Construire un démonstrateur industriel Niryo One

Vous cherchez des projets de découpe laser et d’impression 3D, un démonstrateur industriel à construire, des ressources de programmation robotique…

Peut-être avez-vous en votre possession un robot Niryo One ou envisagez-vous d’en acquérir un… Et vous vous demandez quels cours/activités/ateliers éducatifs vous pourriez facilement faire avec lui ?

Eh bien, nous avons de bonnes nouvelles pour vous !

Adrien de Niryo a travaillé dur pendant des mois pour construire quelque chose d’incroyable que nous avons nommé : les démonstrateurs industriels Niryo One. Cette mission était également en collaboration avec l’ISEN Lille, une école d’ingénieurs en France, et le projet Interreg INCASE. Nous en reparlerons plus tard dans cet article.

Les kits de démonstrateurs industriels sont des ressources en ligne gratuites avec une documentation complète pour vous aider à construire des démonstrateurs industriels prêts à l’emploi avec les robots Niryo One.

Continuez à lire pour découvrir ce que vous pouvez tirer de ces démonstrateurs industriels, et apprenez-en davantage sur chaque démonstrateur avec plus de détails.

C’est de l’open source !

Toutes les pièces, toute la documentation et toutes les ressources pour fabriquer ces démonstrateurs industriels sont gratuites et en accès libre. Nous les avons mis à disposition sur GitHub.

Nous avons également rédigé des documents sur notre site web pour vous aider à commencer à utiliser les démonstrateurs et découvrir les principaux points d’apprentissage de chacun d’entre eux.

Nous avons décidé de rendre ces démonstrateurs industriels complètement en libre accès afin de permettre au plus grand nombre d’accéder à des ressources robotiques pour apprendre/enseigner et présenter des cas d’utilisation industrielle.

Cliquez sur les liens ci-dessus, essayez-les et dites-nous ce que vous en pensez !

Veuillez noter que nous ne vendons pas ces kits de démonstration. C’est un logiciel libre et gratuit sur Internet, c’est à vous de les fabriquer en achetant des composants et en construisant des pièces. La seule partie du démonstrateur que nous vendons sur notre site web est le robot Niryo One lui-même.

En développant ces démonstrateurs industriels, nous avons ciblé particulièrement :

• les Fablabs : toutes les pièces ont été produites dans un Fablab, avec les seuls outils disponibles. Il y a de fortes chances que vous ayez déjà tout ce qu’il faut pour construire les démonstrateurs. De plus, ce sera une excellente occasion d’organiser des ateliers, des cours de formation et de montrer ce dont votre Fablab est capable lorsque vous organiserez des journées portes ouvertes.
• les Lycées : faites découvrir les nouvelles technologies à vos élèves de manière ludique. Ils auront beaucoup plus de plaisir à construire des robots qui bougent et font vraiment des choses, plutôt que de se contenter d’utiliser des outils de simulation sur ordinateur.
• les Écoles d’ingénieurs : vos étudiants ont déjà acquis des compétences utiles dont ils auront besoin dans leur vie professionnelle. Avec les démonstrateurs industriels Niryo One, ils peuvent appliquer ces compétences à un système qui fonctionne réellement. Après avoir construit un démonstrateur, ils peuvent travailler sur un projet pour l’améliorer, le connecter, ou toute autre chose qui leur demandera de développer leurs compétences de manière utile.
• les Laboratoires de recherche et de R&D : mettez-vous au diapason des dernières tendances technologiques et développez des prototypes rapides, non seulement en travaillant sur un robot de type industriel, mais aussi avec un système intégré complet. Il s’agit du système d’assemblage le plus abordable que vous puissiez trouver pour votre laboratoire !
• Et toute personne passionnée par la fabrication de robots. Parce que construire et programmer des robots est tellement amusant, pourquoi auriez-vous besoin d’une autre raison ? 🙂

Ce que vous pouvez faire et apprendre avec les démonstrateurs industriels Niryo One

Devenir un créateur pas à pas

Chaque étape de chaque démonstrateur industriel Niryo One est réalisable avec des outils que l’on trouve dans un fablab : vous aurez principalement besoin d’une machine de découpe laser standard et d’une imprimante 3D standard.

