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Résultats du Défi Robotique 2025


Présentation au Forum de l'innovation Leitungssatz le 9 avril 2025 à l'ARENA2036

Présentation des résultats au Forum de l'innovation Leitungssatz 2025

Le Défi Robotique 2025 s'est étendue sur une période d'environ cinq mois. Après l'expédition des packages matériels fin octobre 2024, les équipes ont travaillé intensivement sur leurs concepts d'automatisation d'un module de faisceau de câbles. Les solutions définitives pouvaient être soumises jusqu'au 28 février 2025. La phase d'évaluation avec présentations devant un panel d'experts a ensuite eu lieu en mars.

Les résultats ont été présentés publiquement pour la première fois dans le cadre de la Programme du Forum Innovation du 9 avril 2025 présenté à l'ARENA2036 à Stuttgart. Parmi les huit équipes initialement engagées, cinq se sont qualifiées pour le tour d’évaluation final : Robots agilesQue ISW de l'Université de Stuttgart, le Chaire de la FAPS à la FAU Erlangen-Nuremberg, Tirez parti de la robotique ainsi que le CERI de l'Université Technique de Würzburg-Schweinfurt.

Les concepts soumis couvrent un large spectre – de la manipulation intelligente des composants et des effecteurs terminaux multifonctionnels aux options d'optimisation numérique dans le processus d'assemblage. Ils démontrent de manière impressionnante comment les idées innovantes et le savoir-faire technologique peuvent ouvrir de nouvelles voies dans l’assemblage de faisceaux de câbles.

Deux équipes ont été récompensées lors du Forum de l'Innovation :

  • Prix ​​de l'efficacité économique: Robots agiles SE – Leur solution a été conçue de manière si intelligente qu’elle a permis d’atteindre de loin le temps de production le plus rapide – un facteur crucial pour l’industrialisation des processus automatisés.
  • Prix ​​de l'innovation et de la technologie: Chaire de la FAPS à la FAU Erlangen-Nuremberg – L’équipe a impressionné par ses solutions créatives, notamment la fermeture du mécanisme de verrouillage secondaire sans mécanique supplémentaire et une pince multifonctionnelle capable à la fois de saisir et de fixer.

Les autres équipes participantes – Leverage Robotics GmbH, Université ISW de Stuttgart et la CERI du THWS – impressionné par les concepts innovants et les approches pratiques.

La plupart des technologies présentées ne sont pas seulement des idées, mais sont déjà si matures qu’elles peuvent être transférées dans des processus industriels réels. Le Robotics Challenge apporte ainsi une contribution importante au transfert de connaissances et à la mise en œuvre accélérée de solutions d'automatisation dans la production de faisceaux de câbles.

Aperçu des solutions présentées

Ci-dessous, nous présentons en détail les contributions des cinq finalistes. En plus d'une brève description de chaque solution, vous trouverez également ici les vidéos des résultats.

Agile Robots SE – Lauréat du prix de l'efficacité économique

Agile Robots SE est l'un des principaux fournisseurs de solutions d'automatisation de nouvelle génération. En combinant intelligence artificielle et robotique, l’entreprise rend les industries plus intelligentes, plus flexibles et plus efficaces. Agile Robots a été fondée en 2018 par des chercheurs en robotique renommés du Centre aérospatial allemand (DLR) à Munich et connaît une croissance rapide dans le monde entier. Actuellement, plus de 2.300 XNUMX passionnés de robots et d’IA hautement qualifiés travaillent sur des sites en Allemagne, en Chine et en Inde. L'entreprise emploie l'une des plus grandes équipes de recherche et développement du secteur de l'IA et de la robotique. Agile Robots dispose d'un portefeuille unique. Avec ses filiales Franka Robotics, BÄR Automation et audEERING, ainsi qu'idealworks, une joint-venture avec BMW, l'entreprise couvre tous les domaines de la robotique contrôlée par l'IA.

