Entre idées reçues, méconnaissance du sujet et le manque de confiance face aux nouvelles technologies, certains hésitent encore à franchir le pas. Quelles sont les normes applicables pour la mise en œuvre d’un robot collaboratif en Europe ? Est-il est réellement possible d’imaginer un robot sans protection et sans risque pour les opérateurs ? Les contacts entre l’homme et un robot sont-ils prévus par la loi ?
Connaître la législation des robots collaboratifs en Europe c’est aborder sereinement une nouvelle dimension de l’industrie : la cobotique.
Aujourd’hui, personne ne souhaite prendre la responsabilité d’installer un robot collaboratif sans îlot de protection. Résultat : les robots sont systématiquement enfermés dans des cages et le coût de la sécurité devient plus cher que le robot lui-même.
Pourtant, en Europe, une législation claire et précise s’applique à l’installation d’un robot collaboratif. L’objectif est que les utilisateurs n’aient plus peur des robots collaboratifs.
La loi applicable pour la mise en circulation d’un robot, collaboratif ou non, sur l’espace économique européen est la Directive « Machines » 2006/42/CE. Cette directive « Machines » définit les étapes à suivre pour respecter les exigences essentielles de santé et de sécurité (EESS) applicables aux machines neuves et robots et garantir un niveau élevé de sécurité et de protection aux utilisateurs.
La directive « Machines » et la norme ISO 10218 mentionnent que les contacts entre les hommes et les robots sont prévus par la loi. Et justement, on nous parle souvent de vitesse du robot à ne pas dépasser. En réalité, une seule limite de force est à respecter : l’énergie cinétique. L’énergie cinétique correspond à la masse embarquée multipliée par la vitesse. L’énergie cinétique ne doit pas dépasser 4J dans le cadre d’un mouvement sans recul ou 10J si le mouvement recule ou reste libre (imaginez des portes d’ascenseur).
L’analyse de risque : une étape clé pour l’intégration d’un robot
Si vous souhaitez intégrer un cobot dans votre industrie, l’une des étapes clés dictée par la directive « Machines » 2006/42/CE est l’analyse de risques. L’analyse de risque consiste à identifier les risques d’une application précise pour mettre en place des solutions adaptées. L’analyse de risques fait appel à votre bon sens. Pour vous aider dans la rédaction de l’analyse de risques, vous pouvez aussi faire appel à un organisme externe de type le Cetim ou l’Apave. Une fois cette étape réglementaire respectée, votre robot respecte la directive « Machines » et peut fonctionner au sein de votre industrie.
Cas concret : le robot collaboratif Sawyer
Le robot Sawyer répond à la Directive « Machines » 2006/42/CE cela signifie que Rethink Robotics, le fabricant américain de Sawyer, a tenu compte de l’intégration de la sécurité dès sa conception.
Une sécurité favorisée par le design du robot
Le robot Sawyer propose une sécurité intrinsèque, basée sur son design. Dans la norme ISO 10218-1, (paragraphe 5.10.5), il est clairement expliqué qu’une sécurité basée sur le design est préférable, par rapport à une sécurité basée sur du logiciel et/ou des mesures indirectes.
Sawyer utilise des ressorts « Series Elastic Actuators » (SEA). Ces ressorts sont couplés au niveau de chaque moteur afin de procurer une compliance passive minimisant l’énergie en cas de contact.
Des capteurs de couples mécaniques sont insérés dans les SEA, permettant une lecture directe et en temps réel des efforts de chacune des articulations. Les capteurs de couples physiques permettent au robot Sawyer de détecter les obstacles et les chocs. Il est d’ailleurs préférable de se baser sur une mesure directe comme c’est le cas avec le robot Sawyer plutôt que sur une mesure indirecte (par le courant par exemple).
Sawyer est limité en force et vitesse. La sécurité basée sur le design signifie que le dimensionnement des moteurs sur le robot ne lui permet pas, quelque soit la situation de développer une vitesse et une force excessive. Le robot Sawyer reste collaboratif dans toutes les configurations possibles : Rethink Robotics s’est assuré que l’énergie cinétique du robot soit toujours inférieure à 10J. Cela est préférable à un robot pouvant potentiellement développer beaucoup de force et de vitesse mais étant bridé par des systèmes (logiciels ou électriques) qui peuvent être défaillants. Par ailleurs, des coques de protection en mousse sont placées sur les parties les plus susceptibles d’entrer en contact avec un opérateur. Ces mousses permettent d’absorber une partie de l’énergie lors d’un contact avec un opérateur.
En plus de l’ensemble de ces caractéristiques techniques pensées pour la sécurité des opérateurs, la conformation du bras de Sawyer fait qu’il est impossible de se pincer les doigts entre deux articulations du robot. Le robot Sawyer connaît son propre modèle et ne peut pas entrer en contact avec sa tête ou une autre partie de son corps.
Le bras est équipé de freins localisés dans les jointures qui évitent que le bras ne tombe sur son espace de travail. Ces freins sont activés lorsque les moteurs du bras ne sont plus alimentés, le bouton stop est engagé ou le robot n’est plus alimenté ou est éteint.