En fait, nous avons fait exprès de n’utiliser que des outils et des machines standards disponibles dans les Fablabs, ainsi que des cartes Arduino. Nous voulions rendre ces démonstrateurs aussi accessibles que possible.

Si vous possédez des machines de découpe laser et des imprimantes 3D et que vous ne savez pas quoi en faire, nous vous donnons du travail ! Et il y en a beaucoup !

C’est l’occasion pour vous et vos étudiants/stagiaires/employés de devenir de véritables fabricants en créant quelque chose de concret.

Vous apprendrez à rechercher des composants, à souder, à découper des pièces en bois au laser, à imprimer en 3D, à assembler un système complet, à améliorer la gestion des câbles, et bien d’autres choses encore. Toutes ces compétences sont très utiles sur le marché du travail. En gros, vous apprendrez à faire du prototypage à l’échelle réelle.

Apprendre la programmation avec une application réelle dans le monde réel

 En plus de devenir un fabricant, vous voudrez peut-être apprendre ou enseigner la programmation.

Les démonstrateurs industriels Niryo One sont parfaits pour cela. Tout d’abord, pour rappel, Niryo One peut être contrôlé à l’aide d’un logiciel que nous avons développé : Niryo One Studio.

Niryo One Studio comprend un éditeur de programmation, mais à la place du texte, nous utilisons des blocs de la bibliothèque Google Blockly (également utilisée dans Scratch, qui est largement enseigné dans les écoles de nos jours).

Grâce aux exemples de blocs fournis avec chaque démonstrateur industriel, vous pouvez faire analyser à vos élèves quel bloc produit quel comportement sur le robot. Vous aurez un exemple physique réel pour illustrer les blocs de programmation.

Vous pouvez par ailleurs apprendre à l’aide des programmes Arduino. En principe, vous pouvez simplement les copier/coller/charger dans vos circuits Arduino, mais pour aller plus loin, vous pouvez également étudier le code, en utilisant les instructions techniques fournies.

Avec ces programmes, vous apprendrez le C/C++ ainsi que les différentes fonctionnalités d’Arduino.

Présenter le projet pour attirer l’attention lors d’événements, de forums, …

Votre école, laboratoire, fablab, etc. organise une journée portes ouvertes, un forum, ou tout autre événement ? Eh bien c’est une occasion parfaite pour mettre en avant votre implication dans l’Industrie 4.0, et montrer que vos étudiants/stagiaires sont prêts pour le monde réel à l’issue de leur formation.

En parlant d’Industrie 4.0…

Un travail collaboratif avec l’ISEN et l’INCASE

Ce travail a été réalisé en collaboration avec l’école d’ingénieurs ISEN Lille et le projet INTERREG INCASE, un projet européen qui promeut les nouvelles méthodes et technologies d’ingénierie vers l’industrie 4.0.

L’ISEN Lille est une école d’ingénieurs française. Les étudiants y apprennent les nouvelles technologies (informatique, électronique et, bien sûr robotique). Durant leur formation, ils doivent travailler sur de vrais robots pour créer des applications réelles inspirées de l’Industrie 4.0.

Pour ce projet, en collaboration avec INCASE, ils ont choisi – parmi quelques autres robots comme le célèbre Turtlebot 3 – d’utiliser deux robots Niryo One. Menés par Annemarie Kokosy, responsable de l’équipe robotique et recherche à l’ISEN, ils ont conçu un démonstrateur industriel complet sur mesure – qui fonctionne très bien d’ailleurs !

Voilà un exemple parfait de ce que les étudiants peuvent faire avec les robots Niryo One !

