Brevet FR2589238A1 — publié le 19870430

CAPTEUR DE MESURE D'EFFORTS ET DE COUPLES ET APPLICATIONS D'UN TEL CAPTEUR A UN PALPEUR ET A UN DISPOSITIF DE PREHENSION L'invention concerne un capteur de mesure d'efforts et de couples remarquable notamment par son faible encombrement et par son caractère modulaire. L'invention concerne également un palpeur et un préhen- seur utilisant un ou plusieurs capteurs de ce type. Dans des domaines techniques tels que La ro- botique ou la manipulation à distance, il est souvent nécessaire de connaître le torseur de contact entre deux objets solides. Cela est notamment le cas lors de la préhension d'un objet par un télémanipulateur à re- tour d'effort ou par un robot. La connaissance du tor- seur de contact est également souhaitable afin de réa- liser l'insertion d'un objet dans une pièce ou lors- qu'un palpeur doit suivre le contour d'un objet avec contact. La plupart des capteurs de mesure d'efforts et de couples existants sont des capteurs de poignet placés à l'extrémité du porteur supportant le préhen- seur. Ces capteurs permettent le plus souvent de déter- miner les efforts exercés selon trois axes orthogonaux et les moments des couples autour de ces trois axes. Il en existe de nombreux modèles, parmi lesquels on citera à titre d'exemple le brevet US n 4 094 192. Ces capteurs de poignet présentent toutefois différents inconvénients qui en limitent l'utilisa- tion. En premier lieu, ils présentent tous un en- combrement important, notamment dans un plan orthogonal à leur axe longitudinal de symétrie. Par conséquent, les dimensions de ces capteurs ne peuvent pas être ré- duites suffisamment pour qu'ils puissent être placés directement dans les doigts d'un préhenseur. Les cap- teurs de poignet permettent donc de connaître L'inte- raction globale entre le préhenseur et l'objet à saisir et non le torseur de contact entre chacun des doigts du préhenseur et cet objet. Les applications de ces cap- teurs se trouvent ainsi limitées. Enfin, ces capteurs de poignet sont générale- ment soit sensibles à la température, soit conçus de telle sorte que le découplage entre les trois forces et les trois couples mesurés est délicat et nécessite des calculs très complexes. Par ailleurs, dans le cadre d'applications très particulières, certains capteurs de mesure d'ef- forts et de couples ont été conçus de façon à être placés dans les doigts d'un préhenseur. Toutefois, ces capteurs ne sont généralement sensibles aux efforts et aux couples que selon un ou deux axes et ils ne permet- tent jamais de connaître le torseur d'interaction com- plet entre chaque doigt d'un préhenseur et l'objet à saisir. Ainsi, la demande de brevet français n 2 520 279 décrit un dispositif permettant de déterminer une force et deux couples pour chacun des doigts du préhenseur. Le brevet français n 2 375 962 décrit un préhenseur à deux doigts comportant chacun trois lames situées dans des plans orthogonaux et travaillant en flexion, chaque lame étant équipée de jauges de con- trainte. Toutefois, seules trois mesures sont faites sur chacun des doigts, ce qui limite en pratique les applications de ce dispositif aux mêmes- cas que pour les capteurs de poignet. La présente invention a principalement pour objet un capteur de mesure d'efforts et de couples per- mettant de mesurer trois forces et deux ou trois cou- pIes dans un faible volume et notamment avec un très faible encombrement dans le plan orthogonal à L'axe de symétrie du capteur, ce qui autorise notamment l'inser- tion d'un tel capteur directement dans Le doigt d'un préhenseur. L'invention a également pour objet un capteur de mesure d'efforts et de couples présentant un bon découplage entre Les grandeurs mesurées et dont le ca- ractère modulaire permet la réalisation de préhenseurs dans Lequel chacun des doigts est équipé d'un capteur assurant à volonté le nombre de mesures souhaité. A cet effet et conformément à l'invention, i-l est proposé un capteur de mesure d'efforts et de cou- ples, caractérisé en ce qu'il comprend deux pièces en forme de U, comportant chacune deux branches de mesure reliées à leur base par une branche intermédiaire, les branches d'une même pièce passant par un plan de symé- trie contenant un axe de symétrielongitudinal Z, lesdi- tes pièces étant placées en sens inverse avec lesdits plans de symétrie de chaque pièce orthogonaux l'un par rapport à l'autre, et leurs axes de symétrie confondus, les extrémités des branches de mesure de chacune desdi- tes pièces étant reliées à la branche intermédiaire de l'autre pièce par deux liaisons cylindriques autorisant chacune une rotation et une translation selon un même axe X,Y orthogonal à l'axe Z et parallèle audit plan de symétrie de ladite autre pièce, chacune des branches de mesure étant apte à se déformer dans ledit plan de sy- métrie de la pièce à laquelle cette branche appartient, des jauges de mesure de contraintes étant disposées sur ces branches de mesure de