Brevet FR2894433A1 — publié le 20070615

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DECOUPE DE MUSCLES La présente invention vise un procédé et un dispositif de découpe de muscles. Elle s'applique, en particulier, à la boucherie industrielle appliquée aux muscles bovins. L'industrie de transformation des viandes est confrontée à une problématique préoccupante : cette industrie requiert une main d'oeuvre importante et se caractérise par une pénibilité du travail qui engendre un taux de maladies professionnelles fortement élevé et donc un absentéisme et une difficulté de recrutement accrue. La recherche de solutions de substitution est nécessaire pour pallier le travail humain tout en améliorant la qualité et la productivité des postes de traitement des viandes. Au contraire d'autres industries, ces solutions potentielles doivent s'adapter à l'hétérogénéité, à la déformabilité et à l'altérabilité des produits à traiter. Par exemple, les pièces manipulées sur un poste de production automobile, comme des pare-brise, sont toutes identiques entre elles. Par opposition, les pièces traitées sur un poste de découpe de viande, comme des bavettes d'aloyau, ne sont jamais identiques. En outre, malgré cette variabilité des pièces à traiter, le résultat de ce traitement doit être le plus invariable possible. Par exemple, dans le cadre de I'escalopage de muscle, les tranches obtenues doivent se rapprocher d'un poids nominal, avec des contraintes sur leurs dimensions. L'application doit ainsi s'affranchir de l'hétérogénéité de la matière première pour aboutir à une homogénéité du produit fini. A ce jour, des bouchers ont la responsabilité de réaliser la découpe de muscles bovins avec pour objectif d'obtenir des tranches de poids constant. Cependant, les conditions de travail liées à la température ambiante très faible, d'environ 4 C, le rendement demandé, la fatigue et la répétitivité du mouvement de découpe entraînent pour l'opérateur humain une dérive du poids des tranches obtenues. Des solutions techniques satisfaisantes ont déjà été apportées pour l'automatisation de la découpe de muscles de forme cylindrique , tel que le faux-filet. Il s'agit en effet pour ces muscles d'une découpe verticale et systématique : le muscle est placé sur un convoyeur dans le sens de sa longueur ; une mesure de la surface de sa section courante, ajoutée à la connaissance de la densité de ce dernier, permet de calculer facilement l'épaisseur nécessaire de la tranche pour obtenir un certain poids. Le convoyeur peut ainsi progresser d'une distance égale à cette épaisseur avant qu'une lame ne tranche verticalement le muscle. Ce type de découpe est réalisé à des cadences élevées sans commune mesure avec le type de découpe visé par la présente invention. En ce qui concerne les muscles dits plats , tels que la bavette ou le paleron, une solution technique de ce type n'est pas applicable, du fait de la complexité et de la variabilité du mouvement à réaliser. En effet, le mouvement nécessaire à la découpe d'une tranche demande six degrés de libertés : la figure 1 représente un plan 105 dans lequel doit se déplacer la lame pour réaliser la découpe du muscle 110 ; au-delà de sa position (liée à celle du point O), ce plan 105 peut s'orienter autour de l'axe des y, transversal, et de l'axe des z, vertical ; la lame peut également se réorienter au cours de la découpe autour de la normale à ce plan. En outre, la découpe est réalisée en biais, sur un plan proche de l'horizontale, et le calcul du volume de la tranche courante ne peut donc être obtenu par la méthode évoquée ci-dessus. A ce jour, aucune méthode ou technologie n'a été mise au point pour permettre d'automatiser la découpe de tels muscles. La présente invention vise, selon un premier aspect, un procédé de découpe de muscle, caractérisé en ce qu'il comporte : une étape d'acquisition d'une image dudit muscle ; une étape de modélisation dudit muscle, à partir de ladite image ; - une étape d'optimisation de plans de coupe dudit muscle, à partir dudit 25 modèle ; une étape de planification de découpe, en fonction desdits plans de coupe et - une étape de découpe dudit muscle selon ladite planification. Grâce à ces dispositions, on effectue la construction d'un modèle précis et 30 en trois dimensions du muscle pour calculer les différents plans de découpe nécessaires à l'obtention de tranches d'un poids constant prédéfini par l'utilisateur. Une fois ces plans obtenus, une machine assistée par ordinateur suffisamment flexible pour positionner et orienter l'outil de découpe devrait être utilisée pour réaliser la découpe. Cette invention permet, au-delà de l'automatisation du procédé, une amélioration de la productivité et un écart type du poids des tranches inférieur à celui obtenu par un opérateur humain. Selon des caractéristiques particulières, le procédé tel que succinctement exposé ci-dessus comporte, préliminairement à l'étape d'acquisition, une étape de positionnement à plat du muscle à découper. Grâce à ces dispositions, le risque de déformation du muscle à découper entre l'étape d'acquisition et l'étape de découpe est très limité. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de positionnement à plat du muscle à découper, on exerce, avec un rouleau, une pression sur le muscle allongé sur un support. Grâce à ces dispositions, on limite le risque que le muscle à découper laisse des bulles entre lui et son support. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape d'acquisition, on met en oeuvre un plan laser et une capteur d'image sensible aux rayons laser réfléchis sur ledit muscle et placé en dehors du plan laser. Grâce à ces dispositions, l'acquisition de la surface du muscle est précise et rapide. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de modélisation, on détermine des volumes élémentaires occupés par le muscle. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de modélisation, on détermine des volumes en parallélépipède rectangle correspondant à des barres de matière du muscle. Grâce à chacune de ces dispositions, la détermination, sur sa longueur, du volume et de la masse du muscle à découper est rapide. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape d'optimisation, on détermine des plans de coupe permettant la découpe de pièces de même volume. