INFLUENCE DU MODE DE GUIDAGE

Performances actuelles: Le guidage

Les robots mobiles employés actuellement dans

l ’industrie ne sont jamais totalement autonomes dans

leurs déplacements. Leur mobilité reste limitée au

circuit d ’un rail ou d ’un fil magnétique.

Les robots filoguidés:

Ils suivent des chemins complexes, matérialisés par des cables inductifs enterrés dans le sol.

Cette technique de guidage est fiable et bon marché, mais son usage reste limité à des tâches sans facteur d ’incertitude, dans un environnement structuré et a des opérations simples.

Sa transposition de l ’atelier industriel, au chantier de construction passe par une nécessaire et rigoureuse organisation du site de construction. Le tracé au sol des circuits doit permettrent au robot une circulation

compatible avec le plan du bâtiment, et une

atteignabi1ité de tous les points de la construction.

Les robots sur rails:

Ils ont des cheminements beaucoup plus rigides que les robots filoguidés. Car les changements de direction, en particulier, nécessitent des rayons de courbure plus

importants. Mais les rails peuvent être posés

directement sur des fondations. La réalisation d ’un plancher lourd, qui aurait uniquement servi a supporter le poids du robot, n ’est alors plus nécessaire. C ’est le robot lui-même qui peut assurer la pose d ’un plancher léger entre les rails.

Performances futures: L'autonomie

L ’autonomie de déplacement du robot sera facilitée par le développement de systèmes sensoriels permettant au

robot de connaître sa position dans le plan ou dans l’espace, et non plus seulement le long d ’un fil ou de rails (cf. A.7.2. mode de repérage de 1 ’environnement ).

Le système de commande d ’un robot autonome, par rapport à celui d ’un robot guidé, nécessitera en plus une modélisation de l ’environnement et une stratégie de navigation.

Modélisation de l ’environnement:

L ’objectif serait de constituer une base de connaissance qui serait embarquée sur un robot et que celui-ci mettrait lui-même à jour en fonction de son expérience

sur le chantier de construction.

Stratégie de navigation:

C ’est-à-dire la capacité du robot de réagir dans tout les cas de figure imprévus q u ’il va rencontrer'. Ceci impose une programmation très spécifique. Or, la plupart de ces programmations nécessitent des temps de calcul incompatibles avec la contrainte de rapidité de réaction du robot. Des etudes. basées sur la compilation du

langage, sont en cours pour pallier cet inconvénient.

Un tel système de commande imposera beaucoup moins, et voire pas du tout, de contraintes sur les éléments générant la forme architecturale des édifices.

INFLUENCE DU POIDS A . 1 5 .

Performances actuelles:

Ou estime que la charge maximale doit atteindre 100 kg au minimum, pour permettre au robot de réaliser des structures et des enveloppes de batiments. Compte tenu des performances actuelles des robots industriels, qui ont un rapport poids / charge maximale proche de 1/10,

on peut en conclure que le robot de construction

pèserait au minimum 1 tonne. A ceci, on doit rajouter le

poids du système de mobilité et éventuellement de

l'armoire de commande, si elle accompagne le robot dans ses déplacements.

Les robots de construction occasionnent donc des

surcharges énormes aux bâtiments. Leur poids a une influence directe non seulement sur les planchers et sur

les structures, mais egalement sur les fondations, qui risquent de devoir être surdimentionnées. Tout ceci se repercute, bien sûr, sur le coût du bâtiment.

Perfomances futures:

De nouveaux matériaux viennent concurrencer le métal. Les matériaux composites a base de fibres de carbone ou de verre, tout en apportant une résistance équivalente a celle du métal, permetteront de réduire énormément le poids des robots. L ’influence du poids des robots sur la structure du bâtiment sera alors bien moindre.

Mais des problèmes de prix et de réalisation technique ne permettent pas encore de fabriquer entièrement les robots en matériaux composites.

On peut également espérer une réduction du poids des batteries (cf. A.A.2. autonomie énergétique) et une miniaturisation de l ’armoire de commande.

i.16. INFLUENCE DE L ’ENCOMBREMENT

Performances actuelles:

Parmi les robots industriels actuels, à poste fixe, et pouvant soulever autour de 100 kg, nombreux sont ceux qui ont un encombrement compatible avec le gabarit d ’une porte de 0,75 mètre de large et 2 mètres de hauteur.

Mais le robot de construction, en plus du système

manipulateur, comprend également un système mobile,

supportant aussi parfois le système de commande, (.es derniers augmentent l ’encombrement du robot.

E n c o m b r e m e n t d e l a b a s e m o b i l e :

La base mobile du robot doit assurer la stabilité du

système manipulateur. Ses points d ’appui au sol

définissent le parallélogramme de stabilité du robot. Ce parallélogramme est constant s ’il est defini par les quatre roues de la base mobile, ou variable s ’il est défini par les extrémités de vérins déployables, à

l ’instar' des véhicules de travaux publics.

Le prisme vertical, ayant pour base le parallélogramme de stabilité, doit pouvoir contenir tout les déplacements du centr e de gravité de 1 ’ensemble système manipulateur'

+ composant (ou outil). C ’est: une condition

indispensable pour que le robot garde sa stabilité. A l ’exception toutefois d ’un robot sur rails, qui a la possibilité de s ’y "cramponner" pour ne pas basculer.

Pour que certains planchers puissent supporter le robot + le composant manipulé, on aura parfois intérêt à ce que la transmission par la base mobile, de leur poids au sol, soit la plus étalée possible.

Largeur, longueur, ainsi q u ’épaisseur de la base mobile, ont une incidence sur les largeurs et les hauteurs minimums des espaces de circulation du bâtiment (portes,

couloirs, rampes...) pour autoriser le passage du robot. A moins que le robot ne travaille "à reculons", sans jamais avoir a rentrer a l ’intérieur- de ce q u ’il construit.

Encombrement de l ’armoire de commande:

Véhiculée sur la base mobile, l'armoire de commande risque surtout d ’entraver les mouvements du système manipulateur. Sa place sur la base et sa configuration

doivent donc être étudiées pour ne gêner ni les

mouvements, ni les déplacements du robot.

Performances futures:

Encombrement de la base mobile:

L ’augmentation du rapport charge maximale / poids du robot déplacer-a le centre de gravité de l ’ensemble système manipulateur + composant, vers le composant. Le parallélogramme de stabilité du robot devra donc: être élargi, la base mobile devenant alors plus encombrante.

Encombrement de l ’armoire de commande:

Dans le domaine

miniaturisation ne

atteintes . . .

informatique, les limite? d ^ i a