façon à mesurer les efforts exercés selon les trois directions X, Y et Z et les moments des couples autour des directions X et Y. Selon une réalisation particulièrement avan- tageuse de l'invention, chacune des branches de mesure présente deux faces planes parallèLes et opposées, or- thogonales audit plan de symétrie de la pièce à laquel- le cette branche appartient et parallèles audit axe de symétrie longitudinal Z; les jauges de mesure de con- traintes sont placées sur ces faces. Afin de mesurer les forces exercées selon les directions X et Y, quatre jauges de mesure de contrain- tes sont de préférence disposées deux à deux sur Les faces opposées de l'une des branches de mesure de cha- que pièce. De préférence, et pour optimiser la sensibi- lité, elles sont placées respectivement à proximité de la base et de l'extrémité de cette branche. De façon comparable, les efforts exercés se- lon la direction Z sont mesurés de préférence au moyen de deux jauges de mesure de contraintes disposées sur les faces opposées de l'une des branches de mesure de l'une des pièces et de deux autres jauges de mesure de contraintes disposées sur les faces opposées de l'une des branches de mesure de l'autre pièce. Enfin, les moments des couples exercés autour des directions X et Y sont mesurés de préférence au moyen de quatre jauges de mesure de contraintes dispo- sées sur les faces opposées de deux branches de mesure de chacune des pièces, sensiblement au même niveau se- lon l'axe Z. De préférence, chacune des liaisons cylin- driques comprend une goupille cylindrique traversant L'extrémité de l'une des branches de mesure et des oreilles formées de part et d'autre de cette extrémité sur la branche intermédiaire de la pièce en U à laquel- le cette branche de mesure n'appartient pas, un organe de centrage élastique étant monté sur la goupille entre l'extrémité de la branche de mesure et chacune des oreilles. Dans une première variante de réalisation de l'invention permettant de mesurer aussi le moment du couple autour de la direction Z, la branche intermé- diaire de l'une desdites pièces supporte une pièce de préhension de façon tournante autour de l'axe Z, des moyens de rappel étant prévus pour solliciter la pièce de préhension vers une position angulaire de repos autour de l'axe Z, des moyens de mesure étant interposés entre cette pièce et la pièce de préhension pour mesu- rer cette rotation. Les moyens de mesure peuvent notam- ment être magnétiques ou optiques. Dans une deuxième variante de réalisation de l'invention, la branche intermédiaire de L'une des piè- ces en U supporte rigidement une pièce flexible en tor- sion autour de l'axe Z, au moins une paire de jauges de contraintes étant disposée sur cette pièce travaillant en torsion. Selon un autre aspect de l'invention, un pal- peur apte à suivre le contour d'un objet par contact de cet objet avec l'extrémité d'une tige montée sur un support comporte, entre la tige et le support, un cap- teur réalisé de la manière définie précédemment, les pièces du capteur étant fixées respectivement par Leurs branches intermédiaires sur le support et sur La tige du palpeur. Enfin, l'invention a également pour objet un dispositif de préhension à au moins deux doigts de pré- hension comprenant chacun une extrémité de préhension et une base par laquelle les doigts sont montés de façon mobile sur un support, caractérisé en ce que cha- que doigt de préhension comprend un capteur, lesdites pièces en forme de U de chaque capteur étant fixées respectivement par leurs branches intermédiaires sur la base et sur l'extrémité de préhension du doigt auquel il appartient. On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré de l'inven- se référant aux dessins annexs dans esques tion en se réf érant aux dessins annexés dans lesqueLs: - la figure 1 est une vue en perspective, partiellement éclatée, représentant un capteur de mesu- re d'efforts et de couples réalisé conformément aux enseignements de l'invention; - la figure 2 représente le circuit électri- que associé à une première série de jauges montées sur le capteur de la figure 1, des circuits semblables étant associés à chacune des cinq séries de jauges por- tées au total par le capteur, afin de permettre la me- sure de trois forces et de deux couples; - la figure 3 illustre, en coupe longitudina- le partielle, une variante de réalisation du capteur de la figure 1, dans Laquelle un dispositif magnétique est interposé entre l'une des pièces du capteur et une piè- ce de préhension, afin de permettre la mesure du moment du couple autour de l'axe longitudinal Z du capteur; - La figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3; - la figure 5 représente le circuit électri- que associé au dispositif magnétique de la figure 3 pour permettre la mesure du moment du couple autour de l'axe Z; - la figure 6 est une vue en perspective il- lustrant une deuxième variante de réalisation du cap- teur de la figure 1, dans