Brevet FR2896847A1 — publié le 20070803

La présente invention a pour objet une structure articulée destinée à permettre l'orientation dans l'espace d'un objet qui y est lié. On connaît de nombreuses structures articulées permettant de réaliser une telle orientation, et cela dans de nombreux domaines tels que, par exemple et non limitativement, la constitution et l'architecture des robots, des grues et autres engins de terrassement, l'orientation d'un objet comme une antenne etc..., ou bien des dispositifs de commande de type joystick ou manche à balai Ces structures articulées sont plus ou moins complexes, selon le nombre souhaité de degrés de liberté, et plus ce nombre est élevé, plus la structure est complexe et en outre coûteuse. Le but de la présente invention est de proposer une structure articulée permettant d'orienter un objet dans l'espace, de conception simple, d'une grande rigidité et d'un encombrement réduit. La structure articulée selon l'invention se caractérise essentiellement en ce qu'elle comporte une platine fixe liée à une platine mobile au travers de trois bras, où chacun desdits bras comprend deux éléments, articulés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une liaison sphérique, et s'articulant chacun sur l'une desdites platines par l'intermédiaire d'un pivot, et en ce que pour chacune des platines les trois pivots sont d'axes non parallèles. Selon une caractéristique additionnelle de la structure articulée selon l'invention, chacun des bras est associé à un moyen moteur apte à agir sur le pivotement d'un élément dudit bras sur la platine. Selon une autre caractéristique additionnelle de la structure articulée selon l'invention, qu'elle est associée en série à au moins une autre structure articulée similaire, en sorte de comprendre au moins une platine intermédiaire qui comporte trois pivots, d'axes non parallèles, destinés chacun au rattachement de deux bras articulés permettant chacun la liaison avec l'une des deux platines adjacentes, les deux éléments desdits deux bras articulés, montés pivotants sur ladite platine intermédiaire, étant solidaires fixement. Les avantages et les caractéristiques du dispositif selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente plusieurs modes de réalisation non limitatifs. Dans le dessin annexé : - les figures 1, 2 et 3 représentent des vues schématiques en perspective d'une structure articulée selon l'invention, dans 10 différentes positions de déploiement. - les figures 4, 5 et 6 représentent des vues schématiques en perspective d'une variante de la même structure articulée, dans deux positions différentes de déploiement. - la figure 7 représente une vue schématique en perspective 15 d'une autre variante de la même structure articulée. Sur les figures 1, 2 et 3 on peut voir qu'une structure articulée selon l'invention comprend, dans ce mode de réalisation, une platine fixe 1 et une platine mobile 2 destinée à porter un objet à orienter dans l'espace. 20 Les deux platines 1 et 2 sont reliées par trois bras 3, comprenant chacun deux éléments 31 et 32, reliés par une articulation sphérique 30. Les éléments 31 s'articulent sur la platine fixe 1 par l'intermédiaire de chapes 10 portant des pivots, non visibles, 25 dont les axes ne sont pas parallèles. De la même manière et symétriquement, les éléments 32 s'articulent sur la platine mobile 2 par l'intermédiaire de chapes 20 portant des pivots 21 dont les axes ne sont pas parallèles. D'autre part, chacun des éléments 31 est relié à la platine 30 fixe 1 par un moyen moteur 4 apte à agir sur le pivotement de l'élément 31, en l'occurrence chacun des moyens moteurs 4 consiste en un vérin. On peut comprendre qu'un pivotement des éléments 31 selon un même angle, tel que cela est représenté sur la figure 3, 35 génère un déplacement de la platine mobile 2, parallèlement à la platine fixe 1 alors qu'un pivotement selon des angles différents, tel que cela est représenté sur la figure 2, génère une inclinaison de la platine mobile 2. On notera que, dans une autre configuration, les moyens moteur 4 pourraient tout à fait être solidaires de la platine 5 mobile 2, et agir sur le pivotement des éléments 32. En référence maintenant aux figures 4, 5 et 6, on peut voir une variante de la structure