Le KR AGILUS atteint de nouveaux sommets en tant que laveur de vitres

Pour automatiser le lavage des vitres, l’équipe de Skyline Robotics a développé Ozmo : ce système combine le robot KR AGILUS de KUKA avec un système de traitement d’images assisté par ordinateur, l’intelligence artificielle (IA) et les technologies d’apprentissage automatique. Ce qui nécessitait auparavant trois à quatre mois de dur labeur physique, Ozmo le fait automatiquement, et deux fois plus rapidement. La principale amélioration de ce nouveau développement : le système garantit la sécurité en prenant le relais de la main-d’œuvre humaine sur la plate-forme de travail. En effet, le nettoyage manuel des façades en verre nécessite généralement trois à quatre collaborateurs : deux qui nettoient sur la plate-forme de travail, le long de la façade, une personne sur le toit du bâtiment et parfois une autre au sol. Pour travailler avec Ozmo, il suffit d’une personne qui contrôle la plate-forme de travail, l’alimentation en électricité et en eau, et la grue. Pendant ce temps, le robot s’occupe de la façade en verre.

Pour que l’alimentation en électricité et en eau fonctionne, Ozmo a été conçu pour s’intégrer dans l’infrastructure existante de l’unité de maintenance du bâtiment (Building Maintenance Unit, BMU), en utilisant l’électricité et l’eau du bâtiment lui-même. Une partie de la plateforme de travail est une table avec différents capteurs et ordinateurs. Au-dessus se trouve le bras du robot avec sa caméra Lidar (Lidar signifie « Light Imaging, Detection and Ranging » et désigne l’utilisation d’impulsions laser). La caméra Lidar utilise des lasers de classe 1, qui ne sont pas dangereux pour l’homme. Dès que cette table est fixée à la plate-forme de travail existante pour le nettoyage de la façade, le système est prêt à l’emploi.

Ross Blum, président et directeur de Skyline Robotics, indique que l’équipe de Skyline a travaillé sur le projet Ozmo au cours des cinq dernières années. Le projet a permis de surmonter plusieurs obstacles technologiques et de franchir des étapes itératives vers l’intégration de tous les composants et fonctionnalités nécessaires. Il s’agit notamment du robot industriel KR AGILUS et de sa programmation, qui permet au bras de robot d’imiter les mouvements humains lors du lavage des vitres.

Ross Blum trouve des analogies avec les sens humains lorsqu’il explique le fonctionnement et les caractéristiques du système Ozmo : « Le bras du robot communique avec la caméra Lidar, qui permet au robot de ’voir’ avec un capteur de force et de couple situé à l’extrémité de la brosse de nettoyage, qui constitue son ’sens du toucher’. Le logiciel du système fait office de ’cerveau’ et collecte les données des différentes caméras et capteurs pour optimiser en permanence la planification des trajectoires à une vitesse d’environ 200 fois par seconde, tandis qu’Ozmo descend automatiquement le long de la façade en verre du gratte-ciel. » Le cœur de la solution Ozmo est le KR AGILUS en version Waterproof en tandem avec une intelligence artificielle basée sur un logiciel qui permet son utilisation pour le nettoyage des façades en verre. Skyline Robotics a développé un algorithme qui renvoie le contrôle de la force et d’autres variables au robot. Il est ainsi possible de contrôler la pression que le robot exerce sur le verre du bâtiment.

Le contrôleur de petits robots KUKA KR C5 micro dans le système Ozmo contribue de manière décisive au respect des différentes restrictions de poids des plates-formes de travail dans le monde. Le KR C5 micro ne pèse que 9,8 kg, il est donc jusqu’à 16 kg plus léger que les contrôleurs comparables et occupe aussi nettement moins de place. Dans certains cas, Skyline Robotics peut donc placer plusieurs KR AGILUS sur une plate-forme de travail, même en cas de restrictions de poids plus strictes. « Nous voulons dominer le secteur lorsqu’il s’agit d’utiliser des robots en dehors des environnements contrôlés. », souligne M. Blum. « Et nous pensons que KUKA est le bon partenaire d’automatisation pour nous accompagner sur cette voie. Avec sa robotique, KUKA repousse également les limites des formes d’application typiques, et nous nous réjouissons de collaborer plus étroitement avec les ingénieurs de KUKA pour développer des produits spécifiquement adaptés à l’environnement extérieur. »

Toute la technologie intégrée dans Ozmo est extrêmement progressiste, en particulier le logiciel ainsi que les composants matériels de première classe. Ils permettent d’une part à Skyline Robotics de contrôler les mouvements du robot et de les adapter en permanence pendant que le robot nettoie les vitres. Et ils permettent d’autre part de stabiliser la plate-forme de travail avec le robot en temps réel. C’est un défi, car il faut toujours s’attendre à des incidents inattendus comme des rafales de vent ou des particularités liées à la cinématique de la grue. Ceux-ci peuvent faire en sorte qu’un côté de la plate-forme s’incline plus que l’autre. Mais Ozmo est capable de capter ces variables et de les compenser immédiatement. Cela permet de garantir un nettoyage du verre de grande qualité et l’utilisation de la trajectoire la plus efficace. Pour la stabilisation, Ozmo utilise le robot KR AGILUS et sa capacité à agir comme une force antagoniste pour une plate-forme de travail non stabilisée. Le bras du robot reste alors fixé à la fenêtre du bâtiment pendant une demi-seconde supplémentaire afin d’éviter les mouvements de balancement de la plate-forme de travail. Selon Ross Blum, Skyline Robotics est la première et jusqu’à présent la seule entreprise de robotique à utiliser avec succès un bras robotique de cette manière.

À propos de la phase de démonstration de faisabilité : pour celle-ci, Skyline Robotics bénéficie désormais d’un soutien important. L’entreprise a annoncé l’achèvement d’une ronde d’investissement de 6,5 millions de dollars. Skyline Standard Holdings a favorisé la bulle d’investissement, Kärcher New Venture GmbH, Gefen Capital et d’autres y ont participé. « La société Kärcher est heureuse de continuer à soutenir Skyline Robotics dans sa mission de créer un environnement de travail plus efficace et plus sûr pour le nettoyage des vitres à l’échelle mondiale », a déclaré Patrick Nennewitz, Head of Corporate Venturing chez Kärcher New Ventures GmbH. Selon M. Nennewitz, « la capacité de Skyline à transformer un secteur à l’aide de robots tout en créant des emplois est un modèle que d’autres entreprises de robotique devraient imiter. Alors que les immeubles deviennent de plus en plus hauts et que la main-d’œuvre diminue, la création de Skyline arrive à point nommé et est nécessaire. »