Brevet FR2842280A1 — publié le 20040116

I DISPOSITIF DE SOUTIEN ET DE PRESTABILISATION D'UNE CHARGE ET NOTAMMENT D'UN APPAREIL DE PRISES DE VUES La présente invention est relative à un dispositif de soutien et de préstabilisation permettant de porter une charge placée en déport à l'extrémité d'un 10 parallélogramme déformable, tout en maintenant l'équilibre vertical et horizontal de cette charge. On connaît des dispositifs de ce genre qui sont constitués généralement d'une grue sur laquelle est embarqué un appareil de prises de vues dont les mouvements verticaux et horizontaux dépendent d'une référence au sol. On connaît d'autres dispositifs de ce genre qui sont fixés sur un opérateur, mais qui présentent certains inconvénients concernant d'une part, l'impossibilité de déplacer l'appareil de prises de vues de haut en bas et d'autre part un équilibre instable reposant sur l'inertie du dispositif. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention a pour objet de porter une charge, qui peut être par exemple, un appareil de prises de vues, de reproduire à l'identique et de restituer la souplesse, la rapidité ou 25 l'immobilité instantanément des mouvements d'un dispositif mécanique du type grue ou analogue ou du bras d'un opérateur sur lequel est fixé ledit dispositif. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation d'une charge suivant la présente invention comporte une structure articulée agencée de manière à constituer un 30 parallélogramme déformable P dont l'un des bords se prolonge pour porter en déport la charge et des moyens de récupération des efforts permettant de maintenir l'équilibre vertical et horizontal de cette charge pendant les déplacements de la structure. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention comporte des moyens de récupération des efforts pour l'équilibre de la charge qui sont constitués par le parallélogramme déformable P portant un contrepoids articulé et par des efforts extérieurs opposés et verticaux appliqués sur les bords verticaux et parallèles dudit parallélogramme. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention comporte des moyens de fixation pour la retenue du parallélogramme déformable P sur le bras d'un opérateur. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention comporte une structure articulée qui est constituée d'un support portant la charge, de tubes guidés en rotation à chaque extrémité au niveau dudit support et d'une platine lesdits tubes étant guidés en translation et en rotation entre le support et la platine dans une potence portant à son extrémité supérieure les moyens de fixation et à son extrémité inférieure le contrepoids articulé, tandis que les moyens de fixation sont solidaires d'un tube qui coopère librement avec la platine. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention 10 comporte des tubes qui sont guidés en rotation dans un support en forme de U et dans une platine constituée de deux plaques parallèles maintenant lesdits tubes dans des plans parallèles et l'un audessus de l'autre. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention 15 comporte une platine qui comporte au-dessus du tube un galet présentant en son milieu une gorge en portion de cercle destinée à recevoir le tube des moyens de fixation. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention 20 comporte, entre le support et la platine, une potence qui est constituée de plaques parallèles entre lesquelles sont guidés en rotation des manchons traversés respectivement par les tubes. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention 25 comporte une potence qui est placée à une distance d de la platine qui représente approximativement un tiers de la distance total L des tubes comprise entre le support et ladite platine. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention 30 comporte une potence qui comprend en dessous du tube inférieur un contrepoids qui est libre en rotation entre les plaques autour d'un axe horizontal et qui peut être constitué, par exemple, par la batterie de l'appareil de prises de vues. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention 35 comporte une potence qui comprend au-dessus du tube supérieur une fourche en forme de U dont l'une au moins des branches verticales porte, libre en rotation autour d'un axe, une autre platine qui est solidaire d'une part d'une gouttière destinée à recevoir la partie inférieure de l'avant bras de l'opérateur et d'autre part d'un tube qui vient glisser sur le galet de la première platine. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention comporte une seconde platine qui est solidaire d'un tube sensiblement vertical portant à son extrémité libre une coque réglable en hauteur et en rotation pour venir en appui serré contre la partie supérieure de l'avant bras pour envelopper ce dernier avec la gouttière. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention comporte une fourche en forme de U qui comprend sur une autre branche verticale parallèle à la première une glissière qui est solidaire d'une part perpendiculairement à sa direction de coulissement d'une poignée qui est disposée horizontalement entre les deux branches de la fourche pour se trouver dans le prolongement de la gouttière et recevoir la main de l'opérateur et d'autre part à l'opposé de la poignée d'une unité centrale comportant des boutons de commande nécessaires au pilotage et au réglage de l'appareil de prises de vues. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention comporte une fourche dont la seconde branche s'étend verticalement d'une dimension supérieure à celle de la première branche pour être solidaire au-dessus 10 de la poignée d'une part d'un écran réglable en rotation et permettant le contrôle par l'opérateur et d'autre part d'une manette de commande. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention comporte un parallélogramme déformable P qui est constitué de la platine et de la 15 potence pour ses bords verticaux et parallèles et des tubes et des moyens de fixation solidaire du tube pour les autres bords parallèles mais qui sont disposés dans des plans susceptibles de changer d'inclinaison en fonction des déplacements du dispositif de soutien et de stabilisation par l'opérateur. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la présente invention comporte un parallélogramme déformable P qui est porté par l'avant bras de l'opérateur au niveau de la potence solidaire de la fourche formant le premier bord vertical et parallèle dudit parallélogramme, tandis que la force opposée à la portée est induite par le tube sous l'effort de pression de l'avant bras au niveau de la 25 platine solidaire du galet formant le second bord vertical et parallèle dudit parallélogramme. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de mieux comprendre l'invention, les 30 caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: Figure 1 est une vue en perspective illustrant le dispositif de soutien et de préstabilisation fixé sur l'avant bras d'un opérateur suivant la présente invention. Figure 2 est une vue en perspective montrant le dispositif de soutien et de préstabilisation après un mouvement vers le haut de l'avant bras de l'opérateur. Figure 3 est une vue en perspective représentant le dispositif de soutien et de pré40 stabilisation après un mouvement vers le bas de l'avant bras de l'opérateur. Figure 4 est une vue de face illustrant le dispositif de soutien et de préstabilisation suivant la présente invention. On a montré en figures 1 à 4 un dispositif de soutien et de préstabilisation 1 embarqué et fixé, par exemple, sur le bras 2 d'un opérateur 3 pour déplacer dans différents mouvements associés à celui du bras 2 une charge, telle que par exemple, un appareil de prises de vues 4. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation 1 peut être monté et fixé sur tout autre dispositif d'entraînement mécanique de type grue ou analogue permettant de mettre en mouvement dans l'espace le dispositif de soutien et de préstabilisation 1 afin de déplacer une charge. Le dispositif de soutien et de pré-stabilisation 1 comporte un support 5 sur lequel est fixé l'appareil de prises de vues 4. Le support 5 en forme de U reçoit à l'opposé de l'appareil de prises de vues 4 deux tubes parallèles 6 et 7 qui sont montés libres en rotation dans ledit support autour d'axes horizontaux 32. Les tubes 6 et 7 sont guidés en rotation à l'opposé du support 5 dans une platine 8 constituée de deux plaques parallèles maintenant lesdits tubes dans des plans parallèles et l'un au-dessus de l'autre. Ainsi les tubes 6, 7 sont libres en rotation au niveau des platines 8 autour d'axes horizontaux 33 semblables à ceux 32 du support 5. La platine 8 comporte au-dessus du tube 6 un galet ou une roulette 9 présentant en son milieu une gorge 10 en portion de cercle. Entre le support 5 et la platine 8, les tubes parallèles 6 et 7 sont réunis entre eux par une potence 11 constituée, par exemple, de plaques parallèles12 entre lesquelles sont guidés en rotation des manchons 13 traversés respectivement par les tubes 6 et 7 afin d'assurer leur guidage en translation et rotation. La potence 11 est disposée dans un plan vertical et parallèle à celui contenant les platines extrêmes 8 du dispositif de soutien et de stabilisation 