laquelle le moment du couple autour de l'axe longitudinal Z est mesuré au moyen de jauges de contraintes placées sur une pièce flexible en torsion; et - la figure 7 est une vue en perspective qui illustre, à titre d'exemple nullement limitatif, l'ap- plication du capteur représenté sur la figure 1 à la réalisation d'une pince de préhension à deux doigts. La figure 1 représente le module de base du capteur selon l'invention, qui permet de mesurer les efforts appliqués selon trois axes orthogonaux X, Y et Z, ainsi que le moment des couples autour des axes X et Y. Ce module, désigné de façon générale par la référen- ce 10, va maintenant être décrit en détail en se réfé- rant à la figure 1. Le module 10 comprend deux pièces 12a et 12b, monolithiques et présentant chacune approximativement La forme d'un U. Ces pièces sont de préférence identi- ques. Toutefois, elles peuvent aussi être légèrement diférentes comme l'illustre la figure 1. La pièce 12a comprend une branche intermé- diaire 14a et deux branches de mesure parallèles 16a et 18a, reliées par leur base à la branche 14a. De même, la pièce 12b comprend une branche intermédiaire 14b et deux branches-de mesure parallèles 16b et 18b reliées par leur base à La branche 14b. Compte tenu de sa structure, chacune des pièces 12a et 12b présente un plan de symétrie passant par chacune des trois branches qui la constitue, ainsi qu'un axe de symétrie longitu- dinal. Chacune des branches de mesure 16a, 18a et 16b, 18b présente sur la majeure partie de sa Longueur une section rectangulaire uniforme. Les faces planes parallèles et opposées correspondant aux plus grands côtés de cette section rectangulaire sont orthogonales au plan de symétrie de la pièce correspondante et pa- rallèles à L'axe de symétrie longitudinal de cette piè- ce. Dans la suite du texte, on appellera face in- terne la face de chacune des branches de mesure tournée vers l'axe de symétrie de la pièce correspondante et face externe la face opposée de cette même branche. Grâce à cette configuration, chacune des branches de mesure 16a, 18a et 16b, 18b se comporte, comme une poutre apte à fléchir dans le plan de symé- trie de la pièce à laquelle elle appartient, tout en étant relativement rigide dans une direction orthogona- le à ce plan et à l'axe de symétrie de la pièce. Les pièces 12a et 12b sont placées en sens inverse ou tête bêche, de telle sorte que leurs axes de symétrie soient confondus et que leurs plans de symé- trie définis précédemment soient orthogonaux. Par rap- port aux pièces ainsi disposées, les axes X, Y et Z sont définis de telle sorte que l'axe Z corresponde à l'axe de symétrie commun aux deux pièces 12a et 12b, les axes X et Y étant perpendiculaires à l'axe Z et contenus respectivement dans le plan de symétrie de la pièce 12a et dans le plan de symétrie de la pièce 12b. De façon plus précise les pièces 12a et 12b sont emmanchées l'une dans l'autre, de telle sorte que les extrémités des branches 16b et 18b se trouvent en face de la branche 14a et que les extrémités des bran- ches 16a et 18a se trouvent en face de la branche 14b. Les pièces 12a et 12b sont reliées entre elles par quatre liaisons cylindriques autorisant cha- cune une rotation et une translation limitées. Deux de ces liaisons cylindriques sont réali- sées au moyen de goupilles cylindriques 20a et 22a tra- versant respectivement les extrémités de chacune des branches 16a et 18a. Ces goupilles 20a et 22a traver- sent en outre des oreilles formées sur la branche in- termédiaire 14b et faisant saillie de part et d'autre de l'extrémité de chacune des branches 16a et 18a. Les axes des goupilles 20a et 22a sont parallèles entre eux et s'étendent parallèlement à l'axe Y défini précédem- ment. Afin de permettre une Légère translation dans l'un ou l'autre sens des extrémités des branches 16a et 18a par rapport à la branche intermédiaire 14b, tout en assurant leur centrage relatif, des rondelles élasti- ques 24a et 26a à très faible hystérésis sont placées sur les goupilles 20a et 22a, respectivement, entre les extrémités des branches 16a et 18a et les oreilles for- mées sur la branche 14b. Les deux autres liaisons cylindriques sont obtenues grâce à des goupilles cylindriques 20b et 22b qui traversent respectivement les extrémités des bran- ches 16b et 18b ainsi que des oreilles formées de part et d'autre de ces extrémités sur la branche intermé- diaire 14a. Les axes de ces goupilles 20b et 22b sont parallèles entre eux ainsi qu'à l'axe X défini précé- demment. Des rondelles élastiques 24b et 26b sont éga- lement placées sur les goupilles 20b et 22b entre les extrémités des branches 16b et 18b et les oreilles for- mées sur la branche 14a. Un déplacement relatif entre les extrémités des branches 16b et 18b et la branche intermédiaire 14a ainsi qu'un centrage automatique de ces branches sont ainsi obtenus. Bien entendu, les rondelles élastiques 24a, 26a et 24b, 26b pourraient être remplacées par tout autre