Examinons en détail la classification des robots :

1) Robot cartésien :
Également connus sous le nom de : Robots linéaires/Robots XYZ/Robots portiques

Un robot cartésien peut être défini comme un robot industriel dont les trois axes principaux de contrôle sont linéaires et perpendiculaires entre eux.

Grâce à leur structure rigide, ils peuvent supporter des charges importantes. Ils peuvent effectuer diverses opérations telles que le prélèvement et le placement, le chargement et le déchargement, la manutention, etc. Les robots cartésiens sont également appelés robots portiques, car leur élément horizontal supporte leurs deux extrémités.

Les robots cartésiens sont également connus sous le nom de robots linéaires ou robots XYZ car ils sont équipés de trois articulations rotatives pour l'assemblage des axes XYZ.

Applications :
Les robots cartésiens sont utilisés pour le scellage, la manutention dans le moulage plastique, l'impression 3D et les machines à commande numérique (CNC). Les systèmes de prélèvement et de placement ainsi que les traceurs fonctionnent selon le principe des robots cartésiens. Ils peuvent manipuler des charges importantes avec une grande précision de positionnement.

Avantages :

• Haute précision et rapidité
• Moins cher
• Procédures d'exploitation simples
• Charges utiles élevées
• Travail très polyvalent
• Simplifie les systèmes de contrôle des robots et des maîtres

Inconvénients :

Leur fonctionnement nécessite un volume d'espace important.

2) Robot SCARA

L'acronyme SCARA signifie Selective Compliance Assembly Robot Arm ou Selective Compliance Articulated Robot Arm.

Le robot a été développé sous la direction d'Hiroshi Makino, professeur à l'université de Yamanashi. Les bras du SCARA sont flexibles sur les axes X et Y et rigides sur l'axe Z, ce qui lui permet de s'adapter aux trous situés sur ces axes.

Dans le plan XY, le bras du robot SCARA sera souple et rigide dans la direction Z grâce à la conception de ses articulations à axes parallèles. D'où le terme « souplesse sélective ».

Ce robot est utilisé pour diverses opérations d'assemblage ; par exemple, il permet d'insérer une goupille ronde dans un trou rond sans blocage. Plus rapides et plus précis que les systèmes robotiques comparables, ces robots sont basés sur une architecture en série : le premier moteur entraîne tous les autres.

Applications :
Les robots SCARA sont utilisés pour l'assemblage, l'emballage, la palettisation et le chargement des machines.

Avantages :

• Capacités à haute vitesse
• Excellentes performances dans les applications à course courte, à assemblage rapide et de prélèvement et placement
• Il contient une enveloppe de travail en forme de donut

Inconvénients

Un robot SCARA nécessite généralement un contrôleur de robot dédié en plus d'un contrôleur maître de ligne tel qu'un automate programmable ou un PC.

3) Robot articulé

Un robot articulé peut être défini comme un robot doté d'une articulation rotative, et ces robots peuvent aller de simples structures à deux articulations à des systèmes comportant 10 articulations interagissantes ou plus.

Ces robots peuvent atteindre n'importe quel point puisqu'ils évoluent dans un espace tridimensionnel. Par ailleurs, les articulations des robots articulés peuvent être parallèles ou orthogonales entre elles, certaines paires d'articulations étant parallèles et d'autres orthogonales. Les robots articulés possédant trois articulations rotatives, leur structure est très similaire à celle du bras humain.

Applications :

Les robots articulés peuvent être utilisés dans les domaines suivants : palettisation des aliments (boulangerie), fabrication de ponts en acier, découpe de l’acier, manutention de verre plat, robots robustes avec une charge utile de 500 kg, automatisation dans l’industrie de la fonderie, robots résistants à la chaleur, fonderie de métaux et soudage par points.

Avantages

• Grande vitesse
• Grande enveloppe de travail
• Idéal pour les applications uniques de contrôle, de soudage et de peinture

Inconvénient:

Il nécessite généralement un contrôleur de robot dédié en plus d'un contrôleur maître de ligne tel qu'un automate programmable ou un PC.

4) Robots parallèles

Les robots parallèles sont également connus sous le nom de manipulateurs parallèles ou de plateformes Stewart généralisées.

Un robot parallèle est un système mécanique qui utilise plusieurs chaînes sérielles contrôlées par ordinateur pour supporter une seule plateforme, ou effecteur terminal.

De plus, un robot parallèle peut être constitué de six actionneurs linéaires qui maintiennent une base mobile pour des dispositifs tels que les simulateurs de vol. Ces robots évitent les mouvements redondants et, pour ce faire, leur chaîne cinématique est conçue pour être courte et simple.

Ils sont connus sous le nom de :
• Fraiseuses à grande vitesse et à haute précision
• Des micromanipulateurs montés sur l'effecteur terminal de manipulateurs sériels plus grands mais plus lents
• Exemples de robots parallèles

Applications

• Les robots parallèles sont utilisés dans diverses applications industrielles telles que :
• Simulateurs de vol
• Simulateurs automobiles
• Dans les processus de travail
• Alignement photonique/fibre optique

Leur utilisation est limitée aux espaces de travail. Réaliser une manipulation donnée s'avère très complexe et peut nécessiter plusieurs solutions. La plateforme Stewart et le robot Delta sont deux exemples de robots parallèles répandus.

Avantages

• Très grande vitesse
• Enveloppe de travail en forme de lentille de contact
• Excellente performance dans les applications de prélèvement et de placement à haute vitesse et légères (emballage de confiseries)

Inconvénients

Il nécessite un contrôleur de robot dédié en plus d'un contrôleur maître de ligne tel qu'un automate programmable ou un PC.

Programmation des robots pour qu'ils occupent une position requise :

Les robots sont programmés par des humains pour effectuer des tâches complexes et nécessaires. Voyons ici comment les robots sont programmés pour occuper la position requise :

Commandes positionnelles :Un robot peut effectuer la position requise à l'aide d'une interface graphique ou de commandes textuelles permettant de spécifier et de modifier la position XYZ essentielle.

Pendentif pédagogique :En utilisant la méthode du pupitre d'apprentissage, nous pouvons enseigner les positions à un robot.

Le pendentif d'apprentissage est une unité de commande et de programmation portable qui permet d'envoyer manuellement le robot vers une position souhaitée.

Une fois la programmation terminée, le pupitre de commande peut être déconnecté. Cependant, le robot continue d'exécuter le programme enregistré dans le contrôleur.

Mener par le nez :La commande par le nez est une technique qui sera intégrée par de nombreux fabricants de robots. Dans cette méthode, un utilisateur tient le manipulateur du robot tandis qu'une autre personne entre une commande permettant de le mettre hors tension, le rendant ainsi inerte.

L'utilisateur peut ensuite déplacer le robot manuellement jusqu'à la position souhaitée, tandis que le logiciel enregistre ces positions en mémoire. Plusieurs fabricants de robots utilisent cette technique pour la pulvérisation de peinture.

Simulateur robotique :Un simulateur robotique permet de s'affranchir du fonctionnement physique du bras robotisé. Cette méthode permet de gagner du temps lors de la conception d'applications robotiques et d'améliorer la sécurité. Par ailleurs, les programmes (écrits dans différents langages de programmation) peuvent être testés, exécutés, entraînés et débogués grâce au logiciel de simulation robotique.

Opérateur de machine :Un opérateur machine peut effectuer des réglages au sein d'un programme. Ces opérateurs utilisent des écrans tactiles qui servent de panneau de commande.