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape d'optimisation, consistant, de manière très générale, à rechercher dans un espace défini par les variables considérées, une solution qui satisfasse un ensemble de contraintes liées à la tâche à réaliser, et qui permette si possible de minimiser un ou plusieurs critères représentatifs d'un coût attribué à cette tâche, on prend, pour variables, n plans de coupe, chacun d'entre eux étant modélisé par un point et deux vecteurs, pour contraintes, des intervalles de valeurs possibles sur les dimensions des tranches extraites du muscle et des intervalles de valeurs possibles pour l'orientation des plans par rapport au plan horizontal et par rapport à l'orientation du muscle, et pour critère, l'obtention de tranches de poids constant et calibré. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape d'optimisation, on met en oeuvre une solution initiale et arbitraire obtenue en positionnant le plan considéré par une translation du plan précédant le long du muscle, le plan initial étant placé relativement au contour du muscle. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape d'optimisation, les transformations locales envisagées comportent un déplacement élémentaire d'un plan le long d'au moins un axe et une rotation élémentaire d'un plan de découpe autour d'un axe lié au plan. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape d'optimisation, pour obtenir une solution voisine de la solution courante, une transformation locale est choisie aléatoirement et appliquée au plan de découpe, le critère utilisé étant la minimisation de la différence entre le poids de la tranche délimitée par le plan précédant et le plan courant et le poids visé. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape d'optimisation, on met en oeuvre un algorithme de descente. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape d'optimisation, on met en oeuvre un algorithme de recuit simulé. Selon des caractéristiques particulières, au cours de l'étape de découpe, on met en oeuvre un outil de découpe qui comporte un générateur d'ultrasons. Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un dispositif de découpe de muscle, caractérisé en ce qu'il comporte : - un moyen d'acquisition d'une image dudit muscle ; un moyen de modélisation dudit muscle, à partir de ladite image ; un moyen d'optimisation de plans de coupe dudit muscle, à partir dudit modèle , un moyen de planification de découpe, en fonction desdits plans de coupe et un moyen de découpe dudit muscle selon ladite planification. Les avantages, buts et caractéristiques particulières de ce dispositif étant similaires à ceux du procédé tel que succinctement exposé ci-dessus, ils ne sont pas rappelés ici. D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite, dans un but explicatif et nullement limitatif en regard des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente, schématiquement, un positionnement d'un plan de coupe d'une pièce de muscle ; la figure 2 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes mises en oeuvre dans un mode de réalisation particulier du procédé objet de la présente invention ; la figure 3 représente, schématiquement, un résultat d'optimisation de plans de découpe ; (page 13) la figure 4 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes mises en oeuvre au cours d'une descente ; (page 19) - la figure 5 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes mises en oeuvre au cours d'un recuit simulé (page 23) et la figure 6 représente un mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention. Pour automatiser la découpe en biais de muscles bovins, le procédé objet de la présente invention comporte cinq phases successives, pour chaque muscle à découper. On décrit, ci-dessous, en regard de la figure 2, un mode de réalisation particulier de ce procédé. Au cours d'une première étape 205, le muscle est positionné sur un support plan, par exemple en métal inoxydable ou en matière plastique aux normes de l'industrie alimentaire. Ce positionnement peut être effectué manuellement par un opérateur ou automatiquement par un module de dépose. Dans les deux cas, une attention est particulièrement portée à l'orientation du muscle, parallèlement au sens de déplacement du support et sans laisser de bulle ou de pli entre le support et le muscle. Le poids du muscle est fourni par une balance électronique qui mesure la différence entre le poids du support sans le muscle et le poids du support et du muscle. En variante, ce poids est fourni par un dispositif externe, par exemple une balance sur laquelle l'opérateur place le muscle à découper avant de le positionner sur le support. En variante, le poids du muscle est entré, à la main, pal-l'opérateur, sur un clavier. Puis, au cours d'une étape 210, le support et le muscle sont mis en mouvement, par exemple par un convoyeur contrôlé par un automate et déclenché manuellement ou par la mise en place d'éléments de sécurité interdisant la présence d'un bras ou d'une main de l'opérateur à proximité du muscle à découper. Au cours d'une étape 215, le muscle est aplati sur le support par la pression exercée par un rouleau placé en position fixe, sur des éléments flexibles, au dessus du passage du support et du muscle à découper. Les éléments flexibles sont adaptés à se déplacer verticalement sous l'effet de la résistance exercée par le muscle à l'appui du rouleau. Par exemple, ces éléments flexibles sont des ressorts exerçant une force, dirigée verticalement vers le bas, sur les extrémités de l'arbre de rotation du rouleau. En variante, ce rouleau est remplacé par une pluralité de roues parallèles, 15 chaque roue étant montée sur des éléments flexibles exerçant une force dirigée verticalement vers le bas. En fin de l'étape 215, le muscle à découper est aplati sur son support et aucune bulle ou pli important ne subsiste entre ce muscle et son support. Au cours d'une étape 220, on procède à l'acquisition d'au moins une 20 image du muscle sur son support. Au cours de cette étape d'acquisition 220, on met en oeuvre au moins un capteur d'image et une source d'éclairage. Dans le mode de réalisation décrit et représenté aux figures, on met en oeuvre un plan laser, c'est-à-dire un faisceau laser muni d'une optique cylindrique pour l'étendre sur un plan. Le capteur d'image, par exemple une caméra matricielle à dispositif 25 à transfert de charges (connu sous le nom de DTC ou CCD, acronyme de Charge Coupled Device), est