Innovation : les robots de l'Inria Sophia pour la fabrication d'ITER

Quels liens forts peut-il y avoir entre les activités de l'Inria Sophia et le grand chantier européen ITER qui s'ouvre à Cadarache sur le nucléaire du 21ème siècle ? L'un de ces liens, c'est la robotique. Il a été mis en exergue lors du dernier IBF (ITER Business Forum) qui a réuni environ 800 personnes à Nice. L'Inria Sophia participait ainsi à Nice Acropolis à ce forum qui, la semaine dernière, visait à favoriser les rencontres entre futurs partenaires de ce projet et rassemblait industriels, laboratoires de recherche, associations Euratom…, -ainsi que les organismes impliqués dans la gouvernance du projet dans le cadre de la conférence internationale sur les matériaux des réacteurs de fusion (ICFRM 13).

Une robotique nouvelle dopée par les compétences mathématiques, géométriques, algorithmiques et informatiques

A Nice Acropolis, de nombreux industriels et scientifiques ont été impressionnés par les avantages et les nouvelles possibilités offertes par HEXAPODE CMW 380, une machine outils développée à partir d'une collaboration entre la société CMW Constructions Mécaniques des Vosges Maroni, et l'équipe projet COPRIN de l'Inria Sophia. Une machine qui est aujourd'hui l'une des plus performantes du monde pour l'usinage.

Petite explication. L'industrie a adopté les robots il y a trentaine d'années, pour la manipulation, la soudure, l'assemblage, la peinture, etc. Depuis ce premier âge, l'essor de l'informatique a transformé la robotique en permettant d'y intégrer les progrès de l'automatique, du traitement de l'image, de la perception et de l’interaction avec l'environnement.

Ces domaines de compétences sont au coeur de l'activité de l’INRIA et des équipes de recherche de l’institut travaillent pour développer les compétences mathématiques, géométriques, algorithmiques et informatiques indispensables à une robotique nouvelle dont les applications sont de plus en plus nombreuses et variées (assistance à la conduite, assistance aux personnes handicapées, robotique chirurgicale, etc.).

Puissance, mais complexité de la robotique parallèle 

L’une de ces équipes, COPRIN (Equipe-projet INRIA commune avec le laboratoire CERTIS de l’ENPC) développe ses recherches dans le domaine des robots parallèles. Ces robots ont une architecture mécanique particulière avec plusieurs chaînes mécaniques agissant simultanément pour la réalisation d'une tâche.

L'idée n'est pas neuve puisqu'elle a été utilisée dès les années 60 pour les simulateurs de vol, des engins pour lesquels les masses à déplacer et les contraintes de manoeuvre exigent une puissance importante. Mais la robotique parallèle a d'autres atouts comme, par exemple, une précision inégalée du geste qui lui ouvre des applications telles que la robotique médicale, l'assistance et la rééducation. Le prix à payer pour ces avantages est la complexité de la conception de ces robots qui pose d'importants problèmes théoriques dont la résolution fait partie de l'expertise de l'équipe-projet Coprin.

Les perspectives de la robotique parallèle sont à la mesure de son potentiel et intéressent aujourd'hui de nombreux industriels : les télescopes toujours plus grands et toujours plus précis, les machines outils, plus rapides et plus précises.

Equipe COPRIN-CMW : une collaborations exemplaire entre recherche et industrie

Tel fut le cas pour François Wildenberg de la société de CMW Constructions Mécaniques des Vosges Maroni, qui, il y a plus de 10 ans, s’est tourné vers l’INRIA et a contacté Jean-Pierre Merlet, responsable de l’équipe-projet COPRIN, pour développer une machine outils. François Wildenberg, son directeur, a témoigné à Nice en remettant officiellement à Jean-Pierre Merlet un chèque en règlement d’un contrat de collaboration entre la société CMW et l’équipe projet COPRIN. "Jean-Pierre Merlet m’a fait confiance alors que tous croyaient que j’étais fou. Lors du congrès IBF (Iter Business Forum), de nombreux industriels et scientifiques ont été impressionnés par les avantages et les nouvelles possibilités offertes par HEXAPODE CMW 380. Je tiens aussi à féliciter particulièrement Jean-Pierre Merlet pour sa clairvoyance et sa persévérance exemplaire."

Les applications de ce type de machines sont nombreuses et variées. Ainsi une machine est spécialisée dans l’usinage de composites avec des outils qui tournent à 42.000 tours/minute. D’autres applications sont destinées à l’usinage de matériaux difficiles comme ceux qui seront utilisés pour la fabrication d’ITER. HEXAPODE CMW 380 devient alors une fraiseuse portable qui se fixe directement sur la pièce à usiner et qui se dégauchit automatiquement. Cela permettra de faire des usinages de grande précision, directement sur site, en UGV (Usinage Grande Vitesse), en 5 axes simultanés. C’est là une innovation majeure pour la fabrication d’ITER.