Pour chaque démonstrateur industriel Niryo One, vous trouverez :

• Des fichiers à découper avec une machine de découpe laser, pour créer la base de la structure du démonstrateur.
• Des fichiers STL à imprimer avec une imprimante 3D pour compléter la structure et créer des accessoires.
• La liste des composants que vous devez acheter.
• Des programmes à télécharger sur le robot. Il s’agit de fichiers XML que vous devez importer dans le panneau « Niryo Blocks » de Niryo One Studio.
• Des programmes à télécharger sur les cartes Arduino.
• Le manuel du fabricant expliquant comment découper les pièces avec les machines de découpe laser, imprimer les pièces avec les imprimantes 3D, assembler le démonstrateur industriel, télécharger les programmes, etc.
• Un manuel d’instructions expliquant comment utiliser le démonstrateur et ce qu’il faut en faire.
• Instructions techniques permettant de comprendre comment le code a été réalisé (pas nécessaires pour fabriquer et utiliser le démonstrateur, mais très utiles en tant que ressource pédagogique pour la programmation).

Présentation des démonstrateurs robotiques

Il est temps de vous présenter les différents démonstrateurs qu’Adrien, de notre équipe R&D, a créé.

Démonstrateur Tic-tac-toe

Jouez au Tic-Tac-Toe contre un robot !

Ce démonstrateur robotique est composé d’un robot Niryo One.

Après avoir joué, un capteur infrarouge dans la boîte de Tic Tac Toe détectera la position que vous avez choisie. Une carte Arduino contient l’algorithme et sert de maître pour tout le jeu. Elle calcule la position que le robot doit jouer et transmet cette information à Niryo One. Niryo One joue alors cette position, et c’est à vous de jouer.

Le jeu se termine lorsque vous ou le robot gagne, ou lorsqu’il y a match nul !

Échelle

Le démonstrateur à l’échelle contient 2 robots Niryo One.

Tout d’abord, vous devrez choisir une position (1 à 4) en appuyant sur un gros bouton poussoir. La carte Arduino qui surveille ces boutons enverra alors une instruction à Niryo One n°1.

Niryo One n°1 va chercher la pièce dans l’étagère, en fonction du numéro que vous avez donné. Le robot place la pièce sur la balance et met à jour l’Arduino. Maintenant, l’Arduino peut lire les données de la balance et décider de ce qu’il faut faire. En fonction du poids de la pièce, l’Arduino donnera une instruction à Niryo One n°2.

Niryo One n°2 prélèvera la pièce de la balance et la placera dans un panier, selon la commande de l’Arduino – qui dépend elle-même du poids de la pièce.

Consultez la documentation

Table tournante

Le démonstrateur de table tournante contient également 2 robots Niryo One. Il s’agit d’une amélioration du démonstrateur à l’échelle.

La partie qui change est la première étagère, maintenant remplacée par un plateau tournant actionné par un moteur pas à pas.

Le plateau tournant peut contenir plusieurs pièces à prélever, placées tout autour de la table ronde. Ce démonstrateur est donc très proche d’une application industrielle réelle, où un robot prélève des pièces sur une surface mobile – soit un convoyeur à bande, soit un plateau tournant.

Retournement

Flipper comme pour les hamburgers ? C’est assez proche, mais pas exactement.

Le démonstrateur de flipping est composé de deux robots Niryo One. Le premier robot prend un objet (un cube basique par exemple), le fait tourner et le donne au second Niryo One. Le second robot saisit l’objet et termine la rotation de manière à ce que l’objet soit retourné. Ensuite, le robot relâche l’objet à une position donnée.

Une fois cette opération effectuée, il est possible de l’inverser. Le deuxième robot devient le premier, et vice-versa. Vous pouvez donc faire fonctionner ce système industriel à l’infini, sans qu’aucune action manuelle ne soit nécessaire.

Le programme de la carte Arduino est chargé de synchroniser les deux robots pour l’échange de l’objet.

Partagez le démonstrateur industriel que vous avez réalisé !

Avoir un robot, c’est bien. Créer et avoir une application complète de type industriel est bien plus amusant et utile !

Grâce à ces ressources gratuites, vous pourrez améliorer votre expérience Niryo One. Apprenez et enseignez plus efficacement, tout en étant plus concentré sur les applications réelles de l’Industrie 4.0.

Nous sommes impatients de vous voir construire et partager un démonstrateur industriel Niryo One.

Nous vous encourageons à publier ce que vous avez fait sur Youtube, Facebook, et toute autre plateforme que vous aimez. Si vous le faites, assurez-vous de nous tenir informés afin que nous puissions présenter votre réalisation et la partager avec des milliers de personnes à travers le monde !