photosensible à la longueur d'onde du laser et se trouve en dehors du plan du laser. La ligne courbe d'intersection du plan laser avec la surface supérieure du muscle est captée par le capteur d'image. En variante, deux plans laser coplanaires sont formés à partir de deux sources 30 positionnées de part et d'autre du passage du support et du muscle afin d'éclairer non seulement la surface supérieure du muscle mais aussi ses faces latérales. En variante, deux capteurs d'images sont utilisés. Dans chacune de ces variantes, des miroirs peuvent démultiplier les positions des sources de lumière et celles des capteurs d'image. Au cours de l'étape d'acquisition 220, on met en mouvement relatif d'une part le support portant le muscle à découper et, d'autre part, chaque capteur d'image et chaque source de lumière. Préférentiellement, on utilise, à cet effet, un moteur pas-à-pas dont le nombre de pas est constant entre deux prises de vues. L'étape d'acquisition 220 permet ainsi l'obtention d'une représentation numérique de la surface visible du muscle, sous la forme d'un nuage de points dans l'espace en trois dimensions. Préférentiellement, le nuage de points comporte au moins cent points par centimètre carré de surface numérisé. Préférentiellement, la durée de l'étape d'acquisition est inférieure à dix secondes. En variante, on met en œuvre une triangulation laser en projetant un faisceau laser sur un point du muscle et en faisant osciller le faisceau laser pour parcourir le plan indiqué ci-dessus. Selon une autre variante, on procède à l'acquisition d'une onde électromagnétique ou ultrasonique: réfléchie sur le muscle. Dans ce dernier cas, on mesure la durée écoulée entre l'instant d'émission de l'onde sonore et l'instant de réception de l'onde sonore réfléchie. Selon une autre variante, on projette sur le muscle une lumière structurée, par exemple deux réseaux de lignes perpendiculaires entre eux, afin de créer une trame sur la surface de l'objet, dont la visualisation par le capteur d'image permet de déterminer la position des points du muscle qui sont éclairés par les lignes de ces réseaux. On observe que, au cours de l'étape 220, on acquiert non seulement des données géométriques concernant le muscle à découper mais aussi des données géométriques concernant la position du support. En effet, une fois le nuage de points obtenu au cours de l'étape d'acquisition, on effectue un recalage et un filtrage afin de s'affranchir des défauts d'orientation du support et/ou du convoyeur sur lequel circule le support. Afin de s'affranchir des défauts d'orientation du convoyeur sur lequel circule le muscle, par rapport au triangulateur laser, une procédure de recalage de l'ensemble des données est mise en oeuvre. Le but de cette procédure est de trouver la transformation élémentaire, induite par les défauts d'orientation et de positionnement, qui permet d'exprimer l'ensemble des données numérisées dans un repère RI lié au convoyeur. Les données sont initialement exprimées dans un repère R2 lié au capteur. Lors de cette procédure, un dispositif spécifique de recalage est utilisé. Il s'agit d'un plateau muni de quatre plots servant de repères inamovibles placés aux quatre coins du plateau. En repérant dans l'image numérisée les sommets de chacun des plots, quatre points de références sont obtenus pour la détermination du déplacement élémentaire (3 rotations et une translation). Puis, au cours d'une étape de modélisation 225, on détermine un modèle numérique volumique du muscle à partir du nuage de points résultant de l'étape d'acquisition 220. Cette modélisation volumique permet, ensuite, le calcul du poids des tranches à découper. Selon les variantes, plusieurs modèles peuvent être mis en oeuvre. Dans une première variante, le modèle dit des barres est obtenu en considérant que chacun des points de la surface du muscle, dont les projetés dans un plan horizontal sont équidistants, correspond à une barre verticale de matière. Une barre correspond ainsi à un segment de droite reliant un point de la surface du muscle à son projeté dans le plan z = 0, c'est à dire le plan horizontal. Un poids linéaire (en g/mm) est ensuite calculé en divisant la somme des longueurs de ces segments par le poids total du muscle. Chacune des barres a ainsi un poids donné. Une tranche est modélisée comme l'ensemble : - des barres situées entre deux plans de découpe voisins et qui ne sont pas en intersection avec ces derniers, des portions pertinentes des barres qui sont en intersection avec ces deux plans de découpe voisins. Le poids d'une tranche est ainsi calculé comme la somme des poids des barres et des portions de barre qui lui appartiennent. L'un des principaux avantages de cette modélisation est qu'elle requiert très peu d'espace disque puisqu'une barre n'est en fait modélisée que par un couple point de surface / poids . En outre, le poids des portions de barre résultant de l'intersection d'un plan de découpe et d'une barre s'obtient en un temps de calcul très réduit B étant un point de la surface du muscle et A son projeté orthogonal sur le support horizontal, O l'intersection de la droite AB avec un plan de coupe, A' le projeté orthogonal de A sur le plan de coupe et B' le projeté orthogonal sur le plan de coupe, le théorème de Thalès donne : OA = (AA' ! BB') x OB Partant du fait que AB = OA + OB et que les distances M' et BB' s'obtiennent simplement en tant que distance des points A et B au plan, le calcul des longueur des portions de barre ne nécessite donc que très peu d'opérations. Leurs poids respectifs est obtenu à l'aide du poids linéaire calculé précédemment. Dans une deuxième variante, le modèle volumique est obtenu par une représentation par voxels unitaires (abréviation de volume element, ou élément de volume, équivalent en trois dimensions de la notion de pixel, élément d'image, en deux dimensions) de la scène. Initialement, chaque voxel du volume considéré représente un cube normé d'espace, de l'ordre du millimètre cube, pouvant être ou non occupé par le muscle. A l'aide du nuage de points obtenu au cours de l'étape d'acquisition 220, chacun de ces voxels peut ensuite passer dans l'un des états suivants : plein, si le voxel se situe sous le nuage de points et est donc entièrement occupé par le muscle, - contour, si le voxel contient un ou plusieurs points du nuage de points et un ou plusieurs points du support, surface, si le