Brevet FR2988867A1 — publié le 20131004

- 1 - « Procédé pour recharger un robot mobile, tel qu'un support motorisé supportant une tablette tactile, et dispositif associé » Domaine technique La présente invention concerne un procédé pour recharger un robot mobile, notamment du type utilisé comme support motorisé de tablette tactile. Elle vise également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, ainsi qu'une station d'accueil et un robot mobile ou support motorisé associés. Un tel procédé de charge et chargeur permet à un utilisateur de superviser le retour d'un robot mobile ou support motorisé pour tablette tactile vers une station d'accueil. Etat de la technique antérieure On connaît des stations de charge pour des supports motorisés ayant un corps et une tête tels que des robots agencés pour recevoir un dispositif comprenant une caméra, ledit dispositif constituant la tête du robot. On connaît par exemple la station de charge proposée pour le robot RovioTM. Ce robot fait office de caméra IP mobile car il est possible de piloter l'engin non seulement en local mais aussi à distance via Internet. Le robot est capable de streamer la vidéo et le son afin de voir et d'entendre tout ce qui se passe chez une personne à distance en utilisant un simple navigateur Internet. Le robot est également capable de s'orienter afin de retrouver la station de charge pour recharger ses batteries. Un inconvénient de cette station de charge est que le retour vers la base se fait en marche arrière, ce qui limite le contrôle par l'utilisateur qui ne peut donc vérifier ou contrôler la bonne approche de la station de charge par le robot. Un autre inconvénient de ce dispositif est la nécessité pour la station de charge d'entourer le robot, ce qui a pour conséquence que celle-ci est volumineuse si ce dernier l'est également. On connaît d'autres systèmes de charge, tel que celui proposé pour le robot GostaïTM. A nouveau, le retour vers la base se fait en marche arrière, - 2 - ce qui limite le contrôle par l'utilisateur qui ne peut donc vérifier ou contrôler la bonne approche de la station de charge par le robot. Un autre inconvénient posé par le dispositif de charge est qu'il est volumineux. En effet, le système de charge est une sorte de fourche articulée de l'ordre de 35 centimètre se connectant à l'arrière du robot. C'est donc un système volumineux, qui n'est pas esthétique et fragile car de nombreux chocs se produisent entre la station de charge et le support motorisé avant que ce support soit positionné en situation de charge. Ainsi, les dispositifs de charge selon l'état de l'art imposent au robot un retour vers la base qui se fait en marche arrière, ce qui limite le contrôle par l'utilisateur qui ne peut donc vérifier ou contrôler la bonne approche de la station de charge par le robot. De plus, les stations de charge selon l'état de l'art sont encombrantes. Enfin, ces stations de charge sont fragiles car de nombreux chocs se produisent entre les stations et les supports motorisés avant que ces derniers soient positionnés en situation de charge. Par ailleurs, les stations de charge pour des supports motorisés selon l'état de l'art protègent peu ou pas l'accès aux plots de charge ce qui peut s'avérer dangereux. L'invention a donc pour but de pallier tout ou partie des inconvénients précédents des stations de charge pour des supports motorisés tels que des robots. Un but de l'invention est de proposer un procédé et dispositif de charge pour support motorisé possédant peu de degrés de liberté (la tête ne peut pas tourner par rapport à un axe vertical indépendamment du corps) et dont le corps est assez volumineux autorisant un contrôle permanent par un utilisateur permettant à celui-ci de vérifier que l'approche de la base s'effectue correctement et de corriger si nécessaire. Un autre but de l'invention est de proposer un tel dispositif de charge qui soit moins volumineux, plus esthétique et moins fragile que celles existantes. Un autre but de l'invention est de proposer un tel dispositif qui ne contraigne pas un degré de liberté du robot. - 3 - Un autre but de l'invention est encore de proposer un tel dispositif de charge dont l'accès aux plots de charge est protégé. Exposé de l'invention On atteint au moins l'un des objectifs précités avec un dispositif de charge électrique d'un robot mobile à faible degré de liberté, comprenant une station d'accueil, ledit robot comprenant des moyens de vision sur sa face avant, des moyens de motorisation et des moyens de contrôle, ladite station d'accueil comprenant un support de charge prévu pour procurer un charge électrique dudit robot, caractérisé en ce que les moyens de contrôle coopèrent avec les moyens de vision pour contrôler lesdits moyens de motorisation de façon à : (i) faire approcher ledit robot