Solution / Démonstrateur
Le démonstrateur de robot présenté montre comment des processus complexes d'assemblage de faisceaux de câbles peuvent être automatisés. Le cœur du système est une configuration générique avec deux robots Agile Robots Diana7, équipés de pinces parallèles, de caméras 2D et de capteurs de force-couple. Le contrôle central via AgileCore permet la coordination synchrone des robots et la connexion d'appareils externes. Il convient de noter en particulier l’utilisation d’algorithmes basés sur l’IA pour un alignement précis du sertissage. Grâce aux capteurs, un assemblage de connecteurs fiable et contrôlé par la force est réalisé – un processus qui était auparavant difficile à automatiser. Grâce à un AGV (véhicule à guidage automatique), l'installation peut être intégrée de manière flexible dans les lignes de production existantes. L'architecture modulaire permet une adaptation et une mise à l'échelle faciles aux applications industrielles.

Conclusion
Dans le cadre du défi, des compétences extensibles pour l'automatisation des faisceaux de câbles ont été développées, par exemple pour l'étalonnage des tables, l'alimentation des câbles ou l'insertion de contacts à sertir dans les systèmes de connecteurs. Ces compétences peuvent être exécutées de manière reproductible et sont polyvalentes via AgileCore.

Pour plus d'informations sur Agile Robots SE, veuillez visiter : www.agile-robots.com

Vidéo des résultats de l'approche solution Agile Robots
L'équipe gagnante d'Agile Robots SE au Robotics Challenge 2025

FAPS – FAU Erlangen-Nuremberg – Lauréat du prix de l'innovation et de la technologie

La chaire d'automatisation de la fabrication et des systèmes de production (FAPS) de l'Université Friedrich-Alexander d'Erlangen-Nuremberg est engagée dans la recherche interdisciplinaire sur les processus de fabrication innovants. Environ 100 scientifiques issus des domaines de l'ingénierie mécanique, de l'électrotechnique et de l'informatique travaillent sur les sites d'Erlangen et de Nuremberg. La recherche se concentre sur les solutions innovantes de robotique et d'automatisation, les nouvelles technologies d'assemblage pour les systèmes de stockage d'énergie électrique, les processus avancés dans la production de machines électroniques et électriques, les technologies pour les routes électrifiées et les solutions de numérisation et d'automatisation pour les réseaux de signaux et d'énergie. Des machines et des installations modernes sur environ 2.500 XNUMX m² permettent la recherche, la mise en œuvre efficace et les tests de nouveaux procédés de fabrication pour les composants et systèmes mécatroniques

Solution / Démonstrateur
Le démonstrateur de la chaise FAPS présente un système assisté par robot pour l'assemblage automatisé de faisceaux de câbles qui exécute toutes les étapes du processus sans changement d'outil. Les câbles sont fournis via un axe linéaire, mesurés à l'aide d'un scanner de ligne laser et insérés dans les systèmes de connecteurs dans la bonne position. L'accent est mis sur les défis des câbles flexibles de petites sections (jusqu'à 0,13 mm²). Les portes de mise en forme pour la pose des câbles donnent à l'ensemble de câbles sa géométrie. D'autres fonctions telles que la fermeture du mécanisme de verrouillage secondaire, le déplacement des connecteurs et la fixation des serre-câbles sont également automatisées. Le démonstrateur est complété par un concept de connexion pour les machines d'assemblage existantes et un configurateur numérique pour les nouveaux faisceaux de câbles.

Conclusion
Le démonstrateur montre comment les technologies d'automatisation modernes peuvent être intégrées de manière économique dans les processus d'assemblage. Les solutions développées chez FAPS s'adressent particulièrement à l'industrie automobile et permettent la mise en œuvre durable de systèmes mécatroniques complexes.