dispositif de centrage élastique à faible hysté- résis tel que des ressorts ou des rondelles métalli- ques. Grâce à la structure qui vient d'être décri- te, l'application d'un effort relatif parallèLement à l'axe X entre les pièces 12a et 12b a pour effet de faire fléchir selon cette direction les branches 16a et 18a de la pièce 12a, alors qu'il n'en résulte pratique- ment aucune flexion des branches 16b et 18b de la pièce 12b, le décalage selon X produit entre les pièces 12a et 12b sous l'effet de la flexion des branches 16a et 18a étant compensé par les rondelles élastiques 24b et 26b. A l'inverse, l'application d'un effort rela- tif selon la direction Y entre les pièces 12a et 12b a pour effet une déformation selon cette même direction des branches 16b et 18b de la pièce 12b, cette déforma- tion étant compensée par la déformation des rondelles élastiques 24a et 26a. L'application d'un effort selon la direction longitudinale Z entre les pièces 12a et 12b a pour ef- fet de faire travailler simultanément en traction ou en compression chacune des branches 16a, 18a, 16b et 18b. Lorsqu'un couple de rotation autour de l'axe X est appliqué à l'une ou l'autre des pièces 12a et 12b, cela a pour effet de faire travailler en traction l'une des branches 16b et 18b et en compression l'autre de ces branches. De façon comparable, lorsqu'un couple de tor- sion est appliqué autour de L'axe Y, c'est l'une des branches 16a, 18a de la pièce 12a qui travaille en flexion alors que l'autre branche de cette même pièce travaille en compression. Afin de mesurer les efforts selon X, Y et Z et les couples de rotation autour des axes X et Y, il suffit donc d'équiper les branches de mesure 16a, 18a, 16b et 18b des deux pièces constituant le capteur 10 de jauges permettant de mesurer les contraintes induites dans les différentes branches par ces efforts et par ces couples, tels qu'ils viennent d'être analysés. Ainsi, pour mesurer les efforts Fx selon la direction X, on équipe l'une et l'autre des branches 16a et 18a de la pièce 12a (la branche 18a sur la figure 1) d'une première série de quatre jauges J1, J2, J'1, J'2 permettant de mesurer la flexion de cette branche. De façon plus précise, les jauges J1 et J2 sont placées sur la face interne de la branche 18a et les jauges J'1 et J'2 sont placées sur la face externe de cette même branche, les jauges J1 et J'1 étant placées à proximité de la base de cette branche alors que les jauges J2 et J'2 sont placées à proximité de son extrémité. E9233 De façon comparable, quatre jauges K1, K2, K'1 et K'2 sont montées sur l'une des branches de mesu- re de la pièce 12b (La branche 18b sur la figure 1), afin de mesurer la flexion de cette branche sous l'ef- fet d'un effort Fy selon la direction Y. Les jauges K1 et K2 sont montées sur la face interne de la branche 18b et les jauges K'1 et K'2 sur la face externe de cette même branche. Les jauges K1 et K'1 sont placées à proximité de l'extrémité de la branche 18b alors que les jauges K2 et K'2 sont proches de la base de cette branche. Le travail en flexion résultant des efforts selon les directions X et Y entrainant des déformations surfaciques importantes, les jauges J1, J2, J'1, J'2 et K1, K2, K'1, K'2 peuvent être des jauges relativement peu sensibles telles que des jauges à trame pelliculai- re. On a vu que l'application d'un effort Fz selon Z soumet simultanément les branches de mesure des deux pièces soit à des efforts de traction, soit à des efforts de compression. Pour mesurer ces efforts, on utilise une série de quatre jauges J9, J'9, K9, K'9 disposées deux à deux sur les faces opposées de l'une des branches de mesure de la pièce 12a et sur les faces opposées de l'une des branches de mesure de la pièce 12b (il s'agit des branches 16a et 16b sur la,figu- re 1). De façon plus précise, les jauges J9 et J'9 sont montées respectivement sur la face externe et sur la face interne de la branche 16a, à proximité de l'ex- trémité de celle-ci et les jauges K9 et K'9 sont pla- cées respectivement sur la face externe et sur la face interne de la branche 16b, à proximité de la base de celle-ci. En outre, les axes sensibles des jauges J9 et J'9 montées sur la branche 16a sont orthogonaux aux axes sensibLes des jauges K9 et K'9 montées sur La branche 16b. Ainsi, si Les axes sensibles des jauges J9 et J'9 sont orientés selon Z, Les axes sensibLes des jauges K9 et K'9 sont orientés selon X. Inversement, si les axes sensibLes des jauges J9 et J'9 sont orientés seLon Y, Les axes sensibles des jauges K9 et K'9 sont orientés selon Z. L'appLication d'un couple de rotation autour de l'axe X ayant pour effet d'appliquer un effort de traction sur l'une des branches de mesure de la pièce 12b et un effort de compression sur l'autre branche de mesure de cette même pièce, la mesure du moment Mx de ce couple est faite au moyen d'un groupe de quatre jauges K3, K'3, K4, K'4 montées deux à deux sur chacune de ces branches. De façon plus