Challenge

Faire passer le développement de robots humanoïdes à un tout autre niveau, en créant des robots avancés sur le plan technologique, engageants, non intimidants et amusants.

Solution

Mettre en œuvre les logiciels de conception SOLIDWORKS Premium, d'analyse SOLIDWORKS Simulation Premium, d'analyse du processus de moulage par injection SOLIDWORKS Plastics et de gestion des données techniques SOLIDWORKS Enterprise PDM.

Results

  • Création de robots avec des mouvements humains
  • Résolution de problèmes structurels, thermiques et de moulage par injection plastique
  • Automatisation des schémas et du routage des câbles
  • Développement d'une plate-forme robotique innovante pour le traitement de l'autisme

Depuis les débuts de la science-fiction, les robots sont perçus comme des créatures intimidantes et redoutables, en raison d'images indélébiles issues de la culture pop telles que l'œil rouge menaçant de HAL 9000 ou le visage grimaçant de Terminator.

Cependant, lorsque l'on quitte le monde de la science-fiction pour le monde réel, le potentiel de la technologie robotique en termes d'aide aux personnes est immense. Les robots peuvent être des assistants, des compagnons, voire même des amis. Ils peuvent occuper des fonctions uniques dans les milieux éducatifs. Toutefois, afin que les personnes dépassent les stigmates créés par l'industrie du divertissement, les robots doivent être mignons, non intimidants et amusants. Ils doivent également imiter les humains, tant par leur aspect que par leur comportement.

Humaniser et commercialiser des robots est la mission d'Aldebaran Robotics. L'introduction sur le marché par le fabricant français du robot NAO®, le robot humanoïde le plus avancé à ce jour, représente un bond en avant dans la technologie robotique. Le développement du robot NAO nécessitait la vision du fondateur d'Aldebaran, le talent des employés de l'entreprise, mais également l'accès à un environnement de développement 3D intégré.

Selon son fondateur/PDG Bruno Maisonnier, Aldebaran a choisi le logiciel SOLIDWORKS® pour la conception, la gestion des surfaces, la simulation, l'analyse des processus de moulage par injection plastique, la gestion des données techniques (PDM) et la visualisation en raison de la plate-forme de conception et d'ingénierie intégrée et intuitive, qui offrait à la société tous les outils dont elle avait besoin pour transformer la vision de Bruno Maisonnier des robots humanoïdes en véritables produits. « Nos robots sont destinés à aider les gens, ils doivent donc être utiles et cools à la fois », explique B. Maisonnier. « Pour transposer nos idées en robots réels, nous avions besoin d'une solution 3D puissante, telle que SOLIDWORKS. »

Pour développer le robot NAO, Aldebaran a utilisé les logiciels de conception SOLIDWORKS Premium, d'analyse SOLIDWORKS Simulation Premium, d'analyse du processus de moulage par injection SOLIDWORKS Plastics et de gestion des données techniques SOLIDWORKS Enterprise PDM.

 

LES OUTILS DE GESTION DES SURFACES AIDENT À RENDRE LE ROBOT PLUS HUMAIN

À l'aide des outils de conception SOLIDWORKS, Aldebaran a franchi un palier en concevant le robot le plus humain jamais créé. Grâce à des capteurs tactiles, des caméras, des haut-parleurs, des LED et un micro, le robot NAO perçoit son environnement et peut communiquer avec lui, mais il peut également apprendre via l'interaction avec son propriétaire. Les mouvements du robot sont tranquilles, fluides et humains, et sa taille et sa présence inoffensive respirent le calme, la bienveillance et le confort.

« La forme extérieure du robot doit être non agressive et agréable à l'œil », explique Vincent Clerc, Responsable R&D chez Mechatronics. « Nos concepteurs utilisent les outils de gestion des surfaces SOLIDWORKS afin de créer la forme lisse et élégante de l'extérieur du robot, et les fonctionnalités de détection des interférences pour s'assurer que les composants internes s'intègrent correctement. Le système SOLIDWORKS Enterprise PDM permet à nos ingénieurs de se consacrer pleinement à l'innovation tandis que le système PDM est dédié à la structure du projet. »

« NAO est composé de 1 400 pièces, autant qu'une petite voiture », ajoute Fabien Munier, Ingénieur mécanique & et conception. « Intégrer toutes ces pièces dans un espace restreint (NAO ne mesure que 60 centimètres de haut) représente un véritable défi. En cela, SOLIDWORKS nous a aidés en nous permettant de simuler les performances et de vérifier les collisions pour chaque composant, nous assurant ainsi qu'ils s'intégraient et fonctionnaient comme prévu. »

Les gens aiment notre robot. Ils n'en ont pas peur, et SOLIDWORKS nous a aidés à atteindre notre objectif.

Bruno Maisonnier
Fondateur/PDG

Grâce aux outils d'automatisation et de simulation des conceptions de SOLIDWORKS, Aldebaran optimise les conceptions de robots en réduisant le temps et les coûts associés au prototypage extensif. Les fonctionnalités de SOLIDWORKS Routing ont permis aux ingénieurs d'Aldebaran de gagner du temps lors de la conception du câblage du robot. Grâce aux outils d'analyse thermique et structurelle SOLIDWORKS Simulation, les ingénieurs ont pu résoudre les problèmes liés aux performances, en particulier dans les mains et la tête du robot. Le logiciel SOLIDWORKS Plastics a permis à Aldebaran de résoudre les problèmes de remplissage de moules lors de la fabrication des pièces plastiques.

« Nous rencontrions des problèmes de surchauffe dans la tête et le torse », explique F. Munier. « Nous devions créer un couple pour que le robot marche ou attrape des objets, et avec une telle densité de composants, les outils de simulation s'avèrent inestimables. »

« SOLIDWORKS Simulation nous permet de nous assurer que les pièces sont suffisamment résistantes, tout en restant aussi légères que possible. Tout ceci est extrêmement important, car NAO doit supporter son propre poids, sa batterie et ses moteurs. Chaque gramme gagné compte ! », ajoute Ludovic Bouchu, Ingénieur mécanique & et conception. « Le logiciel d'analyse du processus de moulage par injection SOLIDWORKS Plastics nous a permis de garantir une production rapide, précise et rentable des pièces créées par injection de plastique. »

 

RECHERCHE DE TRAITEMENTS ROBOTIQUES POUR L'AUTISME


Aldebaran a présenté son robot NAO comme une plate-forme ouverte, ce qui a également contribué à son acceptation. Ainsi, des chercheurs de l'Université Notre Dame, dans l'Indiana, utilisent NAO pour le traitement de l'autisme.


B. Maisonnier l'affirme : « Que les gens utilisent NAO pour aider des enfants autistes ou pour assister des personnes âgées dans leurs tâches quotidiennes, une chose est sûre : les gens aiment notre robot. Ils n'en ont pas peur, et SOLIDWORKS nous a aidés à atteindre notre objectif. »