Vous trouverez de plus amples informations sur la chaire FAPS à l'adresse suivante : www.faps.fau.de

Vidéo montrant l'approche de solution de la chaire FAPS, FAU Erlangen-Nuremberg
L'équipe gagnante de la chaire FAPS au Robotics Challenge 2025

Institut de contrôle des machines-outils et des unités de fabrication (ISW) – Université de Stuttgart

L'Institut de technologie de contrôle des machines-outils et des unités de fabrication (ISW) de l'Université de Stuttgart est l'un des principaux instituts de recherche universitaire dans le domaine de la technologie de contrôle. L'ISW mène des recherches interdisciplinaires sur les technologies de production et d'automatisation d'après-demain. Le principe directeur est le développement et l’application de la technologie de contrôle et d’autres systèmes assistés par ordinateur pour résoudre les tâches d’automatisation. La recherche est divisée en six domaines de recherche : systèmes d'entraînement et de contrôle, systèmes et processus mécatroniques, production virtuelle, technologie de communication, ingénierie et technologie de contrôle. Depuis plus de 50 ans, ISW est un partenaire innovant et fiable pour l'industrie, répondant à des défis exigeants depuis l'idée initiale jusqu'au produit final.

Solution / Démonstrateur
Dans le cadre du Robotics Challenge, l'ISW a développé une méthode assistée par l'IA pour manipuler des objets linéaires déformables. Sur la base de données d'entraînement synthétiques issues de l'environnement de simulation MuJoCo, un réseau neuronal a été formé pour apprendre le comportement de déformation d'un câble. Un réseau LSTM bidirectionnel est utilisé comme modèle dynamique. Le changement de forme ciblé du câble est effectué via un contrôleur Model Predictive Path Integral (MPPI), qui extrait le mouvement optimal des trajectoires de robot générées de manière stochastique. La méthode a été validée à la fois en simulation et en pratique avec un robot Franka Emika Panda. La géométrie actuelle du câble est enregistrée à l'aide d'une caméra de profondeur.

Conclusion
La solution présentée permet la mise en forme de câbles basée sur le ML, par exemple pour le placement dans des prises de câbles. La simulation virtuelle offre également un potentiel de planification des processus et d’analyse de la charge. Un futur transfert de technologie vers l’industrie est prévu.

Pour plus d'informations sur l'ISW, veuillez visiter : www.isw.uni-stuttgart.de

Vidéo montrant l'approche de solution de l'ISW, Université de Stuttgart
Steffen Pöhlmann félicite l'équipe ISW pour son excellente performance au Robotics Challenge 2025

Leverage Robotics GmbH

Leverage Robotics est une spin-off du Centre aérospatial allemand (DLR). L'entreprise est née du thème de recherche Usine du futur et s'implique dans le développement de solutions d'automatisation flexibles pour la production du futur. L'accent est mis sur les cellules robotisées Plug & Produce hautement flexibles et intelligentes qui permettent une production plus efficace grâce à des temps de configuration courts dans les applications multitâches.

La technologie d'outils robotisés spécialement développée permet la mise en œuvre de tâches complexes dans des domaines tels que la logistique, l'assemblage, l'assurance qualité et, en particulier, le chargement des machines et les applications de démarrage de ligne. Le portefeuille de solutions est complété par un logiciel de programmation multi-robots avec un assistant de programmation IA intégré, qui permet une mise en œuvre facile d'applications complexes même sans connaissances en programmation. L’objectif est de soutenir des approches de production régionales et flexibles avec des itinéraires de livraison courts.

Démonstrateur
Dans le cadre du défi, Leverage Robotics a présenté le FactoryCube en combinaison avec la solution logicielle RoboHive comme démonstrateur pour l'automatisation des tâches dans le domaine de la manipulation des câbles et de l'assemblage des connecteurs.

Le FactoryCube est un système modulaire et évolutif qui combine diverses tâches d'automatisation dans une unité compacte. La solution est conçue pour répondre de manière flexible aux exigences changeantes de la production, en particulier pour les composants sensibles tels que les câbles et les connecteurs.