mobile sur ledit support de charge en marche avant jusqu'à atteindre une première position dudit robot sur ledit support de charge et (ii) faire tourner ledit robot mobile sur lui-même jusqu'à atteindre une seconde position dudit robot pour le rendre apte à être chargé électriquement depuis ledit support de charge. On dispose ainsi d'un système de recharge tolérant aux imprécisions de positionnement initiales du robot par rapport à ses plots de charge, centrant le robot sur ces plots de charge en le guidant lors de sa rotation finale, et permettant à l'utilisateur de contrôler en permanence le retour sur la base tout en assurant un mode de stationnement avec la tablette orientée à l'opposé du mur. De préférence, le support de charge peut comporter des moyens de butée d'arrêt du robot mobile dans sa première position à l'issue de sa phase d'approche, et dans sa seconde position à l'issue de sa rotation sur lui-même, les moyens de vision peuvent être dirigés sensiblement à l'opposé des moyens de butée. Avantageusement, le support de charge peut-être pourvu de deux plots de charge et le robot mobile peut comporter un corps principal pourvu -4 sur sa base de deux roues entraînées par les moyens de motorisation, le corps principal peut comprendre un élément de forme sensiblement discoïdale et de diamètre sensiblement égal à la distance séparant les deux plots de charge, l'élément coopérant avec les plots de charge pour permettre une rotation du robot mobile sur lui-même. Dans une version particulière, le corps principal peut en outre comprendre deux éléments de connexion électrique agencés pour entrer en contact avec les deux plots de charge lorsque le robot mobile se trouve dans la seconde position sur le support de charge. Ainsi, on dispose d'un dispositif dont sécurisé d'un point de vue électrique. Avantageusement, les plots de charge peuvent comprend chacun un bouton-poussoir agencé pour être commandé mécaniquement par pression exercée par les éléments de connexion lorsque le robot mobile se trouve dans la seconde position sur le support de charge, et conditionner ainsi la charge électrique du robot mobile à un positionnement correct du robot sur la base de charge. Dans une version particulière, le support de charge peut en outre comprendre des moyens émetteurs infrarouge et le corps principal du robot mobile peut comprendre en outre des moyens récepteurs infrarouge coopérant avec les moyens émetteurs infrarouge pour permettre une approche du robot mobile sur le support de charge. Avantageusement, le robot mobile peut constituer un support motorisé pour un équipement informatique mobile, tel qu'une tablette. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de charge électrique d'un robot mobile à faible degré de liberté, à partir d'une station d'accueil, ledit robot comprenant un équipement de vision disposé sur sa face avant, un dispositif de motorisation et un dispositif de contrôle, ladite station d'accueil comprenant un support de charge prévu pour procurer un charge électrique dudit robot, caractérisé en ce qu'il comprend : (i) une étape pour contrôler lesdits moyens de motorisation de façon à faire approcher ledit robot mobile sur ledit support de charge en marche avant jusqu'à atteindre une première position dudit robot sur ledit support de charge, et - 5 - - (ii) une étape pour contrôler lesdits moyens de motorisation pour faire tourner ledit robot mobile sur lui-même jusqu'à atteindre une seconde position dudit robot pour le rendre apte à être chargé électriquement depuis ledit support de charge. Description détaillée D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en oeuvre et d'un mode de réalisation nullement limitatif, et des dessins annexés suivants : la figure 1 illustre un exemple de réalisation d'un dispositif de charge selon l'invention, les figures 2A et 2B sont respectivement des vues de dessus et de dessous du dispositif de charge de la figure 1, la figure 3 illustre une première position du support motorisé sur la station d'accueil à la fin de son guidage vers celle-ci, les figures 4A et 4B sont respectivement des vues de dessus et de dessous du dispositif de charge selon l'invention lors d'une rotation du support motorisé autour de l'axe Z, par rapport à la station d'accueil, les figures 5A et 5B illustrent une seconde position du support motorisé sur la station d'accueil à la fin de la rotation du support motorisé 200 autour de l'axe Z, par rapport à la station d'accueil 300, et les figures 6A à 6D illustrent différentes configurations d'utilisation des plots de charge de la station d'accueil. Il est représenté sur la figure 1 un dispositif 100 selon l'invention comprenant un support motorisé 200 et une station de d'accueil 300. Le support motorisé 200 comprend des roues pour se déplacer sur une