Bras robotique PANDA

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Présentation du bras robotique Panda de FRANKA EMIKA

Un robot collaboratif doté d’une grande compliance

Le bras robotique Panda est doté de capteurs de couple au niveau de ses 7 axes, ce qui lui confère une très grande compliance, il est possible d’arrêter le bras Panda avec un ballon de baudruche.

Ces capteurs lui confèrent également une grande précision et stabilité.

Le préhenseur du robot Panda (voir section "Accessoires"), capable d’exercer une force de préhension continue de 70N (et une force maximum de 140 N), peut soulever jusqu’à 3kg. L’ouverture maximale de la pince est de 80mm. Ce bras robotique développé par FRANKA EMIKA peut ainsi soulever une très grande variété d’objets.

L’équipe d’ingénieurs qui a conçu ce robot a voulu s’approcher autant que possible de la dextérité et de la compliance d’un bras humain.

La qualité allemande

La société FRANKA EMIKA, basé à Munich, a été créée par l’éminent professeur Sami Haddadin, aujourd’hui directeur du département robotique et IA de l’Université technique de Munich (TUM).

Il a auparavant occupé des postes de recherche à la DLR (Centre allemand pour l'aéronautique et l'astronautique) et écrit plus de 130 publications scientifiques. Il a obtenu de nombreux prix et récompenses pour son travail dans le domaine de la robotique et de l’IA.

FRANKA EMIKA, avec son bras robotique Panda, développé et produit en Allemagne, offre à ses utilisateurs la précision et la technologie de pointe allemande.

Une grande simplicité d’utilisation et d’installation

Très facile à installer et prendre en main, vous pouvez mettre le robot Panda en route en 15 minutes.

L’interface du robot, « Desk », est accessible depuis un simple navigateur internet. Il vous suffit de vous connecter au robot via un câble Ethernet pour établir la communication et commencer à contrôler le bras Panda. L’interface « Desk » est très intuitive et facile à utiliser.

Applications du bras robotique Panda de FRANKA EMIKA

Le bras robotique Panda version industrie

Le bras robotique Panda a été conçu pour être polyvalent et rapide à prendre en main, afin de pouvoir être déployé facilement dans des environnements très différents, tels que :

• Ligne de production
• Hôpital ou maison de santé
• Laboratoire
• Plateforme logistique
• Etc

FRANKA EMIKA est le premier distributeur de robots à proposer des solutions prêtes à l’emploi certifiées CE pour une liste de scénarios donnée. Si votre projet robotique correspond à l’un de ces scénarii, vous pourrez faire tourner le robot Panda immédiatement, sans avoir besoin de réaliser une évaluation des risques.

Une tâche complexe peut être divisée entre plusieurs robots Panda, via un système de cloud computing.

Le bras robotique Panda version recherche

Alliant précision, intégration C++ et ROS, simplicité de prise en main et faible coût, le bras robotique Panda est également utilisé dans les universités ou les laboratoires de recherche.

Le centre de recherche INRIA Rennes l’a notamment intégré dans son projet ViSP, un SDK pour des applications en vision robotique. INRIA Rennes a adapté une caméra Realsense à un bras Panda, le gripper de ce dernier devait suivre un QR code imprimé sur une feuille de papier qu’un chercheur déplaçait aléatoirement.

Vous pouvez trouver la documentation du VisP, ainsi que le tutoriel avec le bras Panda sur le site web ViSP de l’INRIA.

Des étudiants de l’université Imperial College London ont également réalisé un projet basé sur le robot Panda de FRANKA EMIKA pour leur module « Conception technique en robotique ».

Toute la documentation de ce projet, où le robot Panda doit apprendre à jouer aux échecs, est disponible en ligne : DE3-ROB1 CHESS Group Documentation.

Cette version est celle que vous trouverez sur notre site. Le robot Panda Research comprend :

• Le bras robotique Panda (gripper en option)
• Le boîtier de contrôle « pilot »
• Les 2 boîtiers d’activation
• Le système d’arrêt d’urgence
• Le câble de connexion
• La licence FCI
• Pack d’application Research (en option)

Qu’est-ce que la licence FCI ?

FCI est l’acronyme de Franka Control Interface, une solution développée par FRANKA EMIKA, qui va permettre de contrôler et programmer le robot Panda en C++. Le FCI permet aussi l’intégration de ROS et MoveIt !.

FRANKA EMIKA a prévu une documentation très complète pour son FCI, disponible en ligne. Vous trouverez notamment les instructions d’installation, la librairies C++, les packages ROS, etc (voir la section « Ressources » en bas de cette page).

Le package d’applications Research

Un pack d’applications Research (en option) a été pensé pour l’éducation et la formation. Ce pack comprend les applications suivantes :

Repeat

Comme son nom l’indique, permet de répéter une ou plusieurs actions (il existe 3 modes pour cette fonction « repeat » : avec un temps d’attente entre chaque boucle, sans temps d’attente, avec une confirmation de l’utilisateur entre chaque boucle)

Set cartesian compliance

Permet de régler la souplesse du bras robotique.