RoboHive étend le FactoryCube avec une plate-forme logicielle avec une programmation graphique basée sur le temps via une interface glisser-déposer. Cela permet une planification visuelle des actions du robot en termes de durée et de temps d'exécution pour éviter les collisions et garantir des flux de travail fluides. Le logiciel utilise également de grands modèles de langage pour traduire les entrées en langage naturel en programmes robotiques, même pour les utilisateurs sans connaissances techniques approfondies.

Ensemble, FactoryCube et RoboHive offrent une solution flexible et puissante pour les tâches d'automatisation dans le traitement des fils, caractérisée par sa facilité d'utilisation et son adaptabilité.

Conclusion
FactoryCube et RoboHive démontrent de manière impressionnante comment les solutions robotiques modernes peuvent simplifier les processus de production tout en les rendant adaptatifs. Leverage Robotics propose aux partenaires intéressés de l'industrie du traitement des câbles des solutions robotiques pratiques et innovantes pour l'usine du futur.

Pour plus d'informations sur Leverage Robotics, veuillez visiter : www.leverage-robotics.com

Vidéo des résultats de l'approche de solution de Leverage Robotics
Steffen Pöhlmann félicite l'équipe Leverage Robotics pour son excellente performance au Robotics Challenge 2025

Université technique de Würzburg-Schweinfurt (THWS) – Centre de robotique

Le Centre de robotique (CERI) de l'Université de Würzburg-Schweinfurt combine l'enseignement et la recherche orientée vers l'application dans le domaine de la robotique intelligente. Dans le cadre de projets interdisciplinaires, neuf professeurs de robotique, soutenus par du personnel de laboratoire, des doctorants et des étudiants de master et de licence, travaillent sur des solutions innovantes pour l'automatisation de la production. L’accent est mis en particulier sur les robots industriels collaboratifs, le traitement d’images assisté par l’IA et la manipulation intelligente des outils. Grâce à une étroite collaboration avec l'industrie, le CERI permet un transfert rapide de technologie et constitue également un point de départ pour la création de nouvelles entreprises.

Solution / Démonstrateur
Le démonstrateur développé montre un système entièrement automatisé d'entrée de câbles dans l'assemblage de faisceaux de câbles. À l’aide d’un algorithme d’apprentissage profond pour la détection des points clés, l’alignement exact du câble est analysé en temps réel. Un moteur vibrant permet une insertion précise dans le connecteur et contribue à une réduction significative du temps de cycle. De plus, des capteurs de force et de couple sont utilisés pour fournir un retour d'information sur la réussite de l'assemblage et pour adapter la stratégie de mouvement du robot.
Un autre point fort est le changement d'outil automatisé : après l'insertion du câble, le robot remplace sa pince par un pistolet à clips et peut ainsi réaliser l'ensemble du processus d'assemblage de manière autonome, sans intervention humaine ni réoutillage manuel.

Conclusion
Le système démontre de manière impressionnante comment le traitement d’image basé sur l’IA et la manipulation robotique intelligente peuvent être combinés pour créer une solution flexible et adaptative pour l’assemblage de faisceaux de câbles. Les technologies développées apportent une contribution importante à l’automatisation des processus auparavant manuels et offrent un grand potentiel d’application industrielle.

Pour plus d'informations sur le CERI du THWS, veuillez visiter : www.robotic.thws.de

Vidéo montrant l'approche de solution de l'Université technique de Schweinfurt-Würzburg
L'équipe THWS après les félicitations pour l'excellente performance au Robotics Challenge 2025 
PERSONNES DE CONTACT

Robert Süss-Wolf
Ensemble de gestion de la coordination de la recherche

robert.suesswolf@arena2036.de
PERSONNES DE CONTACT

Le loup-garou
Ensemble de gestion de la coordination de la recherche


Bilan : Les résultats du Robotics Challenge 2024
Aux concepts, vidéos et solutions primées du Challenge 2024