précise, les jauges K3 et K'3 sont montées respectivement sur la face interne et sur la face externe de la branche 18b, approximativement au miLieu de celle-ci, et les jauges K4 et K'4 sont montées respectivement sur la face externe et sur la face interne de la branche 16b, ap- proximativement au milieu de celle-ci. De façon comparable, une série de quatre jau- ges J3, J'3, J', J'4 sont montées sur les branches 16a et 18a de la pièce 12a pour mesurer le moment My du couple autour de l'axe Y. De façon plus précise, les jauges J3 et J'3 sont montées respectivement sur les faces interne et externe de la branche 18a, approxima- tivement au milieu de celle-ci et les jauges J4 et J'4 sont montées respectivement sur les faces externe et interne de la branche 16a, approximativement au milieu de celle-ci. Etant donné que les déformations des branches de mesure résultant des efforts de traction et de com- pression exercés sur celles-ci sont relativement fai- bles, les jauges J9, J'9, K'9; J3, J'3, J4, J'4 et K3, K'3, K4, K'4 sont de préférence des jauges présentant une bonne sensibilité telles que des jauges semi-con- ductrices. Les jauges constituant chacun des groupes de jauges permettant de mesurer les efforts Fx, Fy et Fz ainsi que les moments MX et My des couples autour des axes X et Y sont montées dans des circuits électriques identiques dont l'un est représenté à titre d'exemple sur la figure 2. La figure 2 représente plus précisément le circuit électrique permettant de mesurer l'effort FX selon la direction X au moyen des jauges J1 et J2, J'1 et J'2. A cet effet, ces quatre jauges sont connectées pour former un pont de Wheastone, la jauge J1 étant connectée entre deux bornes des jauges J'1 et J'2 alors que la jauge J2 est connectée aux deux autres bornes des jauges J'1 et J'2. Une source de tension V (ou de courant I) est connectée entre la borne commune aux jauges J1 et J'2 et entre la borne commune aux jauges J2 et J'1. La tension mesurée par le dispositif D (ou respectivement le courant) entre les bornes communes aux jauges J1 et J'1 et les bornes communes aux jauges J2 et J'2 est représentative du signal FX. Un circuit comparable est formé avec les jau- ges K1, K2, K'1 et K'2 pour mesurer le signal Fy. Dans ce circuit, les jauges K'1, K2, K1 et K'2 remplacent respectivement les jauges J1, J2, J'1 et J'2 sur la figure 2. Le circuit électrique permettant de détermi- ner l'effort Fz selon la direction Z est également identique au circuit représenté sur la figure 2, les jauges K9, K'9, J9 et J'9 remplaçant respectivement les jauges J1, J2, J'1 et J'2. De même, la mesure du moment du couple My autour de l'axe Y s'effectue à l'aide d'un circuit identique à celui de la figure 2, les jauges J1, J2, * J'1 et J'2 étant remplacées respectivement par les jau- ges J4, J'4 et J3 et J'3. Enfin le moment MX du couple autour de L'axe X est aussi obtenu à l'aide d'un circuit identique au circuit de la figure 2, les jauges J1, J2 et J'1 et J'2 étant remplacées respectivement par les jauges K4, K'4 et K3, K'3. Dans le cas des mesures de couple, les jauges de mesure de contraintes sont disposées sensiblement à La même distance par rapport à l'origine du capteur. Grâce au capteur représenté sur la figure 1 et aux circuits électriques dans lesquels sont placées les jauges de contraintes de ce capteur, on mesure ain- si les trois efforts Fx, Fy et Fz selon les directions X, Y et Z et les deux couples My et MX selon les direc- tions Y et X. Conformément à un perfectionnement intéres- sant du capteur qui vient d'être décrit, le moment Mz du couple appliqué autour de l'axe longitudinal Z du capteur peut également être déterminé. Une première solution, représentée sur les figures 3 à 5, va maintenant être décrite. Sur les figures 3 et 4 on voit que le module 10 se prolonge selon son axe longitudinal Z, sous la forme d'une tige cylindrique 28. Les pièces 12a et 12b étant identiques, la tige 28 est fixée selon le cas soit sur la branche 14a de la pièce 12a, soit sur la branche 14b de la pièce 12b. La tige 28 supporte de façon tournante, grâce à des paliers 30, une pièce de préhension 32. La position angulaire de cette pièce 32 autour de l'axe Z est déterminée au repos par un res- sort de rappel 34 interposé entre cette pièce 32 et la pièce 12a ou 12b du module 10 supportant la tige 28. Grâce à cette configuration, lorsqu'un cou- ple de rotation relatif autour de l'axe Z est appliqué 2-;.233 entre la pièce de préhension 32 et le module 10, il se produit une rotation dans l'un ou l'autre sens de la pièce 32 autour de l'axe Z par rapport à la position de repos déterminée par le ressort de rappel 34. Cette rotation relative peut être mesurée à l'aide de différents moyens connus et notamment à l'ai- de d'un système optique ou magnétique (non représente). Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, cette mesure est effectuée au moyen d'un système magnétique constitué par une magnéto-ré- sistance différentielle 36 accolée à un aimant 38 monté sur un support 40 lui-même fixé sur la tige 28 à proxi- mité immédiate du module 10. En montant sur la pièce de préhension 32 une pièce de fer doux 42 placée normale- ment en vis-à-vis de la magnéto-résistance 36 lors- qu'aucun couple n'est appliqué autour de l'axe Z, on peut ainsi mesurer le moment Mz. A cet effet, un circuit électrique tel que celui représenté sur la figure 5 peut être utilisé. On reconnaît sur ce circuit la magnéto-résistance 36 à la- quelle sont associées deux résistances R1 et R2 pour former un pont de Wheastone. On applique une tension entre la borne commune à la résistance R1 et à la ma- gnéto-résistance 36 et la borne commune à la résistance R2 et à la magnéto-résistance 36 au moyen d'une source de tension V (ou éventuellement de courant I pour une meilleure immunité au bruit). On peut ainsi mesurer à l'aide d'un dispositif D la tension (ou le courant res- pectivement) entre la magnéto-résistance 36 et la borne commune aux résistances R1 et R2, cette tension étant représentative du moment Mz du couple appliqué autour de l'axe Z. Une deuxième solution au problème de la mesu- re du moment M est représentée sur la figure 6. Dans cette solution, on intercale entre l'une des pièces 12a et 12b du module 10 et une pièce de préhension 48b une pièce métallique 60 travaillant en torsion autour de l'axe Z. En collant des jauges de contraintes sur cette pièce travaillant en torsion et en montant ces jauges dans un circuit électrique de mesure, on peut détermi- ner de façon en elle-même connue le moment du couple de torsion exercé sur cette pièce, c'est-à-dire le moment Mz. De façon plus précise et comme l'illustre la figure 6, quatre jauges T1, T2, T'1, T'2 sont placées au même niveau selon Z sur la pièce 60 et circonféren- tiellement réparties à 90 les unes des autres autour de cette pièce. Les jauges T1, T'1 d'une part et T2, T'2 d'autre part sont situées en des emplacements dia- métralement opposés et orientées à 45 et en sens in- verse par rapport à l'axe Z. En plaçant ces quatre jau- ges dans un circuit électrique comparable au circuit de la figure 2, on mesure le moment Mz. En variante, seu- Les deux jauges telles que les jauges T1, T'1 ou T2, T'2 pourraient toutefois être utilisées. Sur la figure 7, on a représenté à titre d'exemple nullement limitatif une application utili- sant deux capteurs de mesure d'efforts et de couples réalisés conformément à l'invention. Cette application concerne un préhenseur 44 constitué essentiellement d'un support 46 sur lequel sont montés deux doigts 48 et 50. Les doigts 48 et 50 pourraient être articulés sur le support 46. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 6, ils restent constamment parallèles l'un à l'autre et se dé- placent par coulissement sur le support 46, sous l'ef- fet d'un dispositif de commande non représenté. Conformément à l'invention, chacun des doigts 48 et 50 comporte, entre sa base 48a, 50a res- pectivement et son extrémité de préhension 48b, 50b respectivement un capteur de mesure d'efforts et de couples C1, C2 réalisé conformément à L'invention. Selon que les capteurs C1, C2 mesurent cinq ou six grandeurs (efforts et couples) dans chacun des doigts du préhenseur, on peut obtenir au total dix, onze ou douze mesures. Ainsi et à titre d'exemple, le capteur C1 monté dans le doigt 48 peut être un capteur mesurant trois forces et deux couples tels que le module de base décrit précédemment en se référant à la figure 1. La pièce de préhension 48b constituant l'extrémité de ce doigt est alors une pièce cylindrique montée de façon à pouvoir tourner librement autour d'un axe confondu avec l'axe longitudinal du capteur 10, selon l'axe Z. Le moment du couple appliqué autour de l'axe Z est donc toujours nul et justifie l'absence de moyens servant à mesurer ce moment. L'autre doigt 50 peut comporter au contraire un capteur C2 permettant de mesurer trois forces et trois couples. Le capteur C2 est alors constitué par Le module 10, équipé par exemple du dispositif à magnéto- résistance décrit précédemment en se référant aux figu- res 3 et 4. L'extrémité de préhension 50b de ce doigt 50 est alors constituée par une pièce comportant par exem- ple une surface de préhension présentant en section dans le plan X, Y La forme d'un V, comme l'illustre la figure 6. Comme on l'a décrit précédemment en se réfé- rant aux figures 3 et 4, la pièce de préhension 50b peut pivoter légèrement autour d'un axe confondu avec l'axe longitudinal Z du capteur 10, afin de mieux s'adapter à l'objet que l'on veut saisir. Une pince réalisée de la manière qui vient d'être décrite en se référant à la figure 7 assure la préhension d'un objet quelconque tout en permettant de connaître à chaque instant Les composantes d'interac- tion entre cet objet et chacun des doigts de la pince. