Les robots industriels sont devenus incontournables dans la production industrielle. Ils travaillent de manière endurante, précise et rapide. De plus, certains d’entre eux peuvent déplacer des poids énormes. Les robots humanoïdes représentent un marché en pleine croissance. D’autant plus que ces machines bipèdes ne doivent pas seulement travailler dans les usines et les entrepôts, mais aussi dans le domaine des soins ou même sous terre. Freudenberg Sealing Technologies (FST) fournit des solutions d’étanchéité à un fabricant de ces robots exigeants.
Pour Freudenberg Sealing Technologies (FST), les robots humanoïdes sont un domaine récent, mais loin d’être inconnu. « Notre savoir-faire dans le développement de solutions sur mesure pour les robots industriels classiques nous permet de proposer plus facilement des joints pour les robots humanoïdes qui répondent aux exigences dans les machines, jusqu’aux articulations des doigts », explique Gregg Goings, Global Segment Manager pour les nouvelles affaires chez Freudenberg-NOK Sealing Technologies. Les joints jouent un rôle central, en particulier dans les actionneurs intégrés qui permettent les mouvements des robots. Ils doivent être extrêmement résistants et durables. De plus, des matériaux d’étanchéité réduisant le frottement sont nécessaires. « Notre joint IPSR répond à ces attributs », explique Goings. « En raison de sa nature et de son matériau résistant à l’usure, il constitue une excellente protection contre les influences néfastes de l’environnement telles que la poussière ou les infiltrations d’eau ». De plus, il se contente de très petits espaces de montage et peut compenser les déplacements aussi bien axiaux que tangentiels. Actuellement, le joint IPSR est déjà monté dans ses humanoïdes par un fabricant international de robots renommé.
Matériaux pour la gestion des batteries et de la chaleur
Les solutions miniaturisées sont une tendance très répandue dans l’industrie. Pour les robots humanoïdes, cela concerne par exemple les batteries qui fournissent aux machines la puissance nécessaire et qui sont le plus souvent installées au niveau de la poitrine. Mais les batteries ne doivent pas seulement être plus compactes, elles doivent aussi être plus puissantes. Cela entraîne toutefois un plus grand dégagement de chaleur, raison pour laquelle les matériaux entourant les batteries doivent être résistants à la chaleur. Là encore, FST dispose de solutions appropriées dans son portefeuille grâce à sa grande expertise en matière de matériaux. Avec Quantix® ULTRA, l’entreprise a récemment développé un thermoplastique capable de résister à des températures allant jusqu’à 1200 degrés Celsius. Cela rend ce matériau résistant à la flamme pertinent pour une utilisation dans l’environnement immédiat des batteries des véhicules électriques, car il répond aux exigences élevées en matière de résistance à la flamme. Dans les propulsions électriques, le matériau entre en ligne de compte pour le revêtement des importantes barres conductrices de courant, appelées busbars. Ceux-ci sont également demandés dans les robots humanoïdes, même si c’est à plus petite échelle. FST pourrait proposer des solutions packagées autour des batteries, qui soutiennent la gestion thermique dans les robots sensibles.
« Nous avons entre-temps rendu visite à plusieurs fabricants de robots humanoïdes et avons échangé des informations avec nombre d’entre eux lors de salons », explique Hunter Cheng, Global Segment Manager spécialisé dans la robotique chez FST. « Lors de ces entretiens, nous remarquons toujours à quel point les fabricants sont intéressés par notre savoir-faire en matière de développement de matériaux et de design ». En effet, FST dispose d’un large portefeuille de produits et de designs adaptés à chaque utilisation. « Si les produits d’étanchéité doivent être faits sur mesure, nous pouvons le réaliser », assure Cheng. « Nous l’avons prouvé à maintes reprises. Que ce soit dans le domaine de la robotique ou même dans la construction de machines et d’automobiles ». Le succès de FST repose sur la recherche et le développement intensifs de matériaux qui, combinés aux bancs d’essai de l’entreprise, créent des solutions aussi performantes qu’innovantes.
Des humanoïdes dans un environnement exigeant
Les fabricants de robots humanoïdes cherchent encore des joints qui ont un effet amortissant. En outre, ils doivent protéger de manière fiable contre l’humidité. « Ces deux conditions sont nécessaires pour que cette catégorie de robots encore jeune trouve de nouveaux domaines d’application », explique Cheng. « Les humanoïdes ne doivent pas seulement travailler dans les usines et les entrepôts, mais aussi dans le domaine des soins ainsi qu’en plein air ou dans des conditions météorologiques et de travail extrêmes ». Cela signifie que les joints des articulations si sensibles doivent justement être particulièrement résistants à la saleté et à la pénétration de l’humidité. On peut imaginer qu’à l’avenir, les robots humanoïdes seront utilisés dans des environnements potentiellement dangereux comme les mines. Dans ce cas, les joints eux-mêmes et leurs matériaux devront être extrêmement robustes et résistants.
Lorsqu’il s’agira d’exploiter le potentiel des robots humanoïdes, il sera essentiel de les former rapidement. Jusqu’à présent, il s’agit d’un processus de longue haleine. Cheng est convaincu que l’apprentissage mécanique des mouvements musculaires, des signaux neuronaux et même des ondes cérébrales pourrait être accéléré par des mélanges de caoutchouc électromagnétique. S’ils étaient placés sur les mains des humanoïdes, par exemple, ils pourraient transmettre des signaux haptiques que le robot traiterait et qui se traduiraient ensuite par un mouvement approprié. Grâce à son expertise en matière de matériaux, la FST pourrait donc apporter une aide précieuse non seulement pour la commande à distance de robots, mais aussi pour une autre forme d’apprentissage automatique, qui pourrait être plus intuitive et plus efficace que la programmation traditionnelle et les imitations vidéo. « Ce ne sont encore que des réflexions. Mais nous disposons d’une telle connaissance des matériaux que nous pourrons certainement aller plus loin dans la direction des matériaux électromagnétiques », déclare Cheng avec confiance.
Avec ses solutions existantes comme ISPR, PSS, Busbars et PTFE Wafer Shields, FST pose les bases pour élargir les applications des robots humanoïdes et pour augmenter leur sécurité, leur longévité et leur fonctionnalité.
En bref
Apprentissage automatique: grâce à son expertise en matière de matériaux, la FST pourrait soutenir un type d’apprentissage automatique plus intuitif et plus efficace.
Les robots humanoïdes représentent un marché de croissance important. Ils ne seront pas seulement utilisés dans les usines, mais aussi dans les soins et sous terre.
Croissance du marché: le marché mondial des robots humanoïdes devrait atteindre 66 milliards de dollars (environ 64 milliards d’euros) d’ici 2032.
Savoir-faire: Freudenberg Sealing Technologies (FST) utilise son savoir-faire en matière de robotique industrielle pour les joints des robots humanoïdes.
Joint IPSR: ce joint de FST est particulièrement résistant et protège contre les influences néfastes de l’environnement telles que la poussière et l’eau.
Joint PSS: ce joint a fait ses preuves dans les moteurs et les transmissions et permet de réduire les pertes de puissance des robots.
Gestion de la batterie et de la chaleur: FST propose des solutions pour la gestion de la chaleur dans les robots humanoïdes, notamment le thermoplastique Quantix® ULTRA.
Les fabricants de robots humanoïdes sont très intéressés par le savoir-faire de FST en matière de développement de matériaux et de design.
Les domaines d’application: Les robots humanoïdes doivent être utilisés dans différents environnements, par exemple dans la production, les soins et les mines.
