Coopération robot - préhension - vision pour la manipulation des pièces souples : application à l'industrie du cuir

par Robert Clot

Thèse de doctorat en Automatique industrielle

Sous la direction de Maurice Bétemps.

Soutenue en 1991

à Lyon, INSA , en partenariat avec LAI - Laboratoire d'Automatique Industrielle (Lyon, INSA) (laboratoire) .

mots clés

• Préhenseurs (ingénierie)
• Vision artificielle (robotique)
• Reconnaissance des formes (informatique)

Résumé

La fabrication traditionnelle de chaussures ou de vêtements, encore très manuelle, cède de plus en plus de place à l'automatisation. La manipulation automatisée de pièces plates, souples, poreuses et de faibles épaisseurs est donc une réponse à un besoin industriel croissant. Actuellement, l'offre de produits permettant de manipuler efficacement les pièces découpées est encore insuffisante. Dans une première phase d'automatisation, où la découpe est manuelle, l'étude de la manipulation automatique des pièces est étroitement liée à l'étude d'un système de vision. En effet, les pièces doivent être localisées et identifiées pour permettre le positionnement et la configuration de la tête de préhension. C'est dans ce cadre que nous avons développé un système de vision et de reconnaissance des formes et un système de préhension et de tri. Les principales innovations concernent le tri, le préhenseur et la coopération vision-préhension. Le choix des paramètres d'identification est particulièrement étudié pour le cas de pièces de cuir composant des tiges de chaussures. Le préhenseur a fait l'objet d'un développement important: le concept de matrice a été mis en œuvre et vérifié pour trois applications. Une cellule expérimentale, où les pièces sont saisies au vol sur un convoyeur défilant, a permis de démontrer le bon fonctionnement du système de vision et de reconnaissance de formes.

Titre traduit

= Combination of robotics - prehension - vision for supple pieces handling : application to the leather industry

Résumé

Automation gradually supersedes conventional manual Processing in footwear and apparel manufacture. Automated handing of pieces corresponds to an increasing need. These pieces are flat, supple, porous and thin. At the present time, the supply of systems able to fulfill efficiently these requirements remains too limited. When handling is to be coupled with press cutting, the manipulation is closely linked to the study of a vision system. The pieces should be localised and identified, in order to determine the positionning and configuration of the prehension head. The vision, recognition, prehension and sorting system developped corresponds to these requirements. The main innovation concerns sorting, prehension and the interaction vision/prehension. The choice of the identification parameters has been adapted to the leather pieces constituting shoe uppers. The prehension head required an important developpement work : the matrix concept has been devel opped and led to three applications. In an experimental configuration, the pieces are picked up from a conveyor belt ; this pilot has demonstrated that the vision and the recognition systems are both satisfactory.