voxel contient un ou plusieurs points du nuage de points et ne contient aucun point du support, ou vide, si le voxel se situe au dessus du nuage de points et ne contient donc pas de matière du muscle. Après avoir ainsi qualifié les voxels en leur donnant un état, les voxels qui sont dans l'état Vide sont supprimés et l'on obtient ainsi un modèle du 30 muscle. Selon l'un des modèles, une tranche est modélisée comme l'ensemble des voxels situés entre deux plans de découpe voisins et de ceux qui sont en intersection avec ces deux plans. Aux extrémités du muscle, les tranches correspondent aux voxels situés avant ou après (selon l'extrémité considérée) le plan de découpe extrême correspondant. Les consignes de découpe étant généralement exprimées en poids minimum et/ou maximum des tranches, une approximation est faite pour obtenir le poids d'une tranche. En effet, une tranche partage des voxels avec la tranche qui la précède (respectivement, la tranche qui lui succède) : les voxels étant en intersection avec leur plan commun sont répartis entre les deux tranches considérés en considérant que la moitié d'entre eux appartient à une tranche et l'autre moitié à l'autre tranche. Pour le calcul du poids d'une tranche, ces voxels sont donc répartis pour moitié dans la tranche précédente (respectivement, suivante) et dans la tranche considérée. Cette approximation sera revue dans le futur en fonction des résultats obtenus sur le site réel. Le muscle ayant un poids total connu, chaque voxel a donc un poids unitaire P,,, et le poids de la tranche Pt est donc : Pt = ( Nt +'/ x Npg +'/2 x Npd ) x P,,, formule dans laquelle : Nt est le nombre de voxels dans la tranche, Npg est le nombre de voxels en intersection avec le plan gauche de la tranche, Npd est le nombre de voxels en intersection avec le plan droit de la tranche. Dans une troisième variante, on met en oeuvre un modèle mixte comportant des voxels unitaires et des voxels englobés. Afin de réduire l'espace disque et le temps de calcul liés à une représentation par voxels unitaires, la notion de voxel englobé est ici utilisée : il s'agit de calculer un voxel de volume maximal contenu dans le muscle. Une fois ce voxel englobé obtenu, seuls les voxels unitaires nécessaires à la modélisation de la surface du muscle sont créés. Ce voxel englobé est obtenu par un processus itératif. Partant d'un voxel unitaire, sa longueur, sa largeur et sa hauteur sont tour à tour incrémentées d'une valeur égale au côté d'un voxel unitaire jusqu'à être au plus près du nuage de points délimitant la surface du muscle. Une tranche est alors modélisée comme l'ensemble : des voxels unitaires situés entre deux plans de découpe voisins, - des voxels unitaires qui sont en intersection avec ces deux plans et du volume du polyèdre défini par les deux plans de découpe dans le voxel englobé, le volume du polyèdre étant calculé selon des méthodes classiques en fonction des aires des faces du volume intersecté et des normales à ces faces. Le gain en temps de calcul est obtenu du fait que le calcul de ce dernier volume requiert un nombre d'opérations négligeable en comparaison d'un tri de voxels unitaires (chaque voxel menant à un test d'intersection avec les plans). Dans une quatrième variante, on met en oeuvre un modèle mixte comportant des barres et des voxels englobés. Ce modèle est une variante du modèle des barres (première variante) qui a pour but d'augmenter la précision sur le calcul du volume de la tranche. En effet, la modélisation par barres étant une discrétisation volumique de l'espace, elle présente donc une imprécision sur le calcul du volume. Cette imprécision est étroitement corrélée à la distance inter barres. Le calcul du volume exact intersecté (volume du polyèdre) dans le voxel englobé offre un gain de précision d'autant plus important que le volume du polyèdre sur le volume du muscle numérisé tend vers 1. Puis, au cours d'une étape 230 de pré-détermination de plans de découpe 20 de tranches, on détermine le poids des tranches à découper et une première manière de les découper pour qu'elles possèdent ce poids. Au cours de l'étape de prédétermination de plans de coupe, on positionne les plans de coupe parallèlement les uns aux autres de manière à ce qu'un nombre maximum de tranches répondent au contraintes de poids. Par exemple, 25 les plans de coupe ont une ligne d'intersection avec le support qui est perpendiculaire à la direction de déplacement du support le long du convoyeur et l'angle formé entre ces plans de coupe et le support est prédéterminé, par exemple de 30 . Puis, au cours d'une étape d'optimisation 235, on optimise les positions et 30 directions des plans de coupe pour obtenir des plans de découpe dans lesquels la lame de découpe devra se déplacer afin que les tranches résultantes aient un poids identique qui respecte les contraintes de poids. Le calcul des plans de découpe constitue un problème d'optimisation. Un tel problème consiste, de manière très générale, à rechercher dans un espace défini par les variables considérées, une solution qui satisfasse un ensemble de contraintes liées à la tâche à réaliser, et qui permette si possible de minimiser un ou plusieurs critères représentatifs d'un coût attribué à cette tâche. Une première spécification du problème particulier considéré dans ce projet nous donne donc : - pour variables : n plans de coupe, chacun d'entre eux étant modélisé par un point et deux vecteurs, -pour contraintes : des intervalles de valeurs possibles sur les dimensions des tranches extraites du muscle et des intervalles de valeurs possibles pour l'orientation des plans par rapport au plan horizontal et par rapport à l'orientation du muscle, pour critère : l'obtention de tranches de poids constant et calibré. Du fait du nombre de variables qu'entraîne l'optimisation de n plans, l'espace de recherche du problème est de cardinal trop élevé pour penser déterminer une solution exacte et globalement optimale. On parle dans ce cas d'un problème d'optimisation combinatoire. Différentes méthodes permettent d'atteindre une solution approchée, en essayant de faire en sorte qu'elle soit la meilleure possible dans un temps acceptable. Certaines de ces méthodes, comme le recuit simulé ou la descente décrites respectivement en regard des figures 5 et 4, s'adaptent à divers problèmes, quitte à fixer la valeur de certains paramètres de ces méthodes, qui