surface. Il comprend en outre une tête 202 et un corps principal 204. La tête 202 ne peut pas pivoter par rapport au corps 204 selon un axe vertical représenté par l'axe Z. La tête 202 comprend une caméra (non représentée) pour filmer l'avant du robot. Seule une roue 206 est représentée sur la figure 1. Le robot comprend également des récepteurs -6 infrarouges placés sur la partie inférieure du corps. Deux de ces récepteurs 208 et 210 sont représentés sur la figure. La station d'accueil 300 comprend un support 302 destiné à supporter le support motorisé 202. Le support 302 est de forme sensiblement rectangulaire et a une faible épaisseur selon l'axe Z. La station d'accueil 300 comprend en outre des plots de charge 304 et 306 placés sur une extrémité du support d'accueil. La station d'accueil 300 comprend également une butée 306 placée sur une extrémité du support d'accueil 302, opposée par rapport aux plots de charge 304 et 306. Ainsi que l'illustre la figure 1, le dispositif 100 de charge selon l'invention permet au support motorisé 200 possédant peu de degrés de liberté (la tête ne peut pas tourner par rapport à un axe vertical indépendamment du corps) et dont le corps est assez volumineux, un contrôle permanent par un utilisateur à l'aide de la caméra placée sur la tête 202 du support motorisé 202, permettant à celui-ci de vérifier que l'approche de la station de d'accueil 300 s'effectue correctement et de corriger cette approche si nécessaire. Les récepteurs infrarouge compris dans la partie inférieure du support motorisé 200 permettent de recevoir un signal infrarouge, de le traiter, et d'obtenir une approche finale précise du support motorisé 200 sur la station d'accueil 300 qui comprend en outre un émetteur infrarouge (non représenté). Ainsi le dispositif 100 est tolérant par rapport aux imprécisions de positionnement initiales du support motorisé 200 sur la station d'accueil 300 par rapport à ses plots de charge. Il est représenté sur les figures 2A et 2B un élément 212 placé sous le support motorisé 200 et au centre de celui-ci. Cet élément 212 a une forme de disque dont le diamètre est égal à la distance séparant les deux plots de charge. Cet élément 212 limite l'avance du support motorisé 200 sur la station d'accueil 300. De plus, la forme de disque de l'élément 212 permet au robot, une fois qu'il est arrivé dans une première position décrite dans la figure 3, de pouvoir ensuite effectuer une rotation autour de l'axe Z, tout en restant centré par rapport aux plots de charge de la station d'accueil 300. - 7 - En référence à la figure 3, le support motorisé 200 se trouve dans une première position sur la station d'accueil 300 à la fin du guidage du support motorisé vers celle-ci. Les éléments de la figure 1 y sont représentés, à l'exception des plots de charge qui ne sont pas visibles. La butée 308 est du côté d'un mur (non représenté) d'une pièce. Dans cette première position, la caméra placée sur la tête 202 du support motorisé 200 fait donc face au mur. On remarque que la station d'accueil 300 n'entoure pas le support motorisé 200 et n'impose donc aucune contrainte à celui-ci selon l'axe Z. Ceci permet au support motorisé 200 de pouvoir pivoter autour cet axe, comme l'illustrent aussi les figures 4A et 4B sur lesquelles sont représentés les mêmes éléments que les figures 2A et 2B, à l'exception du support 302 de la station d'accueil 300. En référence aux figures 5A et 5B, le support motorisé tourne autour de l'axe Z jusqu'à se trouver dans une seconde position sur la station d'accueil 300 à la fin de la rotation du support motorisé 200 autour de l'axe Z. Les éléments des figures 4A et 4B y sont respectivement représentés, à l'exception de la roue 206 du support motorisé 200. Les figures 5A et 5B illustrent que la caméra de la tête 202 du support motorisé 200 n'est maintenant plus orientée vers le mur ainsi que dans la figure 3, mais vers une pièce qu'un utilisateur peut surveiller au moyen de la caméra. La charge du support motorisé 200 s'effectue dans cette seconde position, dite position de charge. En référence aux figures 6A, 6B, 6C et 6D, les plots de charge 304, 306 vont maintenant être décrits plus en détail. La figure 6A représente une vue solide d'un plot de charge 304, 306. Le plot de charge comprend un bouton pressoir 602 qui est représenté en position haute sur la figure 6A et en position basse sur la figure 6B. C'est le poids du support de charge, une fois placé dans la seconde position, qui abaisse le bouton pressoir. La figure 6C représente une vue par transparence de l'intérieur d'un plot de charge 304, 306. La figure 6D représente une vue par transparence - 8 - de l'intérieur d'un tel plot de charge lorsque le bouton pressoir est en position basse. Il est illustré sur les figures 6C et 6D un ressort 604 