Article paru en novembre 2002Phare, la réalité virtuelle dédiée au prototypage industriel
Immersion > Le CEA-List a développé Phare, plate forme d'immersion virtuelle dotée d'une grande précision de simulation temps réel et d'interfaces à retour d'effort. Cet outil prototype intéresse de nombreux industriels : le prototypage virtuel de leurs pièces permet d'anticiper les gestes de fabrication et de diminuer les coûts de développement. Il est composé d'un système de visualisation avec deux écrans géants équipés de rétroprojecteurs adaptés à la vision stéréoscopique, de capteurs de mouvements, de deux bras haptiques à retour d'effort et d'un logiciel de simulation en temps réel calculant les mouvements des objets virtuels et leurs interactions dynamiques.
Prenez des grands écrans, des lunettes 3D, un bras haptique (du grec haptein : toucher), des détecteurs de mouvements et surtout un logiciel très performant : avec cela, vous êtes prêts pour plonger dans la réalité virtuelle. La plate forme qui rassemble ces ingrédients est située au centre CEA de Fontenay-aux-Roses, en région parisienne, c'est le workbench Phare. Elle a bénéficié d'un financement Sésame de la région Ile de France et du ministère de la recherche, dans le cadre du projet RV, au titre du projet de Cybercentre (Aujourd'hui Platenum) à Fontenay aux Roses.
Elle a été initiée en février 2001 dans le cadre du projet Perf-RV. Ce dernier, qui doit durer trois ans, fait partie du Réseau national des technologies logicielles (RNTL), soutenu par le ministère de la Recherche et par le ministère de l'Industrie. Il vise à développer des outils de prototypage virtuel pour diminuer le nombre d'essais sur des prototypes physiques. Avantages : un gain de temps et d'argent. "Cette méthode permet également de démontrer à une phase précoce du projet l'intérêt d'un nouveau produit ou procédé, et d'identifier précisément les souhaits et besoins des utilisateurs finaux" explique Rodolphe Gelin, responsable du Service robotique et systèmes interactifs.
Perf-RV réunit plusieurs partenaires institutionnels comme l'Inria, le CNRS, ainsi que de nombreuses écoles et universités. Il rassemble aussi des partenaires industriels et notamment EADS, Dassault Aviations, Giat Industries, PSA, Renault, Alstom Transport et EDF.
Par rapport à d'autres systèmes virtuels, la plate-forme Phare permet de faire tourner des modèles complexes en temps réel - les deux sont rarement réunis. Et cela, grâce au logiciel de calcul de retour d'effort et de simulation en temps réel. "Le logiciel a une énorme importance pour la mise en oeuvre de notre technologie. Nous recevons des données issues de Catia - leader mondial des logiciels de CAO en mécanique - et nous les transformons en données haptiques" explique Rodolphe Gelin.
Aujourd'hui, une dizaine de simulations sont en cours de développement. Un exemple ? Cette portière de voiture pour Renault. Le constructeur veut y simuler le placement d'un moteur de vitre électrique. En effet, lors de l'étape d'industrialisation du montage des pièces, il arrive que le geste demandé aux employés soit non ergonomique, voire impossible à réaliser ! Aussi, faire des simulations en amont permet d'étudier, dès le bureau d'études, les mouvements nécessaires à l'assemblage.
Pour développer de nouvelles simulations, il faut de nouveaux algorithmes. "Ces recherches s'orientent, entre autres, vers la simulation d'objets déformables comme des tôles, des câbles, des interactions solide liquide" détaille Rodolphe Gelin.