limites, les chercheurs ont développé un système de jumeau numérique innovant pour relever ces défis.

Le nouveau système de jumeau numérique est conçu pour construire une réplique virtuelle d'une scène collaborative impliquant des agents humains et robots. Cet environnement virtuel permet la planification et l'exécution de stratégies collaboratives efficaces dans des contextes de fabrication réels, favorisant une coopération transparente entre les travailleurs humains et les robots.

Les anciens systèmes de jumeaux numériques qui reposaient sur les données des capteurs de capture de mouvement éprouvaient parfois des difficultés en cas d'occlusions. Les occlusions font référence à des situations dans lesquelles des objets ou des agents d'intérêt se trouvent en dehors du champ de vision du capteur ou sont cachés derrière des obstacles.  

Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont introduit un algorithme de récupération de maillage humain, une technique informatique capable de reconstruire des corps humains occlus. Cette innovation garantit que le système peut s'adapter et fonctionner efficacement même en présence d'obstacles visuels.

Un composant essentiel du système de jumeau numérique est son algorithme de reconnaissance d’actions, qui est formé pour dent diverses actions humaines. Pour améliorer ses performances et minimiser les erreurs, les chercheurs ont incorporé une technique d’estimation de l’incertitude. Cette technique permet un contrôle précis du taux d'erreur de l'algorithme, ce qui se traduit par une reconnaissance des actions plus fiable et plus précise.

Validation expérimentale réussie

Les chercheurs ont mis leur système de jumeau numérique à l’épreuve grâce à une série d’expériences menées dans des laboratoires contrôlés. Ces expériences mettaient en vedette un robot spécialement conçu pour être déployé dans des environnements industriels.  

Les capacités du système ont été évaluées pour une série de tâches, notamment le polissage, la récupération d'objets, l'assemblage et le placement d'objets.

Les résultats étaient sans équivoque, démontrant la supériorité des méthodes proposées sur les approches de base. 

Ces résultats prometteurs ouvrent la voie à l'intégration potentielle du système dans d'autres robots , à des tests plus approfondis dans divers environnements et à son déploiement éventuel dans des scénarios de fabrication réels.

Les implications de cette avancée sont profondes. Alors que les industries du monde entier continuent d’évoluer et de s’automatiser, la synergie entre les humains et les robots devient de plus en plus cruciale. Le système de jumeau numérique développé par Zhang, Ji et leurs collègues est extrêmement prometteur pour révolutionner les processus de fabrication dans divers secteurs.

En intégrant de manière transparente les robots au sein de la main-d'œuvre, les fabricants peuvent améliorer l'efficacité, la précision et la productivité. Les tâches qui nécessitent une grande précision, des actions répétitives ou celles qui posent des problèmes de sécurité peuvent désormais être confiées à des agents robotiques, tandis que les travailleurs humains peuvent se concentrer sur des aspects plus complexes et créatifs de la production.

Regarder vers l'avant

Le chemin à parcourir pour ce système de jumeau numérique est passionnant. Au fur et à mesure de ses tests et de son perfectionnement, il devrait ouvrir de nouvelles possibilités de collaboration entre les humains et les robots dans les environnements de fabrication. Sa polyvalence le rend adapté à un large éventail de tâches, de l'assemblage et du contrôle qualité à la manutention et au-delà.

Les fabricants désireux de rester à la pointe de l’innovation technologique seront probablement désireux d’adopter cette technologie transformatrice. Grâce à son potentiel d'optimisation des flux de travail, de réduction des erreurs et d'amélioration de l'efficacité globale, le système de jumeau numérique de l'Université d'aéronautique et d' tron de Nanjing pourrait bientôt devenir un incontournable dans le paysage manufacturier.

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