travaillant en compression et laissant le bouton pressoir 602 en position haute en position de repos. En position basse, le bouton pressoir 602 rentre en contact électrique avec un fil électrique 606 lui-même relié à une alimentation 608. Le support motorisé 200 comprend également deux éléments de connexion électrique (non représentés). Ces éléments électriques sont positionnés pour entrer en contact avec les deux plots de charge 304, 308 lorsque le robot mobile 200 se trouve dans la seconde position sur le support de charge 300. Les plots de charges 304, 408 sont alors commandés mécaniquement par la pression exercée par les éléments de connexion lorsque le robot mobile 200 se trouve dans la seconde position sur le support de charge 300 et conditionne la charge électrique du robot mobile 200 à un positionnement correct du robot sur la base de charge 300. Ainsi, le support de charge 300 protège un utilisateur contre des décharges électriques dangereuses. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent 20 d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif de charge électrique d'un robot mobile à faible degré de liberté, comprenant une station d'accueil, ledit robot comprenant des moyens de vision sur sa face avant, des moyens de motorisation et des moyens de contrôle, ladite station d'accueil comprenant un support de charge prévu pour procurer un charge électrique dudit robot, caractérisé en ce que les moyens de contrôle coopèrent avec les moyens de vision pour contrôler lesdits moyens de motorisation de façon à : (iii) faire approcher ledit robot mobile sur ledit support de charge en marche avant jusqu'à atteindre une première position dudit robot sur ledit support de charge et (iv) faire tourner ledit robot mobile sur lui-même jusqu'à atteindre une seconde position dudit robot pour le rendre apte à être chargé électriquement depuis ledit support de charge. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de charge comporte des moyens de butée d'arrêt du robot mobile dans sa première position à l'issue de sa phase d'approche, et en ce que dans sa seconde position à l'issue de sa rotation sur lui-même, les moyens de vision sont dirigés sensiblement à l'opposé desdits moyens de butée. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le support de charge est pourvu de deux plots de charge et le robot mobile comporte un corps principal pourvu sur sa base de deux roues entraînées par les moyens de motorisation, caractérisé en ce que ledit corps principal comprend un élément (208) de forme sensiblement discoïdale et de diamètre sensiblement égal à la distance séparant lesdits deux plots de charge, ledit élément coopérant avec lesdits plots de charge pour permettre une rotation du robot mobile sur lui-même.- 10 - 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le corps principal comprend en outre deux éléments de connexion électrique agencés pour entrer en contact avec les deux plots de charge lorsque le robot mobile se trouve dans la seconde position sur le support de charge. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les plots de charge comprennent chacun un bouton-poussoir agencé pour être commandé mécaniquement par pression exercée par les éléments de connexion lorsque le robot mobile se trouve dans la seconde position sur le support de charge, et conditionner ainsi la charge électrique dudit robot mobile à un positionnement correct dudit robot sur la base de charge. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le support de charge comprend en outre des moyens émetteurs infrarouge et le corps principal du robot mobile comprend en outre des moyens récepteurs infrarouge coopérant avec lesdits moyens émetteurs infrarouge pour permettre une approche dudit robot mobile sur ledit support de charge. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le robot mobile constitue un support motorisé pour un équipement informatique mobile, tel qu'une tablette. 8. Procédé de charge électrique d'un robot mobile à faible degré de liberté, à partir d'une station d'accueil, ledit robot comprenant un équipement de vision disposé sur sa face avant, un dispositif de motorisation et un dispositif de contrôle, ladite station d'accueil comprenant un support de charge prévu pour procurer un charge électrique dudit robot, caractérisé en ce qu'il comprend : - (i) une étape pour contrôler lesdits moyens de motorisation de façon à faire approcher ledit robot mobile sur leditsupport de charge en marche avant jusqu'à atteindre une première position dudit robot sur ledit support de charge et (ii) une étape pour contrôler lesdits moyens de motorisation pour faire tourner ledit robot mobile sur lui-même jusqu'à atteindre une seconde position dudit robot pour le rendre apte à être chargé électriquement depuis ledit support de charge.