Développement d'un système de capture du mouvement humain pour une application de robotique industrielle

Abstract

Ce travail de fin d'études a pour objectif de permettre l'automatisation de la mise en peinture de petites ou moyennes séries de pièces. L'utilisation d'un robot de peinture permet une plus grande constance dans les résultats obtenus et dans la qualité des produits.

La méthode de programmation du robot se doit d'être flexible afin de limiter les coûts liés au changement régulier de pièces à traiter. De plus, elle doit être simple afin de permettre à un opérateur non qualifié de reprogrammer le robot. La programmation par démonstration répond aux besoins de simplicité et d'adaptabilité du projet d'automatisation. Elle consiste en l'enregistrement du mouvement d'un peintre expérimenté, la génération d'une trajectoire basée sur ce mouvement, et la reproduction du mouvement par le robot.

Dans ce travail, la phase d'enregistrement est réalisée grâce à un système de capture du mouvement pour générer la trajectoire devant être suivie par le robot. Le défi du projet est donc le développement d'une méthode économique et efficace de détermination des déplacements du pistolet de peinture.

À cette fin, un système optique et un système inertiel sont utilisés. D'une part, des marqueurs binaires carrés ArUco et une caméra permettent l'identification de la position et de l'orientation du pistolet. D'autre part, une centrale inertielle fournit également l'orientation du pistolet.

Ces deux méthodes de capture du mouvement sont analysées à travers des séries de tests statiques et dynamiques. Cette prise de mesures montre une précision d'environ 13 mm sur la position et 1.6° sur l'orientation. Ceci valide les méthodes proposées.