Westwood Robotics fournit des systèmes humanoïdes fiables plus rapidement

Le domaine de la robotique ne se limite plus aux environnements contrôlés et s'étend désormais à des aspects de la vie quotidienne, tels que les réseaux de livraison, les usines et les foyers. À mesure que ce changement s'accélère, les attentes évoluent. Les systèmes doivent non seulement fonctionner, mais aussi être fiables, précis et offrir un coût qui rende leur déploiement dans la réalité viable.

Les robots humanoïdes, qui figurent parmi les produits les plus complexes actuellement en développement, sont au cœur de cette transformation. Ces robots nécessitent une coordination étroite entre la conception mécanique, l'électronique, le logiciel et l'intelligence artificielle. Au-delà de la simple construction d'une machine, le défi consiste à créer un appareil capable de maintenir son équilibre, d'interpréter son environnement grâce à des capteurs avancés et de fonctionner de manière fiable dans des conditions imprévisibles. En d'autres termes, les systèmes mécaniques, les capteurs, les systèmes de contrôle et l'intelligence artificielle doivent converger vers une plate-forme unique et physiquement réalisable.

Ce défi de conception est au cœur de la mission de Westwood Robotics, une entreprise fondée en 2018 par d'anciens membres clés du Robotics & Mechanisms Laboratory (RoMeLa) de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA).

En tant que développeur de robots humanoïdes et d'actionneurs proprioceptifs (des capteurs qui mesurent en continu la position, la vitesse et la force, et utilisent ces données pour ajuster instantanément leurs mouvements), Westwood Robotics a mis au point des plates-formes phares telles que THEMIS, un humanoïde de taille réelle à usage général, et BRUCE, un humanoïde de taille enfant à plate-forme ouverte destiné à l'enseignement des STEAM (sciences, technologie, ingénierie, arts et mathématiques) et à la  recherche universitaire.

Le développement de robots humanoïdes repousse les limites de ce qui est réalisable en matière de conception. Des concepts élégants en théorie échouent souvent lorsqu'ils sont confrontés aux contraintes du monde réel, telles que la fabricabilité, les coûts et l'intégrité structurelle. Le fondateur et PDG de Westwood Robotics, Xiaoguang Zhang, explique la réalité à laquelle sont confrontés les ingénieurs : « Il y a toujours des mécanismes ou des conceptions que l'on imagine dans son esprit, mais qui s'avèrent presque impossibles à fabriquer ou trop coûteux à produire. « Il faut concevoir les produits de manière à ce qu'ils soient non seulement fabricables, mais aussi à un coût abordable. »

Même lorsque les conceptions peuvent être réalisées, la validation peut s'avérer un obstacle majeur.

« Votre conception est vraiment géniale. Vous avez de bonnes idées, n'est-ce pas ? Mais certaines d'entre elles sont tout simplement impossibles à concevoir de manière suffisamment robuste », explique M. Zhang. « Vous devez y apporter des modifications. Parfois, on se retrouve tout simplement dans une impasse. » Ce cycle itératif (conception, test, échec, amélioration) est particulièrement marqué dans le domaine de la robotique humanoïde, où l'équilibre, la locomotion et l'interaction avec l'environnement doivent fonctionner de concert. 

Westwood Robotics a fait appel au programme SOLIDWORKS for Startups afin de combler l'écart entre la conception théorique et la réalité technique validée, car la simulation fait partie intégrante du flux de travail habituel de l'entreprise. « Avec SOLIDWORKS, nous pouvons tout réaliser. Nous simulons d'abord [nos conceptions] avant de passer à quoi que ce soit d'autre. Car sans cette validation, nous ne sommes tout simplement pas assez sûrs de pouvoir y arriver. »

Cette intégration étroite entre la conception et la simulation illustre une évolution plus large de la robotique vers des systèmes globaux qui unifient la planification, le contrôle et la faisabilité physique. SOLIDWORKS Design repose sur une philosophie similaire au niveau du développement de produits : un cycle continu entre l'intention de conception et la validation des performances.

Westwood Robotics apprécie la fluidité de la connexion et de la transition entre la conception et la simulation dans SOLIDWORKS Design : « C'est toujours la capacité de transformer ce que vous imaginez en une pièce réelle », s'enthousiasme M. Zhang. 

En utilisant SOLIDWORKS Design, Westwood Robotics a développé des plates-formes humanoïdes avancées telles que THEMIS et BRUCE, conçues pour permettre des interactions réalistes et des mouvements dynamiques. Le robot humanoïde THEMIS, développé par Westwood Robotics, a été conçu pour interagir en toute sécurité avec son environnement et pour effectuer des mouvements dynamiques tels que la marche, la course et d'autres manœuvres.

Les technologies associées, telles que la détection inertielle à haute fréquence, fournissent les données en temps réel nécessaires à la stabilité et au contrôle des robots. Le résultat ne se limite pas à des prototypes fonctionnels, mais comprend également des plates-formes évolutives adaptées à la recherche et à l'industrie. Les robots de Westwood Robotics font preuve d'une locomotion, d'une manipulation et d'une adaptabilité avancées, des caractéristiques essentielles pour déployer des robots humanoïdes en dehors d'environnements contrôlés.

SOLIDWORKS Design n'est pas seulement un outil de conception, c'est un élément essentiel qui permet à Westwood Robotics d'innover. M. Zhang conclut : « Voici ce que je pense de SOLIDWORKS : C'est l'un des outils les plus importants pour la création de notre robot. Je paniquerais si je me réveillais et réalisais que je n’ai plus accès à SOLIDWORKS.

En intégrant étroitement la conception et la simulation, Westwood Robotics réduit les cycles d'itération, identifie plus rapidement les concepts non viables et renforce la confiance dans chaque décision de conception. Dans un domaine où la faisabilité physique et les performances en temps réel sont indissociables, cette intégration fait toute la différence entre les idées et les systèmes humanoïdes opérationnels.