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette application et concerne également le cas o des capteurs conformes à l'invention sont introduits dans chacun des doigts d'une pince comprenant trois doigts ou plus. Une telle pince sera utilisée pour résoudre les cas plus complexes, par exemple lorsqu'un objet doit être saisi en trois points. En plaçant dans chacun des doigts un capteur à cinq ou six degrés de liberté conforme à l'invention, les doigts ou L'ensemble de la pince peuvent alors effectuer la préhension d'un objet sans exercer de contraintes inutiles sur ce dernier ré- sultant d'un positionnement objet-pince incorrect et sans qu'il y ait glissement de l'objet sur la surface sur laqueLLe iL est posé. Dans une autre application de l'invention (non représentée), un capteur constitué par le module 10 décrit précédemment en se référant à la figure 1, éventuellement complété par la mesure du couple autour de l'axe Z de la manière décrite à titre d'exemple en se référant à La figure 3, est placé dans un palpeur destiné à suivre Le pourtour d'un objet avec contact. L'une des deux pièces constituant le capteur est alors fixée par sa branche intermédiaire sur un support cons- titué par un dispositif porteur asservi tel qu'un ro- bot. L'autre pièce du capteur porte également par sa branche intermédiaire une tige s'étendant selon l'axe longitudinal Z et terminée par une partie sphérique. En amenant cette partie sphérique au contact de la pièce dont on veut relever ce profil, La mesure des efforts et des couples effectuée par Le capteur permet d'en- voyer au dispositif porteur ou au robot des informa- tions interprétables en consigne de changement de tra- jectoire ou d'orientation, afin que la sphère reste as- servie à un contact avec la pièce à suivre. L'une des utilisations d'un tel palpeur peut consister en une auto-adaptation d'un robot devant ef- fectuer un travail sur le contour d'une pièce dont les procédés de fabrication n'autorisent pas une parfaite reproductivité d'un exemplaire à l'autre. Les consignes délivrées par le capteur peuvent par exemple être su- perposées à une trajectoire idéale pré-enregistrée afin de permettre son adaptation à chaque pièce sans modi- fier le programme type. Ces quelques exemples d'application possi- bles du capteur selon l'invention font apparaître clai- rement les avantages essentiels présentés par ce cap- teur vis-à-vis des capteurs existants à ce jour. Ainsi, le très faible encombrement présenté par ce capteur notamment dans le plan XY orthogonal à son axe de symétrie longitudinal Z permet de mesurer trois forces et, selon le cas, deux ou trois couples pour chacune des surfaces de contact d'un système de préhension. Le torseur d'interaction entre ce système de préhension et l'objet saisi peut donc être complète- ment connu, ce qui n'avait en pratique jamais été réa- lisé auparavant. A ce faible encombrement, s'ajoute le carac- tère modulaire du capteur selon l'invention qui permet de réaliser pour chaque application des préhenseurs ayant le nombre de doigts voulu et le nombre de mesures nécessaire dans chacun de ces doigts. En outre, un autre avantage important du cap- teur selon l'invention réside dans un bon découplage entre les grandeurs mesurées. Cette caractéristique a été vérifiée expérimentalement et s'avère particuliè- rement importante pour la qualité des mesures. Enfin, il faut noter que les faibles dimen- sions du capteur ne sont pas obtenues au prix de la S9238 suppression des composantes continues des signaux mesu- rés, comme c'est le cas, par exemple, dans les disposi- tifs piézoélectriques dont la nature même ne permet que la détection de variations de contraintes et non celles de contraintes absolues ou permanentes. Bien entendu, le capteur décrit précédemment à titre d'exemple peut subir différentes modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, on a vu que les deux pièces constituant le module de base peuvent être légèrement différentes l'une de l'autre, notamment en ce qui concerne leurs branches intermédiaires. De plus, leur caractère monolithique est souhaitable mais pas impératif, les branches de mesure pouvant être fixées rigidement sur les branches intermédiaires. En- fin, les branches de mesure peuvent ne pas être parfai- tement droites et parallèles entre elles et leur sec- tion peut ne pas être uniforme ni rectangulaire, pourvu que leurs déformations sous l'effet des efforts et des couples restent comparables à celles qui ont été décri- tes. REVENDICATIONS 1. Capteur de mesure d'efforts et de couples, caractérisé en ce qu'il comprend deux pièces (12a; 12b) en forme de U, comportant chacune deux branches de mesure (16a, 18a; 16b, 18b) reliées à leur base par une branche intermédiaire (14a; 14b) les branches d'une même pièce passant par un plan de symétrie conte- nant un axe de symétrie longitudinal Z, lesdites pièces étant placées en sens inverse avec lesdits plans de symétrie de chaque pièce orthogonaux l'un par rapport à l'autre, et leurs axes de symétrie confondus, les ex- trémités des branches de