Quand la sécurité du mouvement devient un enjeu clé de la chirurgie assistée

Dans le domaine de la chirurgie assistée, le mouvement robotisé ne peut pas être seulement précis : il doit être sûr, maîtrisé et reproductible. C’est dans ce contexte qu’un acteur de la robotique médicale a sollicité A2V Mécatronique pour l’accompagner dans le développement d’une nouvelle architecture de pilotage destinée à un bras robotique.

L’application concerne la manipulation d’un instrument médical au travers d’un bras robotique à 5 axes. Le projet imposait un haut niveau d’exigence : piloter des moteurs BLDC frameless de puissance inférieure à 750 W, gérer des freins sur chaque axe, intégrer des E/S de sécurité et assurer la prise en charge des entrées STO SIL3.

Au-delà de la performance de pilotage, la contrainte centrale portait sur la sécurité fonctionnelle. Le client devait disposer d’une solution compacte, intégrable dans un volume très limité, capable de gérer Safety over EtherCAT et la redondance de deux codeurs absolus, tout en s’inscrivant dans une trajectoire d’industrialisation série.

A2V a mobilisé son expertise en motion control, en architectures EtherCAT et Safety over EtherCAT, ainsi que sa capacité à développer des cartes électroniques compactes pour concevoir une solution adaptée aux contraintes du projet.

La prestation a couvert la carte électronique d’interface, le pilotage des moteurs, le pilotage des freins, la gestion des entrées/sorties, l’intégration EtherCAT et Safety over EtherCAT, la mise au point, les prototypes, les tests de production, la documentation technique et qualité, puis la fabrication série.

Pour répondre à ces exigences, A2V s’est notamment appuyé sur la gamme Platinum Twitter d’ELMO Motion Control. Cette famille de servovariateurs compacts a été retenue pour sa capacité à s’intégrer dans une architecture EtherCAT exigeante, tout en apportant les certifications officielles nécessaires aux fonctions de sécurité du projet.

Le développement s’est inscrit dans une démarche longue, menée sur 4 à 5 ans, afin de sécuriser progressivement l’architecture et de préparer une production estimée à plusieurs centaines de robots par an. Les travaux ont été conduits dans le respect des exigences de la norme ISO 13485.

Ce projet ne se limite pas à la fourniture d’une carte ou d’un composant. Il illustre une approche complète, dans laquelle A2V intervient comme partenaire technique pour aider le client à structurer une architecture de mouvement sûre, compacte et industrialisable.

La combinaison entre motion control, sécurité fonctionnelle, électronique embarquée et fabrication série permet de répondre à des enjeux propres à la robotique médicale : fiabilité des mouvements, maîtrise des risques, traçabilité du développement et répétabilité en production.

Pour le client, l’accompagnement d’A2V a permis de valider une architecture de pilotage sûre pour 5 axes robotisés, de réduire l’encombrement électronique, de sécuriser le pilotage des moteurs et des freins, et de préparer le passage du prototype à la série.