sont alors dites méta-heuristiques . Lorsque l'on applique la méthode de recuit simulé au problème global de positionnement des n plans (n étant obtenu à partir du poids total du muscle et du poids attendu pour chaque tranche), tous les plans sont positionnés en même temps : une solution initiale et arbitraire est obtenue en répartissant régulièrement les n plans le long du muscle, comme effectué au cours de l'étape 230 de pré-détermination des plans de coupe, - les transformations locales envisagées sont : . un déplacement élémentaire d'un plan le long de l'axe x, . un déplacement élémentaire d'un plan le long de l'axe y, . un déplacement élémentaire d'un plan le long de l'axe z, . une rotation élémentaire d'un plan autour de l'axe y lié au plan (tel que représenté sur la figure 1), . une rotation élémentaire d'un plan autour de l'axe z lié au plan. Pour obtenir une solution voisine de la solution courante, un plan parmi les n plans et une transformation locale sont choisis aléatoirement et cette transformation est appliquée au plan choisi. La fonction de coût considérée est l'écart type du poids des tranches obtenues par rapport au poids objectif. Les temps de calcul importants rendent préférentielle une méthode constructive décrite ci-dessous, dans laquelle les plans de découpe sont placés l'un après l'autre. A chaque étape de l'algorithme, un plan est donc positionné et orienté à l'aide de la méthode du recuit simulé : - une solution initiale et arbitraire est obtenue en positionnant le plan considéré à l'aide d'une heuristique décrite ci-dessous et - les transformations locales envisagées sont les mêmes que pour la méthode globale. Pour obtenir une solution voisine de la solution courante, une transformation locale est choisie aléatoirement et appliquée au plan, la fonction de coût utilisée est la différence entre le poids de la tranchedélimitée par le plan précédant et le plan courant (ou le plan courant seul pour la première tranche) et le poids objectif. L'heuristique permettant de calculer le positionnement initial d'un plan est la suivante : le premier plan est positionné à une distance dX du début du muscle, où dX est la longueur du muscle le long de l'axe des x divisée par le nombre n de plans à calculer (l'orientation du plan est arbitraire), - les plans suivants sont obtenus par une translation du plan précédant le long de l'axe des x de la distance dX (l'orientation du plan précédent est conservée). L'algorithme du recuit simulé est donc appliqué successivement n fois (où n est le nombre de plans). La dernière tranche, située au-delà du dernier plan, hérite du poids lié aux barres ou aux voxels restants, et n'est donc pas obtenue par optimisation. Préférentiellement, une dernière étape de l'algorithme consiste à appliquer une méthode de descente au problème global du positionnement des n plans. Les inventeurs ont, en effet, déterminé que cette dernière étape permet généralement d'affiner la qualité de la solution finale en un temps réduit et garantit d'aboutir à un optimum local du problème global de bonne qualité. La figure 3 montre un exemple de résultat obtenu à l'issue de l'application de cette méthode, sous forme de plans de découpe 305. Les paramètres d'optimisation liés au recuit simulé (température initiale, loi de décroissance, etc.) sont automatiquement déterminés en fonction des caractéristiques de la pièce à découper, à l'aide d'heuristiques simples. Puis, au cours d'une étape 240, on planifie la découpe du muscle selon les plans déterminés au cours de l'étape d'optimisation 235. L'objectif de cette étape est de déterminer quelle est la trajectoire de l'outil de découpe dans les plans obtenus à l'issue de l'étape 235. Cette trajectoire doit permettre de minimiser le déplacement de l'outil de découpe tout en garantissant la découpe effective de la tranche. Elle est intrinsèquement liée aux performances de l'outil de découpe. Cette trajectoire fait intervenir le dernier degré de liberté nécessaire pour la réalisation de la découpe : l'outil de découpe peut se réorienter au cours de son déplacement dans le plan de découpe. Puis, au cours d'une étape 245, on effectue la commande de l'outil de découpe et donc la découpe du muscle selon les plans déterminés au cours de l'étape d'optimisation 235. Une fois les trajectoires de l'outil connues dans l'espace géométrique, l'étape 245 conduit à la découpe du muscle en tranches. Etant donné les capacités de positionnement et d'orientation requises du fait des six degrés de liberté liés à la tâche, préférentiellement, un robot manipulateur muni d'un outil de découpe approprié est mis en oeuvre. On rappelle que les robots manipulateurs sont employés pour réaliser des tâches répétitives dans un temps réduit avec une précision élevée. Ces tâches sont généralement prédéfinies et sont planifiées par un apprentissage manuel réalisé par un opérateur humain. Dans le mode de réalisation décrit et représenté, l'outil de découpe utilise une technologie ultrason. Le mouvement de lame est rapide et longitudinal au mouvement du robot. On observe que, pour cette réalisation, on a adapté une lame de couteau standard en lieu et place des lames rectangulaires utilisés sur les outils ultrasons existants : ainsi, le mouvement de percussion est remplacé par un mouvement orienté le long du fil de la lame, plus adéquat à la découpe de viande. Cet outil présente, en particulier, les avantages de contribuer à l'hygiène du procédé du fait des ultrasons (qui éliminent potentiellement les cellules de listéria) et de répondre aux contraintes liées au caractère d'altérabilité du muscle (ses propriétés organo-leptiques doivent rester intactes), de limiter ou de supprimer les mouvements de la pièce au cours de la découpe et ainsi de limiter les erreurs dues à la déformation du muscle. Puis, au cours d'une étape 250, les tranches découpées sont traitées, par exemple mise en emballage et à température de conservation, selon des techniques connues en soi. Enfin, au cours d'une étape 255, le support est nettoyé selon des techniques connues en soi. On donne, ci-dessous, le principe général de la méthode de descente et de celle du recuit simulé, celles-ci étant utilisées dans certains modes de réalisation du procédé objet de la présente invention. On définit généralement le voisinage d'une solution à l'aide d'une transformation locale ou élémentaire. Un transformation