Robécolo, un robot industriel fabriqué en bois

Bien installé, Robécolo apporte un parfum de durabilité à son environnement industriel de métaux et de plastiques.

Pour diminuer l’impact environnemental des robots, des chercheurs nantais ont mis au point Robécolo, un robot industriel qui malgré son ossature en bois, ne transige pas sur la fiabilité.

La révolution de la robotique industrielle d’accord, mais pas n’importe comment ! C’est ce que pourrait affirmer Sébastien Briot, chargé de recherches CNRS au Laboratoire des sciences du numérique (LS2N) de Nantes (Loire-Atlantique), à ceux qui trouvent que son projet est “farfelu ou fou”. Spécialiste de la mécanique des robots et des machines rapides, l’homme est aussi le père de Robécolo, un robot deux axes aux standards de l’industrie, mais dont l’ossature est composée... de bois.

Présenté dans la revue Journal of Mechanisms and Robotics, Robécolo alerte sur l'empreinte environnementale de la robotisation tout en proposant des solutions concrètes, et pourrait apporter une esthétique vintage bienvenue sur les planchers froids des usines. 

Diminuer l’empreinte matérielle des robots

Pourquoi utiliser ce matériau, rarement synonyme de haute technologie, pour construire un automate visant une précision à la dizaine de microns ? “Le nombre de robot dans le monde augmente, mais personne ne s’intéresse à leur impact environnemental, pointe Sébastien Briot auprès de L'Usine Nouvelle. Même si on l’oublie, la réalisation mécanique des robots utilise des métaux et des composites qui ont au moins autant d’impact que leur consommation énergétique”.

D’où le bois. Un matériaux biosourcé, renouvelable, et dont “les bonnes performances de ratio masse/raideur sont bien connues”, rappelle le chercheur en mécanique. Qui insiste sur la modernité de son automate. “Loin d’un retour en arrière”, Robécolo est fondé sur une architecture parallèle et doté de deux degrés de liberté. Industrie oblige, ses résultats sont garantis sur l’ensemble de son plan de travail horizontal, de 800 millimètres par 200. Une performance ayant demandé pas moins de quatre ans de recherches. 

Garantir la fiabilité et la précision du robot

Car il faut bien l’admettre : utiliser du bois n’est pas toujours une mince affaire si l’objectif est d’obtenir un produit performant, donc précis et fiable. Pour relever le défi, les chercheur ont mis au point un protocole complexe, en collaboration avec leurs voisins de l’Ecole supérieure du bois, elle aussi basée à Nantes.

“Le problème du bois, c’est qu’on ne maîtrise pas à l’avance ses propriétés mécaniques –  sa raideur – et que ses dimensions varient avec l’hygrométrie”, détaille Sébastien Briot. Les chercheurs ont donc développé un modèle probabiliste capable de prédire sans connaître sa raideur exacte l’amplitude des déformations du hêtre - l’essence choisie pour l’expérience - en fonction de son chargement.

Pour résoudre le problème de l’hygrométrie et garantir la précision du robot, les chercheurs ont d’abord traité le bois avec de l’acide acétique afin de le rendre plus stable. Pour gagner encore en précision, ils ont surtout choisi un mode de contrôle original, n’utilisant pas les données des moteurs pour positionner le robot, mais des informations prises par une caméra observant directement les membres de Robécolo, ainsi asservi visuellement.

Bientôt des usines en bois ?

Après les immeubles, et maintenant les robots, doit-on s’attendre à voir des lignes de production construites intégralement en bois ? En réalité, des progrès sont encore à faire pour s’en approcher. Robécolo lui-même conserve ses articulations en métal afin d’assurer ses performances, et les remplacer par des matériaux biosourcés pourrait être “un des challenges pour la suite”, s’enthousiasme Sébastien Briot qui s’intéresse dorénavant à d’autres matériaux biosourcés et recherche des moyens de supprimer l’étape d’usinage du bois.

Le dernier défi, non des moindres, sera de convaincre les industriels des performances de Robécolo, mais aussi de l’intérêt du bois pour diminuer leur consommation de matières premières. On touche du bois.

usinenouvelle.com