articulée selon l'invention, où notamment deux structures articulées sont associées en série. On peut voir ainsi trois platines reliées par des bras 10 articulés, à savoir une platine fixe 1 reliée, au travers de bras 5, à une platine intermédiaire 6, elle-même reliée, au travers de bras articulés 7, à une platine mobile 8. Les bras 5 sont constitués chacun de deux éléments 51 et 52 reliés par une articulation sphérique 50, les éléments 51 15 s'articulant sur la platine fixe 1 au travers de chapes 10 portant des pivots, non visibles, dont les axes sont non parallèles, en l'occurrence contenus dans un même plan et faisant entre eux un angle de 120 , tandis que les éléments 52 s'articulent sur la platine intermédiaire 6, au travers de 20 chapes 60 portant des pivots 61 dont les axes sont non parallèles, en l'occurrence également contenus dans un même plan et faisant entre eux un angle de 120 . Les bras 7 sont constitués chacun de deux éléments 71 et 72 reliés par une articulation sphérique 70, les éléments 71 25 s'articulant sur la platine intermédiaire 6 au travers des chapes 60 et des pivots 61, tandis que les éléments 72 s'articulent sur la platine mobile 8, au travers de chapes 80 portant des pivots 81 dont les axes sont non parallèles, en l'occurrence contenus dans un même plan et faisant entre eux un 30 angle de 120 On peut constater que les éléments 52 et 71 qui pivotent sur une même chape 60, sont liés de manière rigide, ce qui permet de transmettre aux bras 7 les mouvements des bras 5, eux-mêmes déplacés par les moyens moteurs 4. 35 Il est possible de placer en série plusieurs structures articulées selon l'invention, la figure 7 représente ainsi un ensemble comprenant une platine fixe 1, deux platines intermédiaires 6 et une platine mobile 8, et des bras 5 et 7, ainsi que des bras 9 reliant les deux platines intermédiaires 6 et constitués de deux éléments 91 et 92 reliés par une liaison sphérique 90. On notera que les figures représentent une forme de réalisation préférentielle de la structure articulée selon l'invention, où pour chaque platine les axes des pivots font entre eux un angle de 120 , et sont contenus dans un même plan, tandis que les bras sont de même longueur. Il est toutefois parfaitement envisageable que la structure articulée selon l'invention comporte des bras de longueurs différentes, que les axes d'une même platine soient des plans différents, parallèles ou non, que la disposition et l'orientation des axes d'une platine soient non symétriques à celles de la platine adjacente, l'essentiel demeurant dans le fait que les axes d'une même platine soient non parallèles. REVENDICATIONS 1) Structure articulée destinée à permettre l'orientation dans l'espace d'un objet qui y est lié, caractérisée en ce qu'elle comporte une platine fixe (1) liée à une platine mobile (2 ; 6, 8) au travers de trois bras (3 ; 5, 7 ; 9), où chacun desdits bras (3 ; 5, 7 ; 9) comprend deux éléments (31, 32 ; 51, 52, 71, 72), articulés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une liaison sphérique (30 ; 50, 70 ; 90), et s'articulant chacun sur l'une desdites platines (1, 2 ; 6, 8) par l'intermédiaire d'un pivot (21 ; 61), et en ce que pour chacune des platines (1, 2 ; 6, 8) les trois pivots sont d'axes non parallèles. 2) Structure articulée selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des bras (3 ; 5) est associé à un moyen moteur (4) apte à agir sur le pivotement d'un élément (31 ; 51) dudit bras (3 ; 5) sur la platine (1). 3) Structure articulée selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est associée en série à au moins une autre structure articulée similaire, en sorte de comporter au moins une platine intermédiaire (6) qui comporte trois pivots, d'axes non parallèles, destinés chacun au rattachement de deux bras articulés(5, 7 ; 9) permettant chacun la liaison avec l'une des deux platines adjacentes (1, 6, 8), les deux éléments (52 et 71 ; 52 et 91, 92 et 71) desdits deux bras articulés (5, 7 ; 9), montés pivotants sur ladite platine intermédiaire (6), étant solidaires fixement. 4) Structure articulée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les trois pivots de chaque platine (1, 2 ; 6, 8) sont d'axes contenus dans un même plan et faisant entre eux un angle de 120 .