est une opération permettant de changer une solution X de l'ensemble S des solutions possibles en une autre solution X' de S. Une transformation est considérée comme élémentaire (ou locale) si elle ne modifie que faiblement la structure de la solution à laquelle on l'applique. Autrement dit, les transformations élémentaires constituent un sous-ensemble de l'ensemble des transformations ; elles sont locales en ce sens qu'elles ne perturbent pas globalement la structure de la solution, mais ne la modifient que localement. Par exemple, si X est un entier codé sous la forme d'une chaîne de bits, une transformation locale peut consister à changer un bit de la chaîne en son complémentaire. Le choix de la transformation élémentaire dépend a priori du problème à traiter. On peut soumettre le choix de la transformation élémentaire à deux critères qu'elle doit respecter. Dans la mesure où cette transformation est appliquée de nombreuses fois, on doit d'abord pouvoir en évaluer rapidement les conséquences, ce qui entraîne qu'elle doit être relativement simple. D'autre part, elle doit permettre d'engendrer tout l'ensemble S, ou du moins tout l'ensemble dans lequel on cherche la solution optimale ; par exemple, la transformation consistant à changer, dans une chaîne de n bits, un bit et son complémentaire permet d'engendrer n'importe quelle configuration en au plus n changements bien choisis à partir de n'importe quelle solution initiale. Les transformations élémentaires étant définies, on peut définir le voisinage d'une solution : le voisinage V(X) d'une solution X est l'ensemble des solutions que l'on peut obtenir en appliquant à X une transformation locale. La notion de voisinage dépend donc de la transformation locale considérée. Ainsi, pour la transformation élémentaire évoquée plus haut dans l'exemple, le voisinage d'une chaîne X de n bits est l'ensemble des n chaînes de n bits possédant exactement n-1 bits en commun avec X. Une autre transformation pourrait induire un voisinage de cardinal différent ; par exemple, celle définie par le changement simultané de deux bits conduirait à un voisinage possédant n(n-1)/2 éléments. L'utilisation des voisinages permet de préciser le fonctionnement d'une descente. Celle-ci consiste, étapes 410 à 425, à partir d'une solution initiale Xo, engendrée à l'étape 405, à engendrer une suite de solutions X; vérifiant : X, E V(X,_,) avec f (X;) L'organigramme général d'une descente est donné en figure 4. En ce qui concerne l'exploration du voisinage de la solution courante, plusieurs attitudes peuvent être adoptées : exploration aléatoire, exploration systématique pour déterminer un voisin meilleur, ou exploration exhaustive pour déterminer le meilleur voisin. L'exploration aléatoire, qui rend la méthode stochastique, consiste à choisir aléatoirement un voisin de la solution courante X ; lorsque la transformation locale dépend de paramètres, on tire aléatoirement ces paramètres pour appliquer la transformation à X. Il est alors difficile d'être sûr d'avoir atteint un minimum local pour cette transformation. En revanche, si on décide de borner de toute façon le nombre de configurations examinées (au risque bien sûr de ne pas atteindre un minimum local), cette attitude peut apporter une plus grande diversité qu'une exploration systématique. Celle-ci consiste à envisager les uns après les autres tous les jeux de paramètres possibles, jusqu'à ce qu'on en trouve un qui conduise à un voisin meilleur que la solution courante ; si l'on épuise tous les jeux possibles sans trouver un meilleur voisin, c'est que la configuration courante est un minimum local. L'exploration exhaustive, quant à elle, consiste à examiner les uns après les autres les voisins de la solution courante pour retenir celui qui entraîne la plus grande diminution de f. Comme dans le cas précédent, il est facile de détecter un minimum local, mais cette méthode risque de consommer plus de temps de calcul. Quelle que soit la méthode d'exploration du voisinage utilisée, l'inconvénient majeur d'une descente est que la configuration obtenue à la fin à de fortes chances d'être un minimum local (tout dépend de la solution initiale utilisée pour l'appliquer) qui peut être très éloigné du minimum global cherché, sans qu'il soit possible de s'en échapper. La méthode du recuit simulé, ou simulated annealing en anglais, repose sur une analogie avec la thermodynamique et reprend les simulations utilisées en 1953 par Metropolis pour étudier l'évolution d'un système physique au contact d'un bain de chaleur ; pour cette raison, on parle parfois d' algorithme de Metropolis . Il est bien connu que l'état d'un matériau dépend de la température à laquelle il est porté. La distribution de probabilité donnée par la loi canonique de Gibbs-Boltzmann stipule que la probabilité P(X) d'observer l'état X vaut : P(X) = a(T). exp ù E( ) i , formule dans laquelle : T est la température, k est la constante de Boltzmann, E(X) est l'énergie interne de la configuration X, a(T) est l'inverse de la fonction de partition, c'est-à-dire un terme dépendant de T mais non de X qui permet de normaliser les probabilités. On constate qu'à température T fixée, un état est d'autant plus probable que son énergie interne est plus faible. De plus, si T est élevée par rapport aux valeurs que peut prendre E(X), la probabilité d'observer un état donné sera à peu près la même quel que soit l'état. Au contraire, si la température est peu élevée, les états de faible énergie interne deviendront plus probables, et à température presque nulle, seuls les états fondamentaux ont une probabilité non négligeable d'être observés. Ces propriétés sont utilisées en métallurgie pour fabriquer des cristaux, configurations d'énergie interne minimum : on porte un matériau à température élevée, puis on refroidit. En fait, la vitesse de décroissance de la température intervient aussi. Si la température décroît brutalement, le déséquilibre thermique créé fige la structure interne en un état métastable, c'est-à-dire un état qui correspond à un minimum local de l'énergie interne, en ce sens qu'aucun ré-agencement local des molécules ne permet de faire baisser l'énergie interne. Cette méthode est connue sous le nom de trempe, et permet de fabriquer des matériaux résistants, comme les aciers trempés. Si on veut obtenir un cristal, c'est-à-dire un état d'énergie minimum, il faut au contraire