Lorsqu’il s’agit de la formation de la prochaine génération d’ingénieurs et de scientifiques, les robots jouent un rôle crucial en initiant les étudiants à l’automatisation et à aux process de fabrication de l’industrie du futur.
Cependant, la difficulté consiste à faire le bon choix de robots pour les salles de classe et laboratoires, qu’il s’agisse de lycées techniques ou d’éducation supérieure dans le cas des écoles d’ingénieur et des universités. Parmi les différents types de robots, on cite trois qui sont particulièrement adaptés à des fins éducatives: les robots Scara, Delta et 6 axes.
Dans cet article, nous comparerons ces trois types de robots à visée éducative afin de vous aider à choisir le meilleur en fonction de vos besoins.
Commençons par définir ces trois types de robots :
Les robots Delta
Un robot Delta se compose de trois bras reliés à des joints universels à la base supérieure. La caractéristique clé de sa conception est l’utilisation de parallélogrammes dans les bras, ce qui maintient l’orientation de l’effecteur final.
Les robots SCARA
Le SCARA est un type de robot industriel qui signifie « Selective Compliance Assembly Robot Arm » ou « Selective Compliance Articulated Robot Arm ».
Il est surtout connu pour sa grande vitesse et sa précision.
Les robots collaboratifs six axes
Le robot six axes, comme Ned2, est une forme de robot articulé connu pour sa capacité à couvrir une vaste gamme de cas d’usages, grâce à sa flexibilité, sa portée et sa force.
Passons à la comparaison en termes de coût, axes, vitesse, diversité d’applications et d’open-source.
Le coût : de fortes disparités de prix
Le coût des cobots peut varier en fonction de divers facteurs tels que la taille, les fonctionnalités et la complexité.
Les robots Delta ont tendance à être les plus chers des trois types. Les petits cobots Delta adaptés à l’éducation coûtent généralement entre 8 000 € et 42 000 € selon les fonctionnalités et les capacités spécifiques.
Les robots Scara sont généralement moins chers que les cobots Delta, avec des prix allant de 4 000 € à 21 000 € pour les petits robots éducatifs.
Les cobots 6 axes sont souvent les plus abordables des trois types, avec des petits cobots dédiés à l’enseignement allant de 2 500 € à 16 700 €.
À noter que ces gammes de prix sont approximatives et que le coût réel de chaque robot peut varier en fonction du fabricant, du fournisseur et d’autres facteurs tels que les options de personnalisation et les accessoires.
En général, les cobots 6 axes ont tendance à être les plus abordables, tandis que les cobots Delta sont généralement les plus chers. Les robots Scara se situent quelque part entre les deux.
Le coût du cobot dépendra des besoins spécifiques et du budget du programme éducatif.
Axes et flexibilité
Le nombre d’axes qu’un robot possède affecte sa plage de mouvement et sa précision. Les robots Scara ont généralement trois ou quatre axes, ce qui signifie qu’ils peuvent se déplacer dans trois dimensions, mais ne peuvent pas tourner comme pourrait le faire un poignet humain.
Les robots Delta ont trois axes et peuvent se déplacer dans toutes les dimensions, mais ont une rotation limitée. Les cobots 6 axes peuvent déplacer leur bras avec une grande liberté, permettant une plus grande précision et flexibilité.
Parlons vitesse
La vitesse est un facteur important à considérer lors du choix d’un robot. Elle affecte la performance du robot dans différentes applications et peut également influencer le temps nécessaire pour programmer le robot pour une tâche spécifique. À moins que le robot ne soit utilisé dans l’enseignement, la vitesse ne sera pas une considération cruciale. Les moteurs du robot jouent en tous cas un rôle prépondérant.
La vitesse de chaque type de robot est mesurée par son temps de cycle (le temps entre deux mouvements consécutifs) et son taux d’accélération/décélération.
Les robots Scara sont les plus rapides des trois types de robots mentionnés. La vitesse supérieure des robots Scara les rend idéaux pour les tâches qui nécessitent des mouvements rapides, comme les opérations de pick and place.
La plus précision des cobots à 6 axes les rend tout aussi adaptés aux tâches qui nécessitent précision, comme la soudure ou l’assemblage, ce qui les rend également opportuns pour recherche et à l’apprentissage.
La diversité des cas d’usage
Chaque type de robot a une gamme d’applications pour lesquelles il est le mieux adapté.
Les robots Scara sont idéaux pour les opérations de prise et de dépose rapides, l’assemblage et l’emballage, tandis que les robots Delta conviennent bien aux tâches qui nécessitent une grande portée de travail, comme le tri et l’inspection.
Les cobots à 6 axes sont très polyvalents et peuvent être utilisés dans une large gamme d’applications, y compris la soudure, le pick and place, et l’assemblage.
La taille et la praticité en contexte
La taille d’un robot (on peut parler ici de compacité) est importante car elle affecte sa polyvalence et sa compatibilité avec différents espaces de travail.
Les robots Delta sont généralement les plus imposants des trois types de robots et nécessitent un espace de travail relativement grand. Cependant, il existe également des versions plus petites de cobots Delta disponibles. Cependant, leur architecture consistant d’une base fixée au plafond rend difficile de tester une variété d’applications et de projets.
Les robots Scara sont généralement plus petits que les robots Delta et ont un design plus compact.
Les cobots à 6 axes sont disponibles dans une variété de tailles, il existe des options plus compactes et adaptées à des fins éducatives. Un exemple de petit cobot à 6 axes est Ned2, qui a une empreinte de 320 mm x 220 mm et une hauteur de 500 mm, ce qui en fait une bonne option pour les petites salles de classe ou les laboratoires avec un espace limité.
Ned2 est conçu pour être abordable et facile à utiliser, ce qui en fait un excellent choix pour les enseignants et formateurs qui souhaitent introduire la robotique à tout public, chevronné ou non.
Et l’open source dans tout ça?
La compatibilité open source est une considération cruciale pour les enseignants qui souhaitent personnaliser leurs robots ou les intégrer à d’autres technologies. Les robots Scara sont les moins compatibles avec les logiciels open source, tandis que les robots Delta offrent un certain degré de compatibilité open source. Les cobots à 6 axes sont les plus compatibles avec les logiciels open source, avec une gamme d’options de logiciels et de programmation disponibles.
Par exemple, Ned2 utilise Raspberry Pi comme hardware et utilise Python et C++ comme langages de programmation, en plus de ROS comme plateforme logicielle. D’autre part, l’application Niryo Studio offre aux étudiants la possibilité de programmer le robot via Blockly, un langage de programmation visuelle qui peut les aider à explorer différents aspects de la robotique et qui a son tour est open source également.
Pour conclure…
Chaque type de robot offre des avantages et des inconvénients qui leur sont propres, les rendant adaptés à différentes applications. Les robots Scara sont les plus rapides, ce qui en fait une option idéale pour les opérations de pick-and-place et d’emballage. Les robots Delta ont un grand espace de travail et conviennent aux tâches qui nécessitent un haut niveau de précision. Les robots à 6 axes sont très polyvalents et peuvent être utilisés dans une large gamme d’applications.
Pour les enseignants et formateurs, le meilleur choix dépendra des besoins spécifiques de leur programme, mais les robots à 6 axes sont probablement l’option la plus polyvalente et adaptable en raison de leur compatibilité open source et de leur flexibilité.