Set joint compliance

Permet de régler la souplesse de chaque articulation séparément.

Set Collision Thresholds

L’utilisateur va créer des seuils de sécurité en X, Y et Z. Dès que le robot en mouvement dépasse ces seuils, il s’arrête.

Cartesian motion

Mouvement linéaire en X, Y et Z, entre deux points.

Joint motion

Mouvement non linéaire du bras entre deux points. Les articulations sont synchronisées (démarrage et arrêt simultanés).

Relative motion

Similaire à la fonction Cartesian motion mais avec des points de repères relatifs.

Move contact

Similaire à la fonction Cartesian motion mais le robot réagit s’il rencontre un obstacle sur son chemin.

Apply force

Mouvement du bras avec une force donnée dans les directions X, Y et Z depuis sa position actuelle, pour une durée donnée.

Line

Déplace le gripper dans une direction X, Y ou Z à une Vitesse donnée. Peut-être combiné avec Apply force.

Lissajous figures

Déplace le gripper selon une courbe harmonique spécifique.

Spiral

Déplace le gripper selon une forme de spirale.

User interaction

Le robot réagit au toucher, qui déclenchera une réaction spécifique du robot.

Modbus wait

Le comportement du robot se déclenche lorsqu’une valeur spécifique apparaît dans l’interface Modbus.

Modbus out

Renvoie une valeur spécifique sur l’interface Modbus

Modbus pulse

Similaire à Modbus out mais renvoie une pulsation à la place d’une valeur spécifique.

Transport motion

Similaire à Cartesian motion, mais le robot vérifie si l’objet que le gripper tenu n’est pas tombé.

Spécifications techniques du bras robotique Panda de FRANKA EMIKA

Bras robotique

• Degrés de liberté : 7 DOF
• Charge utile maximale : 3 kg
• Compliance : capteurs de couple dans chaque axe (7)
• Portée maximale : 855 mm
• Rotation maximale de chaque articulation (°) :
  • A1: -166/166
  • A2: -101/101
  • A3: -166/166
  • A4: -176/-4
  • A5: -166/166
  • A6: -1/215
  • A7: -166/166
• Vitesse maximale de chaque articulation (°/s) :
  • A1: 150
  • A2: 150
  • A3: 150
  • A4: 150
  • A5: 180
  • A6: 180
  • A7: 180
• Vitesse cartésienne maximale à l’effecteur : 2 m/s
• Répétabilité : +/- 0.1 mm (ISO 9283)
• Interfaces :
  • Ethernet (TCP/IP) pour la programmation visuelle depuis l’interface « Desk » (PC + navigateur)
  • Entrées pour périphériques externes
  • Entrée pour l’unité de contrôle
  • Entrée pour le gripper
• Bride robot : DIN ISO 9409-1-A50
• Position d’installation : vertical
• Poids: ~ 18 kg
• Indice de protection : IP30
• Température de fonctionnement :
  • +15°C à 25°C (conseillé)
  • +5°C à + 45°C (mini-maxi, attention les performances peuvent être amoindries)
  • Taux d’humidité supporté : 20% to 80% (sans condensation)

Unité de contrôle

• Interfaces :
  • Ethernet (TCP/IP) (pour connection internet ou shop floor)
  • Alimentation IEC 60320- C14 (V-Lock)
  • Connecteur pour le bras
• Dimensions de l’unité de contrôle : 355 x 483 x 89 mm (l x L x H)
• Tension d'alimentation : 100 VAC - 240 VAC
• Fréquence : 47- 63 Hz
• Consommation :
• Max. 600 W
• En moyenne ~ 300 W
• Facteur de correction de puissance active (FCP) : oui
• Poids : ~ 7 kg
• Indice de protection : IP20
• Température de fonctionnement :
  • +15°C à 25°C (conseillé)
  • +5°C à + 45°C (mini-maxi, attention les performances peuvent être amoindries)
• Taux d’humidité supporté : 20% to 80% (sans condensation)

Gripper

• Gripper parallèle : avec doigts interchangeables
• Force de préhension :
• Force continue : 70 N
• Force maximale : 140 N
• Vitesse de déplacement :
• 80 mm (50 mm/s par doigt)
• Poids : ~ 0.7 kg

Interface de contrôle et programmation « Desk »

• Plateforme de fonctionnement : navigateur web
• Type de programmation : visuelle et intuitive, basée dialogue
• Applications : possibilité de créer des workflows complexes à partir de l’interface « Desk »

Certifié CE pour une gamme de scénarii spécifiques (voir plus haut).

Intégration du bras robotique Panda avec d'autres plateformes robotiques

Le bras robotique Panda du constructeur FRANKA EMIKA peut s’adapter sur le robot mobile Boxer de Clearpath Robotics.

Ressources pour le bras robotique Panda de FRANKA EMIKA

• GitHub de FRANKA EMIKA pour le bras robotique Panda
• Guide de démarrage rapide pour le robot Panda de FRANKA EMIKA
• Fiche technique du robot Panda de FRANKA EMIKA
• Site web ViSP de l’INRIA
• DE3-ROB1 CHESS Group Documentation