faire décroître très lentement la température du matériau, de telle sorte que l'équilibre thermique ait le temps de s'instaurer entre deux décroissances de la température. Comme on ne peut attendre un temps infini, il arrive que la décroissance de la température soit encore trop rapide. On obtient dans ce cas une structure presque cristalline, mais présentant des défauts. Pour les faire disparaître, on réchauffe le matériau, ce qui a pour effet d'augmenter l'amplitude vibratoire des molécules, si bien que celles-ci peuvent effectuer des mouvements, interdits quand le système est gelé. En particulier, l'augmentation de la température autorise des mouvements entraînant une augmentation de l'énergie interne ; ces mouvements provisoirement défavorables par rapport à l'objectif fixé (minimiser l'énergie interne) permettent, à long terme, de franchir une barrière énergétique et de trouver une configuration d'énergie minimum. C'est la technique du recuit métallurgique. Le recuit simulé est né d'une analogie entre l'optimisation combinatoire et les phénomènes qui viennent d'être décrits. En optimisation combinatoire, le but est de minimiser une fonction en évitant les minima locaux, alors que le nombre de solutions est souvent très élevé. De même, pour la fabrication d'un cristal, on cherche à minimiser l'énergie interne en évitant les états métastables, alors que le nombre de combinaisons des molécules est très grand. L'idée de Kirkpatrick est de simuler un recuit métallurgique : pour tenir compte du fait qu'une dégradation provisoire peut entraîner une amélioration plus tard, on peut autoriser une transformation locale provocant une augmentation de la fonction à minimiser avec une certaine probabilité. C'est la méthode du recuit simulé. Comme on vient de le voir, le recuit simulé s'inspire largement de la méthode de descente, mais en la modifiant d'une façon fondamentale : au lieu de rejeter une transformation entraînant une augmentation de la fonction objectif que l'on veut minimiser, on l'accepte avec une certaine probabilité. Cette probabilité doit tenir compte de l'ampleur de l'augmentation (le fait d'accepter une augmentation a devra être d'autant moins probable que l'augmentation a sera grande) et du degré d'avancement de l'exécution. Un paramètre de contrôle (pour le recuit métallurgique, il s'agissait de la température) rendra de moins en moins probables les transformations désavantageuses. La probabilité d'accepter une transformation provoquant une remontée peut être choisie en s'inspirant de la distribution de Gibbs-Boltzmann : on effectue une transformation simple passant de la solution Xi à la solution Xj ; on calcule la variation of = f (X) ù f (X;) de la fonction de coût f, et on accepte la transformation avec la probabilité P(i, j) définie par : P(i, j) = 0 si 0 4f, P(i, j) = e si Af,f > 0 Dans cette expression, T est un paramètre de contrôle jouant le rôle du terme kT en thermodynamique. Par abus de langage, on continue à l'appeler température, mais il est homogène à la fonction à minimiser. Ce choix pour la probabilité convient bien à l'objectif fixé plus haut : quand 5 T est élevée (ce qui sera le cas initialement), un grand nombre de transformations sont acceptées ; quand T a atteint une valeur basse, proche de 0 (on espère alors être près de l'optimum global), seules les transformations avantageuses sont retenues, et les remontées n'ont pas lieu. Pour savoir si une transformation désavantageuse est réellement 10 adoptée, on tire aléatoirement, avec une distribution uniforme, un nombre p compris entre 0 et 1 et on le compare à la valeur de : i Dfj T 1 Si p est plus petit, la transformation de X; à Xj est acceptée, sinon elle est refusée. Ce choix de l'exponentielle comme probabilité d'acceptation est parfois 15 appelé règle de Metropolis . D'autre part, dans le recuit métallurgique, la température décroît par paliers, jusqu'à ce qu'elle soit suffisamment basse pour que l'on puisse considérer que le système est gelé . Ceci se traduit, dans le recuit simulé, par un certain critère définissant le nombre de changements de température. Enfin, 20 entre deux changements de température, il est nécessaire que celle-ci devienne uniforme dans le matériau que l'on recuit. Dans la méthode du recuit simulé, cela correspond au nombre de transformations élémentaires proposées à température fixée. Cette description fait intervenir six paramètres : 25 - le nombre de paliers de température, - le nombre de transformations à température fixée, - la configuration, ou solution, initiale, - la valeur initiale de la température, - la loi de décroissance de la température et 30 - le voisinage d'une solution. Il revient généralement à l'utilisateur de préciser ces paramètres selon la connaissance qu'il a du problème, du temps de calcul qu'il peut consacrer à exp l'application de l'algorithme, de la qualité de la solution qu'il espère obtenir, etc. Des choix assez classiques de ces paramètres peuvent néanmoins être obtenus dans la littérature. L'organigramme de la méthode du recuit simulé est proposé sur la figure 5. Il fait clairement apparaître l' algorithme de Metropolis , qui possède donc la même structure que celui du recuit simulé, mais avec une valeur constante de la température. Cet algorithme permet seulement une optimisation locale de la fonction à minimiser. On observe, en figure 6, un dispositif de découpe de muscle 600 10 comportant : - un convoyeur portant des supports 650 de muscles, un poste 605 de positionnement de muscles sur les supports 650, un poste de pesée 610, ici intégré au poste 605, - un poste d'acquisition d'une image 615 dudit muscle comportant une 15 source de lumière 632 et un capteur d'image 634 ; - un poste de découpe 615 comportant un bras-robot manipulateur 645 portant un outil de découpe 647 comportant, lui-même, un générateur d'ultrasons 649 ; - un poste de traitement des tranches 620 ; 20 - un poste de nettoyage 625 de support des supports 650 et - un ordinateur 655 comportant un moyen de modélisation 660 dudit muscle, à partir de ladite image, un moyen d'optimisation 665 de plans de coupe dudit muscle, à partir dudit modèle et un moyen de planification de découpe 670, en fonction desdits plans de coupe. 