1. La potence 11 est placée à une distance d de la platine 8 qui représente 30 approximativement un tiers de la distance total L des tubes 6 et 7, comprise entre le support 5 et ladite platine 8. La potence 11 comporte en dessous du tube inférieur 7 un contrepoids ou contre couple 14 qui est libre en rotation entre les plaques 12 autour d'un axe horizontal 35 35 et qui peut être constitué, par exemple, par la batterie de l'appareil de prises de vues 4. Le contrepoids 14 peut être disposé de manière différente sur la potence 11 sans pour cela changer sa fonction principale qui consiste à réaliser un bras de levier 40 permettant de récupérer le couple exercé par une masse embarquée, comme par exemple dans notre cas un appareil de prises de vue 4. Egalement, le contrepoids 14 peut être disposé sur le dispositif de soutien, sur un autre support que celui de la potence 11, mais toujours à une certaine distance de 45 la masse embarquée 4 pour constituer un bras de levier permettant de récupérer le couple exercé par ladite masse. La potence 11 comprend au-dessus du tube supérieur 6 une fourche 15 en forme de U dont l'une au moins des branches verticales 16 porte, libre en rotation autour d'un axe 17, une platine 18 qui est solidaire d'une gouttière 19 destinée à recevoir la partie inférieure de l'avant-bras 20 de l'opérateur 3. La gouttière 19 présente un profil interne qui épouse intimement celui externe de l'avant bras 20 pour éviter tout frottement et déplacement de ce dernier dans le dispositif de soutien et de stabilisation 1. La platine 18 est solidaire d'un tube 21 sensiblement vertical portant à son extrémité libre une coque 22 réglable en hauteur et en rotation pour venir en appui 10 serré contre la partie supérieure de l'avant-bras 20 pour envelopper ce dernier avec la gouttière 19. La platine 18 est solidaire en dessous de la gouttière 19 d'un tube 23 disposé dans un plan parallèle à celui contenant les tubes 6 et 7. Le tube 23 vient librement glisser à l'intérieur de la gorge 10 du galet 9 pendant l'utilisation du dispositif de soutien et de stabilisation 1. La fourche 15 en forme de U comporte sur l'autre branche verticale 24 parallèle à 20 la première 16 une glissière 25 coulissant verticalement sur la branche 24 afin de pourvoir être réglable en hauteur et être immobilisée à la hauteur désirée par l'opérateur 3. La glissière 25 est solidaire perpendiculairement à sa direction de coulissement 25 d'une poignée 26 qui est disposée horizontalement entre les deux branches 16 et 24 de la fourche 15 pour se trouver dans le prolongement de la gouttière 19 et recevoir la main 27 de l'opérateur 3. La glissière 25 est solidaire à l'opposé de la poignée 26 d'une unité centrale 28 30 comportant toutes les commandes nécessaires au pilotage et au réglage de l'appareil de prises de vues 4. Cette unité centrale 28 est positionnée dans le prolongement de la poignée 26 de manière que l'opérateur 3 puisse au moyen du pouce de sa main 27 agir sur l'un au moins des boutons de commande 29 de ladite unité. D'autre part, la poignée 26 et l'unité centrale 28 sont portés par un même axe horizontal libre en rotation permettant un pivotement de ladite poignée et de l'unité centrale. Cette unité centrale 28 peut être pilotée par tout autre moyen en fonction du dispositif d'entraînement mécanique sur lequel est fixé le dispositif de soutien et de pré-stabilisation 1. La banche 24 de la fourche 15 s'étend verticalement d'une dimension supérieure à celle de la branche 16 pour être solidaire au-dessus de la poignée 26 d'un écran 30 permettant le contrôle par l'opérateur 3 des images obtenues par l'appareil de prises de vues 4. L'écran 30 est réglable en rotation autour de son axe pour présenter une inclinaison différente afin de garantir à l'opérateur 3 une parfaite visibilité des images. La branche 24 comporte dans le prolongement de l'écran 30 et au-dessus de l'unité centrale 28 une manette de commande 31 permettant un autre réglage de l'appareil de prises de vues 4 et plus particulièrement celui de la mise au point. Cette manette de commande 31 est pilotée par l'autre main de l'opérateur 3 ou 10 tout autre moyen en fonction du dispositif d'entraînement mécanique sur lequel est fixé le dispositif de soutien et de pré-stabilisation 1. La fourche 15 comporte, par exemple, suivant une direction verticale et opposée à celle des branches 16 et 24 une butée 34 permettant de limiter les déplacements 15 angulaires du contrepoids 14 lors des différents mouvements du dispositif de soutien et de pré-stabilisation 1. On note que chaque figure 1 à 4 illustre un exemple de position et de mouvement du dispositif