Concours général 2025 – Spécialité Sciences de l’Ingénieur – Les cobots, l’automatisation à taille humaine

L’étude porte sur un robot modulaire et collaboratif (durée : 5 heures)

PARTIE 1. Présentation des cobots

1.1. Contexte

Les robots collaboratifs, ou cobots sont en train de révolutionner le secteur de la robotique. Ils ont été pensés pour interagir et coexister avec l’homme. Ils permettent ainsi de réduire la pénibilité du travail, en maniant des charges trop lourdes et d’améliorer la productivité. C’est sans doute sa plus grande force. Malgré une forme simple, ils peuvent effectuer toute une variété de tâches trop épuisantes, difficiles ou peu gratifiantes pour l’humain ; évitant des tâches dangereuses et qui peuvent mettre en péril la santé du personnel.

1.2. Problématique du sujet

« Comment peindre un objet sur toute sa surface, sans surépaisseur, avec une cadence minimale et en toute sécurité ? »

PARTIE 2. Choix du type de cobot

2.1. Robot type SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm)

L’objectif est de vérifier la compatibilité d’un robot 3 axes avec le volume d’intervention du robot.

2.2. Modification du cobot

L’objectif est d’ajouter un ou des modules afin de vérifier le volume d’intervention du robot.

PARTIE 3. Déplacement et dimensionnement

3.1. Déplacement du pistolet de peinture

L’objectif est de programmer un déplacement horizontal du pistolet de peinture.

3.2. Dimensionnement des actionneurs

L’objectif est de valider la compatibilité du moteur choisi avec les exigences du robot.

PARTIE 4. Détection d’obstacle

L’objectif est de vérifier que le cobot s’arrête lors d’un contact avec un obstacle.

4.1. Réducteur à ondes de déformation

L’objectif est de valider la vitesse de rotation du motoréducteur.

4.2. Les codeurs absolus

L’objectif est de vérifier que les codeurs absolus répondent à l’exigence de précision angulaire.

4.3. Détection d’obstacle

L’objectif est de valider l’arrêt du cobot lors d’une détection d’obstacle.

PARTIE 5. Contrôle en vitesse

L’objectif est de contrôler que la peinture est déposée en couche uniforme.

5.1. Étude de la boucle de vitesse

L’objectif est de valider la modélisation de l’asservissement de la boucle de vitesse.

PARTIE 6. Peinture des portières

L’objectif est de vérifier si les performances du robot permettent de respecter une cadence de production.

PARTIE 7. Conclusion