mesure de chacune desdites pièces (12a; 12b) étant reliées à la branche intermé- diaire de l'autre pièce (12b; 12a) par deux liaisons cylindriques (20a, 22a; 20b, 22b) autorisant chacune une rotation et une translation selon un même axe X, Y orthogonal à l'axe Z et parallèle audit plan de symé- trie de ladite autre pièce (12b; 12a), chacune des branches de mesure étant apte à se déformer dans ledit plan de symétrie de la pièce (12a; 12b) à laquelle cette branche appartient, des jauges de mesure de con- traintes (J, K, J', K') étant disposées sur ces bran- ches de mesure, de façon à mesurer les efforts exercés selon les trois axes X, Y et Z et les moments des cou- pIes autour des axes X et Y. 2. Capteur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que chacune des branches de mesure (16a, 18a; 16b, 18b) présente deux faces planes parallèles et opposées, orthogonales audit plan de symétrie de La pièce (12a; 12b) à laquelle cette branche appartient et parallèle audit axe de symétrie longitudinal Z, les jauges de mesure de contraintes (J, K, J', K') étant placées sur ces faces. 3. Capteur selon la revendication 2, caracté- risé en ce que quatre jauges de mesure de contraintes (J1, J'1, J2, J'2; K1, K'1, K2, K'2) sont disposées deux à deux sur Les faces opposées de L'une (18a; 18b) des branches de mesure de chaque pièce (12a, 12b) res- pectivement à proximité de La base et de l'extrémité de cette branche, de façon à mesurer Les efforts exercés selon Les directions X et Y. 4. Capteur selon L'une queLconque des reven- dications 2 et 3, caractérisé en ce que deux jauges de mesure de contraintes (J9; J'9) sont disposées sur les faces opposées de L'une (16a) des branches de mesure de l'une (12a) des pièces, et deux jauges de mesure de contraintes (K9, K'9) sont disposées sur Les faces op- posées de L'une (18a) des branches de mesure de L'autre pièce (12b), de façon à mesurer Les efforts exercés se- Lon la direction Z. 5. Capteur selon l'une quelconque des reven- dications 2 à 4, caractérisé en ce que quatre jauges de mesure de contraintes (K3, K'3, K4, K'4; J3, J'3, J4, J'4) sont disposées sur les faces opposées des deux branches de mesure de chacune des pièces (12b; 12a) sensiblement au même niveau selon l'axe Z, de façon à mesurer les moments des couples exercés autour des di- rections X et Y. 6. Capteur selon l'une quelconque des reven- dications I à 5, caractérisé en ce que chacune des liaisons cylindriques comprend une goupille cylindri- que (20a, 22a; 20b, 22b) traversant l'extrémité de l'une des branches de mesure et des oreilles formées de part et d'autre de cette extrémité sur la branche in- termédiaire de la pièce en forme de U à laquelle cette branche de mesure n'appartient pas, un organe de cen- trage élastique (24a, 26a; 24b, 26b) étant monté sur la goupille entre l'extrémité de la branche de mesure et chacune des oreilles. 7. Capteur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que la branche in- S ?2 3 2t3S?23 termédiaire de l'une desdites pièces (12a, 12b) suppor- te une pièce de préhension (32) de façon tournante au- tour de l'axe Z, des moyens de rappel (34) étant prévus pour solliciter la pièce de préhension vers une posi- tion angulaire de repos autour de l'axe Z, des moyens de mesure (36, 42) étant interposés entre cette pièce (12a, 12b) et la pièce de préhension (32), pour mesurer un décalage angulaire par rapport à ladite position an- gulaire de repos. 8. Capteur selon la revendication 7, caracté- risé en ce que les moyens de mesure sont un dispositif magnétique (36, 42). 9. Capteur selon La revendication 7, caracté- risé en ce que les moyens de mesure sont un dispositif optique. 10. Capteur selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que l'une desdites pièces (12a, 12b) supporte rigidement une pièce (60) flexible en torsion autour de l'axe Z, au moins une paire de jauges de contraintes (T1, T'1, T2, T'2) étant disposée sur cette pièce flexible en torsion. 11. Palpeur apte à suivre le contour d'un objet par contact de cet objet avec l'extrémité d'une tige montée sur un support, caractérisé en ce que ladi- te tige est montée sur le support par l'intermédiaire d'un capteur (10) selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, lesdites pièces (12a, 12b) du cap- teur étant fixées respectivement par leurs branches in- termédiaires sur le support et sur la tige du palpeur. 12. Dispositif de préhension à au moins deux doigts de préhension comprenant chacun une extrémité de préhension et une base par laquelle les doigts sont montés de façon mobile sur un support, caractérisé en ce que chaque doigt de préhension comprend un capteur (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, esdites pièces en forme de U (12a, 2b) de chaque cap- lesdites pièces en forme de U (12a, 12b) de chaque cap- teur étant fixées respectivement par Leurs branches in- termédiaires sur La base et sur L'extrémité de préhen- sion du doigt auqueL iL appartient.