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UniSwarm simplifie et optimise la conception de systèmes robotiques mobiles

Publié le 03 juillet 2020 à 12:17 par François Gauthier        Start-up

uniswarm

[PORTRAIT DE START-UP] En maîtrisant de bout en bout la conception et la fabrication des éléments matériels, ainsi que l'environnement de développement et le système d'exploitation côté logiciels, la start-up française UniSwarm optimise la mise au point d'un robot et diminue drastiquement les coûts d'une robotique mobile. En s'attachant aussi à surmonter les problèmes d'interopérabilité et d'interfaçage entre les sous-ensembles électroniques.

La robotique est souvent affaire de passion. C’est le cas de Sébastien Caux. Ingénieur en électronique et ingénieur de recherche en robotique, c’est à partir de projets personnels, et notamment de son implication dans la Coupe d’Europe de robotique, qu’il a fini par sauter le pas en se lançant dans l’entreprenariat avec la création en 2019 de la société UniSwarm. Avec une idée de départ simple : concevoir des architectures compactes, économes en énergie et nécessitant le moins de câblage manuel possible pour la réalisation de robots mobiles. « La robotique mobile a beaucoup hérité de la robotique traditionnelle fixe, explique Sébastien Caux. On le voit aujourd’hui en ouvrant un robot mobile de type AGV (Automatic Guided Vehicle). L’intérieur ressemble à une ancienne armoire électrique. Avec Uniswarm, nous nous efforçons de concevoir une architecture plus adaptée avec des produits imaginés pour s’insérer dans des robots mobiles avec leurs contraintes de taille, de consommation et d’intégration. »

Concrètement, UniSwarm, basé à Clermont-Ferrand et accompagné par l’incubateur Busi, se positionne sur le marché de la robotique mobile avec une spécialisation dans la conception de sous-ensembles électroniques à forte valeur ajoutée, avec deux types d’offres. L’une repose sur le développement et la fabrication de cartes électroniques, les sous-ensembles de base d’un robot. L’autre repose sur la vente d’un service de personnalisation de ces plates-formes, selon les projets.

La société s’appuie pour ce faire sur une offre de cartes répartie en sept gammes. On y trouve des cartes de commande de moteurs monoaxes ou multi-axes (UMC), des cartes capteurs, gyromètres, accéléromètres et Time Of Flight (USS), des cartes d’alimentation adaptées, pour la gestion des batteries notamment (UPM), des cartes d’entrées/sorties analogiques et numériques (UIO), une carte pour les développements avec port USB (UDT), une carte mère pour se connecter à un PC industriel fondée sur une plate-forme Raspberry Pi (UUC) et enfin une carte embarquée qui possède un ensemble de fonctions préintégrées pour la conception de petits robots mobiles (UGU).

« Parmi les sept gammes qui composeront à terme notre offre finale, nous disposons déjà pour chacune d’entre elles d'un produit sur étagère dûment certifié ou à l’état de prototype, précise Sébastien Caux. Notre objectif est de proposer une offre globale qui couvre la majorité des besoins de la robotique mobile avec plusieurs produits par gamme d’ici à la fin 2021. »

Une communication certifiée autour de CANopen

L'un des points communs à toutes ces cartes est de disposer d’une interface certifiée CANopen pour la communication entre elles et éventuellement vers d’autres sous-systèmes tiers. « Les plus gros problèmes rencontrés par nos clients sont des difficultés de connectivité et d’interfaçage entre les produits de plusieurs marques différentes, explique Sébastien Caux. La plupart de nos concurrents ne respectent pas toujours les standards de communication industriels et n’ont pas d’offre globale. Le gain de temps pour faire communiquer toutes les composantes d’un robot en utilisant nos produits est de ce fait très important. » Pour l’avenir Uniswarm regarde aussi attentivement la technologie EtherCAT en plein développement aujourd'hui dans le domaine de l’embarqué.

Autre défi relevé avec ces cartes : la conception de plates-formes compactes délivrant de forts courants (de 30 à 60 A) à des tensions supérieures à 36 V tout en restant dans des coûts faibles et des fabrications standard.

Une ligne de fabrication de cartes en interne

Au-delà de ces cartes sur étagère, Uniswarm propose aussi un service d’aide à la conception sur mesure de l’électronique robotique mais aussi à la personnalisation pour des besoins spécifiques. Une des particularités de la société est de posséder sa propre ligne de fabrication de cartes électroniques. Une approche originale qui lui permet de réduire drastiquement les temps de développement grâce à un atelier de prototypage interne, associé à une ligne de production en série pouvant placer jusqu’à 12 000 composants/heure, et à un four à six zones. UniSwarm est ainsi capable d’assurer la production de série de 2 000 à 3 000 cartes par mois.

« Avoir notre propre ligne de fabrication nous démarque nettement, note Sébastien Caux. D’une part, nous avons la maîtrise totale de la qualité de nos produits et de notre propriété intellectuelle et, d’autre part, cela nous permet de réduire nettement nos coûts grâce à la maîtrise technologique de notre ligne. »

Côté logiciel, la société a développé un environnement de développement cohérent avec ses cartes architecturées, pour celles qui font du contrôle, sur le microcontrôleur DSPIC33c de Microchip. (UniSwarm fait partie du programme Design Partner de Microchip.) Côté système d’exploitation, la start-up a décidé de développer son propre OS, doté d’un système de gestion intelligente des périphériques et compatible avec toutes les architectures 16 bits et 32 bits de Microchip.

L’IDE d’UniSwarm déposé sur GitHub est ouvert à certains utilisateurs dans le cas où ils ont besoin d’ajouter du code spécifique à leurs projets.

La jeune société française compte aujourd’hui une équipe de cinq collaborateurs à plein temps (avec des spécialités en électronique, conception hardware, logiciels embarqués, validation de protocoles de communication, production sur ligne CMS). A court terme, la société va recruter deux ingénieurs en électronique ainsi qu’un technico-commercial en robotique.

Pour le moment aucune levée de fonds n’est envisagée, la société développant plutôt des projets industriels dont celui d’un bras industriel 6 axes avec une PME de la région Auvergne-Rhône Alpes, Kinetic Systems.

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