Brevet FR2759470A1 — publié le 19980814

La presente invention a pour objet une commande d'outil ou de machine a partir de la maquette de l'outil ou de la machine Aujourd'hui les commandes des engins ou machines (par exemple travaux publics) ne sont ni logiques ni ergonomiques. D'où - difficultés de fomation du personnel - danger lors de l'utilisation si fausse manoeuvre - machines Inutilisables par des personnes handicapées physiquement - pas de proportionnalité dans les commandes, - nombre d'axes de mouvement limité - action de l'opérateur sur chaque axe de mouvement. Aussi la présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients énumérés ci-dessus et sera mieux comprise en se référant aux figures. - La figure 1 représente le schéma général de l'invention. - La figure 2 représente un exemple d'application à un engin de travaux publics. - La figure 3 représente un exemple d'application à un engin radiocommandé. Le dispositif, selon l'invention, est basé sur le principe général suivant : à partir d'une maquette, on transmet les ordres à l'objet réel à commander. EXPLICATION DES FIGURES: - Figure i Un outil réel (10) (par exemple fourche dans ce cas) est mobile dans l'espace autour de 5 axes:1 B, 2B, 3B, 4B, 5B. La commande de cet outil (10) se fait à partir d'une maquette (20) articulée autour de 5 axes: lA, 2A, 3A, 4A, 5A. Un système de transmission classique (30) permet de transmettre et de reproduire exactement tous les mouvements de l'élément F1 à l'élément réel (outil) F2. Un capteur de mouvement est installé sur chaque axe (1A, 2A....5A) de la maquette (20) et transmet chaque mouvement de celle-ci (imprimé par l'opérateur) au système de transmission (30) qui commande ensuite le mouvement réel sur les axes correspondant (1B, 2B,. ..5B) de l'outil réel (10). L'élément F1, manipulé sur la maquette (20) par la main de l'opérateur, permet d'agir sur l'élément réel F2, sans tenir compte des mouvements des axes 1A, 2A, 3A, 4A, 5A, ce qui entraine une facilité d'apprentissage et d'emploi. L'outil réel (10) obéit ainsi aux mêmes mouvements que ceux donnés à la maquette (20) par la main de l'opérateur. - Figure 2 En se référant à la figure 2 représentant une application à une pelle mécanique, la maquette (20) (dont la dimension est donnée approximativement par l'image de l'avant bras de l'opérateur) représentant la pelle mécanique (10) est installée dans la cabine de pilotage de la pelle (engin réel) (10) en lieu et place des commandes actuelles. Le godet (25) de la maquette (20) a une forme ergonomique permettant de recevoir la main de l'opérateur. Tout mouvement dans l'espace de ce "godet" (25) maquette, imprimé par l'opérateur, est reproduit par le godet (15) (outil) de la pelle mécanique (10). L'opérateur n'a pas à réfléchir aux mouvements individuels de rotation, du bras, du balancier.. , mais simplement au mouvement du godet (25). Tous les mouvements imprimés au godet (25) maquette par l'opérateur sont transformés, au niveau de la maquette (20), en des mouvements simples autour des axes 11A, 12A, 13A, 14A qui, par l'intermédiaire d'un système de transmission classique (30). sont Impnmés aux axes de la pelle (10) (réelle) 11B, 12B, 13B, 148 11 en résulte un mouvement final du godet (15) identique à celui du "godet" (25). La commande de l'axe 11A vers l'axe 11B est directe car la maquette doit rester dans l'axe de la cabine Les commandes des axes 12A, 13A, et 14A vers les axes 128, 13B, et 14B sont proportionnelles (la position de la machine (10) correspond à la position de la maquette (20) ) - Figure 3 En se référant à la figure 3 représentant une application à un avion radiocommandé, la maquette (20), dont la dimension est adaptée à la main de l'opérateur, et qui représente l'avion réel (10), est articulée autour des 3 axes X, Y, Z. Tout mouvement autour de ces 3 axes X, Y, Z est transmis aux commandes de l'avion réel (10) sur chacun des axes correspondants au roulis, au lacet et au tangage (X, Y. Z). Le dispositif permet le pilotage d'une seule main, ce qui est plus logique et entraine plus de sécurité et plus de précision. Cette invention permet un pilotage par radiocommande plus proche du pilotage réel d'un avion que les systèmes actuels. Le dispositif, selon l'invention, présente différents avantages par rapport aux systèmes de commandes existant à ce jour: - principe adaptable à tout engin de levage, manutention, travaux publics, manipulation de produits dangereux (toxiques, radioactifs....), à haute ou basse température, sous tension électrique, grues, ponts élévateurs, machines de mesure tridimensionnelle, mains artificielles et à tout type de machines à transmission de commande; - commande directe ou proportionnelle; - adaptable sur système électrique, hydraulique ou pneumatique; - possibilité de commande directe ou de radiocommande; - proportionnalité du mouvement (amplifié ou diminué); - multidimensionnelle (nombre d'axes illimité dans les 3 dimensions); - mise à zéro automatique en commande directe ou blocage de sécurité sur la maquette; -conduite d'engins par personnes handicapées (souvent impossible aujourd'hui avec commandes classiques). - formation réduite à l'apprentissage de tout engin (voir applications militaires). Sur les commandes actuelles, l'opérateur agit en réfléchissant au mouvement autour de chaque axe indépendemment (pratiquement impossible au delà de quatre axes en mouvement). Avec la présente invention, I'opérateur n'agit que sur le mouvement de l'outil final (quelquesoit le nombre d'axes en mouvement) d'où facilité, précision et sécurité REVENDICATIONS 1 - Commande d'outil ou de machine à partir de la maquette de l'outil ou de la machine caractérisée en ce qu'elle comporte une maquette (20) articulée autour des axes 1A, 2A. , chacune portant un capteur de mouvement permettant de commander à partir de l'élément F1 et par l'intermédiaire du système de transmission (30) les mouvements des axes 18, 28, ,de l'élément F2 de l'outil réel (10). 2 - Commande selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte une maquette (20) (recevant la main de l'opérateur) articulée autour des axes 11A, 12A.. ,chacun portant un capteur de mouvement permettant de commander à partir du godet (25) par l'intermédiaire du système de transmission (30) les mouvements des axes 11B, 128... , du godet (15) de la pelle (10) 3 - Commande selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte une maquette (20) (adaptée à la main de l'opérateur) représentant un avion, articulée autour de 3 axes X, Y, Z, permettant de transmettre par radio les mouvements de la maquette aux axes correspondants X, Y, Z de l"avion réel (10).