Les 5 composants essentiels qui définissent un robot
Manuels robotique et normes (ISO 8373, IEEE) convergent vers cinq sous-systèmes distinguant un robot d'une simple machine ou automate.
1. Structure mécanique (Corps)
Liens rigides ou souples (bras, châssis, pattes) en alu, carbone, acier, plastiques techniques. Fournissent cadre cinématique – articulations (rotule, prismatique, sphérique) définissent degrés liberté (DoF).
2. Capteurs (Perception)
Extéroceptifs (environnement) : caméras, LiDAR, ultrasons, radar, force/couple, tactile. Proprioceptifs (soi) : encodeurs, IMU, capteurs couple articulations, température. Permettent contrôle boucle fermée.
3. Actionneurs (Muscles)
Convertissent énergie → mouvement. Électriques (servo/pas-à-pas/BLDC), hydrauliques, pneumatiques, élastiques série, alliage mémoire forme. Choix définit vitesse, force, compliance, précision.
4. Système de contrôle (Cerveau)
Calcul temps réel : microcontrôleur (STM32, ESP32), SBC (Jetson, Pi), automate, ou PC. Exécute estimation état, planification, génération trajectoires, boucles servo bas niveau (1–10 kHz). Stack logiciel : ROS 2, arbres comportement, MPC, politiques RL.
5. Alimentation (Énergie)
Batterie (Li-ion, LiPo, LiFePO₄), secteur AC/DC raccordé, pile à combustible, solaire. Distribution : PDB, BMS, rails tension (5V, 12V, 48V). Densité énergie & gestion thermique dictent autonomie.
Ajouts courants (Pas strictement requis)
- Effecteurs terminaux (pinces, outils, poignets)
- Communication (Ethernet, CAN, Wi-Fi, 5G, LoRa)
- Interface Homme-Machine (pendant enseignement, tablette, VR)
- Systèmes sécurité (Arrêt urgence, rideaux lumineux, ISO 13849 PL-d)
Pourquoi ces cinq ?
Une fraiseuse CNC a structure, actionneurs, contrôle, énergie – mais pas de capteurs interaction environnement (boucle ouverte). Une lampe détection mouvement a capteurs, énergie, contrôle – mais pas d'actionneurs manipulation intentionnelle. Un robot boucle sense-plan-act autonomement.