25 Le convoyeur comporte un moteur de déplacement (non représenté) des supports 650 d'un poste au suivant, de manière synchrone, tous les supports avançant simultanément. Le convoyeur comporte aussi un automate de commande (non représenté) qui commande l'avancement des supports 650 lorsque, à la fois, les tâches des différents postes ont été effectuées et que 30 l'opérateur a validé le positionnement d'un muscle sur le support, au poste de positionnement 605, en appuyant, avec ses deux mains, sur les deux boutons de commande 607. Le convoyeur fonctionne ainsi de telle manière que, pendant qu'un support est positionné en regard d'un poste de positionnement du muscle sur ce support, un autre support, portant déjà un muscle à découper, se trouve au poste d'acquisition d'images, un troisième support se trouve en regard du poste de découpe, un quatrième support se trouve en regard du poste de traitement des tranches et un cinquième support se trouve dans le poste de nettoyage. Le convoyeur est adapté à faire avancer d'un pas l'ensemble des supports lorsque l'opérateur qui effectue le positionnement d'un muscle a fini celui-ci et que l'acquisition d'image, le découpage du muscle et le retrait des tranches à traiter ont été respectivement validés sur chacun des postes du convoyeur du dispositif de découpe objet de la présente invention. Le poste de pesée 610 est adapté à déterminer le poids du muscle présent sur le support 650. Il comporte, par exemple, des jauges de contraintes à cristaux piézo-électriques. Dans le mode de réalisation décrit en figure 6, dans le poste d'acquisition d'image 610, la source de lumière 632 et le capteur d'image 634 sont solidaires et sont déplacés par un moteur pas-à-pas (non représenté), longitudinalement, au dessus du support 650, dans une direction parallèle à la direction de déplacement du support 650 par le convoyeur. L'ordinateur 655 est de type connu, rendu résistant aux conditions industrielles dans laquelle le dispositif est placé et est doté des mémoires, des interfaces d'acquisition et de sortie de données et des logiciels nécessaires au fonctionnement décrit ici. Ainsi, le moyen de modélisation 660, le moyen d'optimisation 665 de plans de coupe dudit muscle et le moyen de planification de découpe 670 sont essentiellement constitués de logiciels implémentant le procédé tel que décrit en regard des figures 1 à 5. REVENDICATIONS 1 - Procédé de découpe de muscle, caractérisé en ce qu'il comporte : une étape d'acquisition (220) d'une image dudit muscle ; - une étape de modélisation (225) dudit muscle, à partir de ladite image ; une étape d'optimisation (235) de plans de coupe dudit muscle, à partir dudit modèle ; - une étape de planification de découpe (240), en fonction desdits plans de coupe et - une étape de découpe (245) dudit muscle selon ladite planification. 2 û Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, préliminairement à l'étape d'acquisition (220), une étape de positionnement (205, 210, 215) à plat du muscle à découper. 3 û Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de positionnement (205, 210, 215) à plat du muscle à découper, on exerce, avec un dispositif, une pression sur le muscle allongé sur un support. 4 û Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'acquisition (220), on met en oeuvre un plan laser et une capteur d'image sensible aux rayons laser réfléchis sur ledit muscle et placé en dehors du plan du plan laser. 5 û Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de modélisation (225), on détermine des volumes élémentaires occupés par le muscle. 6 û Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de modélisation (225), on détermine des volumes en parallélépipède rectangle correspondant à des barres de matière du muscle. 7 û Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'optimisation (235), on détermine des plans de coupe permettant la découpe de pièces de même volume. 8 û Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'optimisation (235), consistant, de manière très générale, à rechercher dans un espace défini par les variables considérées, unesolution qui satisfasse un ensemble de contraintes liées à la tâche à réaliser, et qui permette si possible de minimiser un ou plusieurs critères représentatifs d'un coût attribué à cette tâche, on prend, pour variables, n plans de coupe, chacun d'entre eux étant modélisé par un point et deux vecteurs, pour contraintes, des intervalles de valeurs possibles sur les dimensions des tranches extraites du muscle et des intervalles de valeurs possibles pour l'orientation des plans par rapport au plan horizontal et par rapport à l'orientation du muscle, et pour critère, l'obtention de tranches de poids constant et calibré. 9 ù Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'optimisation (230, 235), on met en oeuvre une solution initiale et arbitraire obtenue en positionnant le plan considéré par une translation du plan précédant le long du muscle, le plan initial étant placé relativement au contour du muscle. 10 ù Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'optimisation (230), les transformations locales envisagées comportent un déplacement élémentaire d'un plan le long d'au moins un axe et une rotation élémentaire d'un plan de découpe autour d'un axe lié au plan. 11 ù Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'optimisation (230), pour obtenir une solution voisine de la solution courante, une transformation locale est choisie aléatoirement et appliquée au plan de découpe, le critère utilisé étant la minimisation de la différence entre le poids de la tranche délimitée par le plan précédant et le plan courant et le poids visé. 12 ù Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'optimisation (230), on met en oeuvre un algorithme de descente. 13 ù Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que, au cours de l'étape d'optimisation (230), on met en oeuvre un algorithme de recuit simulé. 14 ù Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que, au cours de l'étape de découpe (245), on met en oeuvre un outil de découpe qui comporte un générateur d'ultrasons.15 - Dispositif de découpe de muscle, caractérisé en ce qu'il comporte : - un moyen d'acquisition (632, 634) d'une image dudit muscle ; - un moyen de modélisation (660) dudit muscle, à partir de ladite image ; - un moyen d'optimisation (665) de plans de coupe dudit muscle, à partir dudit modèle ; - un moyen de planification (670) de découpe, en fonction desdits plans de coupe et un moyen de découpe (645, 649) dudit muscle selon ladite planification.