Séminaire ESSI – Optimisation de la performance en logistique hospitalière 28 mars 2019 - Lieusaint
Robotique mobile au service de la logistique Christophe Sabourin, Laboratoire Image, Signaux et Systèmes Intelligents (LISSI), Université Paris-Est Créteil, Lieusaint, France
Résumé : Les progrès récents en robotique et en IA ont permis d’améliorer considérablement les performances et l’autonomie des robots mobiles. Ces robots envahissent progressivement les entrepôts et vont impacter considérablement l’ensemble de la chaîne logistique. L’objectif de cet exposé est premièrement, de donner un bref aperçu de l’état de l’art des robots mobiles (AGV) qui sont utilisés en logistique, et deuxièmement, de présenter les recherches déjà effectuées au LISSI sur les systèmes robotiques hétérogènes pour le transport d’objets encombrants ainsi que les perspectives de travaux futurs concernant l’utilisation des systèmes multi-robots hétérogènes dans le domaine de la logistique.
Robotique mobile au service de la logistique • • • •
Introduction - AGV & robot mobile État de l’art des AGV Systèmes multi-robots Conclusion & Perspectives
Christophe SABOURIN
[email protected]
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Introduction AGV & Robot mobile
Robotique Mobile - Logistique
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Introduction
Un AGV (Automatic guided vehicle ) est un véhicule à guidage automatique ou véhicule autoguidé. C’est un robot qui se déplace de façon autonome sans l’intervention humaine. Les technologies d’automatisation traditionnelles sont le filoguidage, le laserguidage et l’optoguidage. https://fr.wikipedia.org/wiki/V%C3%A9hicule_%C3%A0_guidage_automatique
Un robot mobile autonome peut se définir comme un système mécanique capable de se déplacer dans un environnement inconnu de façon autonome. Les trois questions clés sont:
• Où suis-je ? • Où vais-je ? • Comment puis-je y arriver ? Autonomous Mobile Robots. Roland Siegwart, Margarita Chli, Martin Rufli
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État de l’art des AGV
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AGV - BA Systèmes Créé en 1975, BA Systèmes conçoit des systèmes intralogistiques par chariots automatiques ou AGV. BA Systèmes est le leader français des systèmes intralogistiques et il est très impliqué dans des projets R&D collaboratifs.
Exemples d’AGV
https://www.basystemes.com/fr/
Robm@rket: projet collaboratif visant à développer l’utilisation combinée d’un robot mobile et d’un bras polyarticulé pour automatiser les préparations de commandes. Robotique Mobile - Logistique
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Goods to man – Kiva systems Systèmes robotisés destinés aux traitements des commandes automatisées (Kiva Systems racheté par Amazon en 2012)
https://www.amazonrobotics.com/ Robotique Mobile - Logistique
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Chariot automatisé - Balyo
Balyo a développé une technologie basée sur le géoguidage permettant de transformer un chariot de manutention en véhicules industriels autonomes
Équipés d’un lidar, les chariots robotisés se localisent en comparant en temps réel ce qu’ils perçoivent avec une carte des éléments fixes qu’ils ont préalablement mémorisée.
En 2019, Amazon a signé un accord de sept ans avec le français Balyo https://www.balyo.fr/Technologie
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Logistique hospitalière – Swisslog
Swisslog a développé un système de transport autoguidé (TransCar) spécialement conçu pour les hôpitaux qui peut transporter des charges lourdes de manière autonome. Il s’intègre facilement sans modifications des infrastructures.
https://www.swisslog.com/fr-fr/healthcare/ Robotique Mobile - Logistique
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Vidéo
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Problème cohabitation homme/robot - Amazon
« Plus de vingt salariés du géant du commerce en ligne auraient été hospitalisés au mois de décembre 2018, suite à de mauvais comportements des machines ».
Amazon équipe ses employés d’une veste de sécurité connecté qui permets aux robots de localiser précisément les humains. Lorsqu'un employé pénètre dans une zone d’opération d’un robot, celui-ci ralentit automatiquement pour éviter toute collision. https://www.usine-digitale.fr/article/amazon-equipe-ses-salaries-de-vestes-connectees-pour-les-proteger-des-robots-dentrepots.N809310
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Systèmes multi-robots pour la logistique
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Problématique
Problèmes liés à de l’utilisation de la robotique mobile en logistique: Manque de flexibilité / adaptabilité Problème d’interopérabilité Gestion centralisée
Solution: utilisation d’un système multi-robots reconfigurable constitué d’un ensemble de robots hétérogènes ou chaque robot est doté de son propre système de contrôle, indépendant les uns des autres, mais pouvant être sous le contrôle d’un seul système hiérarchiquement supérieur. Exemple d’application: Utilisation d’une formation de robots pour le transport d’objets encombrants.
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Système multi-robots reconfigurable
Transport d’objets en utilisant la coordination de plusieurs robots (Système multi-robots ) : Système flexible et reconfigurable Système distribué Système hétérogène
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Contrôle de la formation
Le contrôle de l’ensemble des robots de la formation est coordonnée
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Contrôle de la formation par un nombre limité d’actions
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Planification de trajectoire
Planification de trajectoire à partir: Discrétisation de l’environnement Apprentissage par renforcement (Qlearning)
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Résultats
• Etape 1: [6, 10] [8, 6] (action 5, 6, 6, 5.) • Etape 2: Rotation position [8, 6] (action 9)
• Etape 3: [8, 6] [6, 3] (actions 4, 5, 4). • Etape 4: [6, 3] [4, 5] (actions 2, 9, 9, 2). • Etape 5: [4, 5] [4, 10] (actions 2, 1, 8, 1, 1).
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Conclusion & Perspectives
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Conclusion & Perspectives
Conclusion Même si la robotique mobile a permis d’améliorer l’efficacité des infrastructures dédiées à la logistique, certains problèmes ne sont pas encore résolus: Le manque de flexibilité / adaptabilité / autonomie des robots L’interopérabilité des différents systèmes / robots
La gestion centralisée
Perspectives Logistique 4.0 / Robotisation tout le long de la chaîne logistique
Systèmes multi-robots hétérogènes collaboratifs Interaction homme / robot
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Bibliographie / Questions
Bibliographie [1] Livre blanc GS1, Robotisation et logistique, Enjeux et perspectives (https://www.gs1.fr/Publications/Publications/Livre-blanc-GS1-Robotisation-et-logistiqueEnjeux-et-perspectives ) [2] T. Wang, D. M. Ramik, C. Sabourin, et K. Madani, « Intelligent systems for industrial robotics: application in logistic field », Industrial Robot, vol. 39, no 3, p. 251-259, avr. 2012.
Questions
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