de soutien et de pré-stabilisation 1 en fonction des déplacements du 20 bras et de l'avant-bras 20 de l'opérateur 3 tout en maintenant l'appareil de prises de vues 4 dans des plans horizontaux et verticaux stables. On constate que certains éléments constituant le dispositif de soutien et de préstabilisation 1 forment un parallélogramme déformable P à savoir: * la platine 8 et la potence 11 solidaire de la fourche 15, formant les bords verticaux et parallèles du parallélogramme déformable P, * Les tubes 6, 7 et la platine 18 solidaire du tube 23 formant les autres bords 30 parallèles mais qui sont disposés dans des plans susceptibles de changer d'inclinaison en fonction des déplacements du dispositif de soutien et de préstabilisation 1. Le parallélogramme déformable P est situé à l'opposé du support 5 solidaire de la 35 charge embarquée constituée par l'appareil de prises de vues 4 provoquant un déport de ce dernier qu'il est nécessaire de maintenir en permanence, lors des déplacements du dispositif de soutien et de stabilisation 1, dans un équilibre vertical et horizontal. En effet, on note que le dispositif de soutien et de pré-stabilisation 1 permet de porter une charge, par exemple un appareil de prises vues 4, placée en déport à l'extrémité d'un parallélogramme déformable P, tout en maintenant l'équilibre vertical et horizontal de cette charge. On constate que le déport de la charge, formé par l'appareil de prises vues 4, provoque un couple qu'il est impératif de rattraper. Ce couple est rattrapé au moyen d'une masse pivotante située, par exemple, sur le parallélogramme P, telle que par exemple la batterie 14, faisant ainsi effet d'un bras de levier permettant de rattraper le couple et de produire l'équilibre de la charge embarquée. Cet équilibre de la charge embarquée n'est constant que si le parallélogramme P est porté, soit par le dispositif d'entraînement mécanique de type grue ou analogue, soit par l'avant-bras 20 de l'opérateur 3, au niveau de l'un de ses bords parallèle et vertical, en y opposant une force équivalente au niveau de l'autre bord parallèle et vertical. Ainsi, dans notre exemple de réalisation, le parallélogramme déformable P est porté par l'avant-bras 20 de l'opérateur 3 au niveau de la potence 11 solidaire de 10 la fourche 15 formant le premier bord vertical et parallèle dudit parallélogramme, tandis que la force opposée est induite par le tube 23 sous l'effort de pression de l'avant-bras 20 au niveau de la platine 8 solidaire du galet 9 formant le second bord vertical et parallèle dudit parallélogramme. On remarque que l'équilibre du dispositif de soutien 1 suivant la présente invention provient d'une pré-stabilisation obtenue par le déport de la charge embarquée récupéré par le parallélogramme déformable P et son contrepoids ou contre couple 14 ainsi que les efforts opposés appliqués par le bras de l'opérateur sur le parallélogramme déformable P lors des déplacements dudit bras. On note qu'un dispositif mécanique peut être prévu entre le support 5 et l'appareil de prises de vues 4 pour faire pivoter ledit appareil dans un repère géométrique x, y, z selon trois directions distinctes ayant chacune une amplitude de 180 degrés. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécutions décrits par tout autre équivalent. REVENDICATIONS 1. Dispositif de soutien et de pré-stabilisation d'une charge embarquée (4), caractérisé en ce qu'il comporte une structure articulée agencée de manière à constituer un parallélogramme déformable P dont l'un des bords se prolonge pour porter en déport la charge (4) et des moyens de récupération des efforts permettant de maintenir l'équilibre vertical et horizontal de cette charge pendant les déplacements de la structure. 2. Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de récupération des efforts pour l'équilibre de la charge (4) sont constitués par le parallélogramme déformable P portant 15 un contrepoids articulé (14) et par des efforts extérieurs opposés et verticaux appliqués sur les bords verticaux et parallèles dudit parallélogramme. 3. Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de fixation (19) pour la retenue du parallélogramme déformable P sur le bras (2, 20) d'un opérateur (3). 4. Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une structure articulée qui est constituée d'un support (5) portant la charge (4), de tubes (6, 7) guidés en rotation à 25 chaque extrémité au niveau dudit support (5) et d'une platine (8), lesdits tubes étant guidés en translation et en rotation entre le support et la platine dans une potence (11) portant à son extrémité supérieure les moyens de fixation (19) et à son extrémité inférieure le contrepoids articulé (14), tandis que les moyens de fixation (19) sont solidaires d'un tube (23) qui coopère librement avec la platine (8). 5. Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les tubes (6, 7) sont guidés en rotation dans un support (5) en forme de U et dans une platine (8) constituée de deux plaques 35 parallèles maintenant lesdits tubes dans des plans parallèles et l'un au-dessus de l'autre. 6. Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la platine (8)comporte au-dessus du tube (6) un galet 40 (9) présentant en son milieu une gorge (10) en portion de cercle destinée à recevoir le tube (23) des moyens de fixation (19). 7. Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte entre le support (5) et la platine (8) , une 45 potence (11) qui est constituée de plaques parallèles (12) entre lesquelles sont guidés en rotation des manchons (13) traversés respectivement par les tubes (6, 7). 8. Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la potence (11) est placée à une distance d de la platine (8) qui représente approximativement un tiers de la distance total L des tubes (6, 7) comprise entre le support (5) et ladite platine (8). 9. Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la potence (11) comporte en dessous du tube inférieur (7) un contrepoids (14). 10.Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la potence (11) comprend au-dessus du tube supérieur (6) une fourche (15) en forme de U dont l'une au moins des branches verticales (16) porte libre en rotation autour d'un axe (17) une platine (18) qui 15 est solidaire d'une part d'une gouttière (19) destinée à recevoir la partie inférieure de l'avant-bras (20) de l'opérateur (3) et d'autre part d'un tube (23) qui vient glisser sur le galet (9) de la platine (8). 11. Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la revendication 10, 20 caractérisé en ce que la platine (18) est solidaire d'un tube (21) sensiblement vertical portant à son extrémité libre une coque (22) réglable en hauteur et en rotation pour venir en appui serré contre la partie supérieure de l'avant bras (20) pour envelopper ce dernier avec la gouttière (19). 12.Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la fourche (15) en forme de U comporte sur la seconde branche verticale (24) parallèle à la première (16) une glissière (25) qui est solidaire d'une part perpendiculairement à sa direction de coulissement d'une poignée (26) qui est disposée horizontalement entre les deux branches (16, 30 24) de la fourche (15) pour se trouver dans le prolongement de la gouttière (19) et recevoir la main (27) de l'opérateur (3) et d'autre part à l'opposé de la poignée (26) d'une unité centrale (28) comportant des boutons de commande (29) nécessaires au pilotage et au réglage de l'appareil de prises de vues (4). 13. Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la seconde branche (24) de la fourche (15) s'étend verticalement d'une dimension supérieure à celle de la première branche (16) pour être solidaire au-dessus de la poignée (26) d'une part d'un écran (30) réglable en rotation et permettant le contrôle par l'opérateur (3) et d'autre part d'une manette de commande (31). 14. Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la fourche (15) comporte suivant une direction verticale et opposée à celle des branches (16, 24) une butée (34) permettant de limiter 45 les déplacements angulaires du contrepoids (14) lors des différents mouvements du dispositif de soutien et de stabilisation (1). 15. Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le parallélogramme déformable P est constitué de la platine (8) et de la potence (11) pour ses bords verticaux et parallèles et des tubes (6, 7) et des moyens de fixation (19) solidaires du tube (23) pour les autres bords parallèles mais qui sont disposés dans des plans susceptibles de changer d'inclinaison en fonction des déplacements du dispositif de soutien et de stabilisation (1). 16. Dispositif de soutien et de pré-stabilisation suivant la revendication 15, 10 caractérisé en ce que le parallélogramme déformable P est porté soit par le dispositif d'entraînement mécanique de type grue ou analogue, soit par l'avant-bras 20 de l'opérateur 3, au niveau de la potence (11) solidaire de la fourche (15) formant le premier bord vertical et parallèle dudit parallélogramme, tandis que la force opposée à la portée est induite par le 15 tube (23) sous l'effort de pression soit du dispositif d'entraînement mécanique, soit de l'avant-bras (20) au niveau de la platine (8) solidaire du galet (9) formant le second bord vertical et parallèle dudit parallélogramme.