La firme allemande Siemens planche sur un projet de fabrication d’objets et de pièces détachées par impression 3D qui utiliserait des robots-araignées travaillant en équipe. À terme, de telles équipes pourraient produire des structures complexes et de grande taille, comme des fuselages d’avion ou des coques de bateaux.

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    Jusqu'à présent, l'impression 3D n'a été pensée que comme un outil statique. Qu'il s'agisse des petites imprimantes 3D que l'on a sur son bureau, ou des immenses « imprimantes » industrielles capables de construire toute une maison en 24 heures, l'objet est toujours fabriqué sur place, là où l'imprimante est située. Mais c'est une manière très primitive de voir les choses, aux yeuxyeux des équipes de SiemensSiemens.

    L'entreprise allemande travaille ainsi depuis 2014 à une nouvelle génération de robots constructeurs, qui seront capables de travailler en équipe et de se déplacer autour d'un même objet à fabriquer ensemble. Le projet est dirigé par Livio Dallora, chef du groupe de recherche en innovation produit dans la division Technologies de Contrôle et d'Automation, basée sur le campus de l'université de Princeton, dans le New Jersey.

    Le groupe a mis au point des robots-araignées qui transportent leur propre imprimante 3D, et qui peuvent donc se rendre là où l'objet a besoin d'une couche de plastiqueplastique supplémentaire, pour y déverser leur matièrematière fondue. 

    Les robots-araignées de Siemens sont mus par un logiciel qui leur permet de travailler de concert sans se gêner. Ils sont suivis par un robot distributeur (le plus à gauche de l’image) qui transporte la bobine de filament plastique qui va servir à la fabrication des objets par impression 3D. © Siemens

    Les robots-araignées de Siemens sont mus par un logiciel qui leur permet de travailler de concert sans se gêner. Ils sont suivis par un robot distributeur (le plus à gauche de l’image) qui transporte la bobine de filament plastique qui va servir à la fabrication des objets par impression 3D. © Siemens

    Les robots-araignées sont totalement autonomes

    Les Siemens Spiders, explique Livio Dallora, possèdent huit pattes articulées et sont totalement autonomes, avec des caméras stéréoscopiques capables de capter la profondeur (comme un Kinect), et un laserlaser infrarougeinfrarouge pour modéliser virtuellement le monde qui les entoure. Elles sont suivies par un robot distributeur de filament, qui porteporte la matière première. Lorsque leur batterie arrive en fin d'autonomie, elles peuvent aller se recharger toute seule.

    La première étape de l'équipe a été de mettre au point le logiciel qui permet aux araignéesaraignées de se déplacer, et de travailler ensemble autour du même objet, sans se gêner l'une l'autre. Pour l'instant Siemens dispose de deux araignées fonctionnelles, et une troisième utilisée pour des tests, mais le laboratoire devrait en avoir trois de plus, pour commencer à concevoir des scénarios de coopération plus complexes, et construire des objets plus gros. À terme, il ne s'agira plus seulement de plastique PLAPLA, mais aussi de matières plus utiles à l'industrie.

    « Nous cherchons à développer des robots pour la fabrication collaborative en impression 3D de pièces de voituresvoitures, de fuselagesfuselages d'avions ou bien encore de coques de bateaux », explique Livio Dallora. Mais « chacun des robots n'est capable d'opérer que sur une infime partie de la pièce fabriquée ». L'union faisant la force, les robots se complètent et permettent la réalisation d'objets complets.

    On peut ainsi imaginer qu'à terme, une équipe de SiSpis soit chargée de réaliser la coque plastique d'un produit, une autre d'imprimer un circuit imprimé, un autre de souder des composants électroniques, etc.