Brevet FR3007309A1 — publié le 20141226

Robot de service à structure en mousse La présente invention se situe dans le domaine de la robotique de service. Elle concerne plus particulièrement un robot à structure en mousse, lui conférant des caractéristiques améliorées. Les robots ont connu un fort développement ces dernières années, et depuis peu, les téléphones portables y sont associés, notamment comme moyen de commande du robot. Ainsi, il est connu du document CN202315292 un robot d'accueil dans un lieu public, commandé à distance par un Smartphone par l'intermédiaire du WIFI. Il est connu par ailleurs du document JP2012056001 un robot intégrant un Smartphone fixé dans un support spécialement adapté à la taille du Smartphone. De tels robots sont généralement constitués d'un châssis métallique ou en plastique, sur lequel divers composants viennent se fixer. Un inconvénient majeur de ce type de robots est qu'ils sont exposés au risque de collision avec divers objets présents dans leur environnement, et qu'ils peuvent avoir une faible aptitude à encaisser et amortir des chocs. Il a été proposé pour résoudre ce problème des emballages en mousse autour de parties mobiles. Le document US2005103147 divulgue un robot comportant des éléments latéraux constitués en partie d'une mousse. Une telle solution permet d'amortir les chocs, mais cela ajoute des pièces au robot, ainsi que des opérations de montage. Le document DE102008064257 divulgue un véhicule automobile cabriolet, dans lequel on a disposé une mousse, collée sous le toit souple, en vue d'améliorer l'isolation phonique. Là encore on ajoute une pièce, et on ajoute une opération de montage. La présente invention cherche à résoudre au moins en partie ces divers inconvénients, et propose un dispositif mobile, par exemple robot mobile ou véhicule piloté, comportant une platine support, agencée pour supporter et maintenir un composant tel qu'une roue, un Smartphone, ou un interrupteur, et un moyen de maintien mécanique de ladite platine support sur le dispositif. Ce dispositif mobile est particulier en ce que ledit moyen de maintien est en mousse. Grâce à cette disposition, on peut réduire significativement le nombre de pièces constitutives du robot, ainsi que le nombre d'opérations de montage. L'expression « le moyen de maintien est en mousse » doit être comprise dans le cadre de la présente invention par le fait que la mousse remplit entièrement une fonction de maintien mécanique. Cela exclut par exemple les solutions comprenant un châssis en métal ou plastique maintenant les platines support, et simplement entourées de mousse. Mais cela inclut une solution dans laquelle le maintien de ladite platine support est assuré par une coque en mousse, laquelle est elle-même fixée à un châssis en métal ou en plastique lequel est à son tour fixé par exemple à un essieu par des moyens solides en métal ou plastique. La mousse remplit intégralement une fonction de maintien sans moyen de maintien en parallèle de la mousse, mais il peut y avoir d'autres moyens de maintien, assurant des fonctions de maintien pour d'autres pièces, et qui ne sont pas en mousse. Selon d'autres caractéristiques : - ledit dispositif mobile peut comporter une carte électronique agencée pour recevoir des informations venant par exemple d'un système de commande, d'un capteur, ou d'un Smartphone, les traiter selon un programme logique ou informatique, et envoyer des ordres à l'attention d'un système externe ou d'un actionneur tel qu'un moteur, et ledit moyen de maintien mécanique maintenir ladite platine support par rapport à ladite carte électronique - ladite mousse peut présenter une densité comprise entre 10 et 150 kg/m3, permettant d'une part une grande légèreté, et d'autre part une consistance suffisante pour maintenir des platines support, - ladite mousse peut être une mousse polyéthylène, matériau particulièrement adapté et possédant les qualités requises pour l'application, - ledit dispositif mobile peut comporter un Smartphone, et ladite platine support être une platine support d'un pad collant en élastomère agencée pour supporter ledit Smartphone ; un tel Smartphone peut alors être utilisé pour le pilotage du robot, et le pad collant constitue un moyen de fixation fiable, à mise en place et retrait très rapide, - ledit dispositif mobile peut comporter deux roues motrices, et ladite platine support être une platine support d'une bille porteuse montée folle sur ledit support, et servant d'appui roulant complémentaire aux deux roues motrices ; une telle disposition permet de façon très simple d'éviter les solutions classiques à quatre roues, - ledit dispositif mobile peut comporter un connecteur d'extension agencé pour une connexion de la carte électronique à d'autres dispositifs, permettant ainsi des mises à jour aisées du robot, ou de commander d'autres dispositifs, - ledit dispositif mobile peut comporter une coque inférieure et une coque supérieure chacune en mousse, entourant la carte électronique, et sur lesquels plusieurs accessoires sont fixés ; une telle disposition fournit une protection contre les chocs, les vibrations, le bruit, permet une protection excellente des composants internes, même contre les opérations non souhaitables par l'utilisateur lui-même, - ladite platine support peut être une plaque agencée pour fixer un accessoire, permettant ainsi une grande souplesse d'adaptation du robot à différents usages, - ladite plaque peut être fixée sur ladite coque supérieure, de préférence par le moyen de tiges montées en force dans des trous de fixation correspondants dans la coque supérieure, proposant ainsi un assemblage simple, économique de ladite plaque, sans la nécessité d'aucun outil, D'autres avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple de réalisation et des dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 représente une vue en perspective d'un robot selon l'invention La figure 2 représente une vue en perspective coupée du robot de la fig. 1 La figure 3 représente une vue de côté du robot de la fig.1 équipé d'un Smartphone. La figure 4 représente une vue en perspective coupée du robot de la fig. 1 En référence à ces dessins, le robot selon l'invention comporte une coque supérieure 5 et une coque inférieure 7. Ces coques supérieure 5 et inférieure 7 sont en mousse, par exemple une mousse polyéthylène. Une telle mousse présente une densité de l'ordre de 10 à 150 kg/m3, et peut même aller exceptionnellement jusqu'à 300 kg/m3, ce qui lui confère une grande légèreté par rapport à des robots à coque plastique ou métallique. On choisit de préférence des mousses à cellules fermées, n'absorbant pas l'eau, et donc lavables. La dureté shore 00 peut être de l'ordre de 42. Elles sont par ailleurs élastiques, et retrouvent leur forme initiale après une déformation. Ces mousses peuvent être par exemple obtenues par solidification d'une mousse liquide, mélange intime de liquide et de gaz. Ce peuvent être des mousses polyéthylène, polypropylène, polyuréthane, polystyrène, PVC. Les caractéristiques d'élasticité et de fermeté sont les plus intéressantes avec le polyéthylène, et on obtient un bon état de surface. Selon l'invention, la fonction de ces coques est notamment de relier différentes parties du robot. Dans l'état de la technique on trouve des mousses, pour protéger des pièces contre des chocs, contre le bruit et les vibrations. L'originalité de l'invention est par exemple d'utiliser les coques supérieure 5 et inférieure 7 en mousse en tant que structure porteuse, et comme unique lien entre différentes parties du robot. Par exemple pour l'assemblage d'un robot de l'état de la technique il faut plusieurs dizaines de vis, alors que pour un robot similaire selon l'invention avec une fonction supplémentaire de protection contre le bruit et les chocs, elles peuvent être toutes supprimées, et en tout cas réduites à quelques unités. Ainsi une platine support du pad collant 4 est fixée sur la coque supérieure 5 permettant de supporter et maintenir un Smartphone 13. Le moyen de fixation du Smartphone 13 peut être un pad collant 8 en élastomère collant fixé sur la platine support du pad collant 4, et apte à maintenir le Smartphone 13 dès que celui-ci est mis au contact du pad collant 8 avec une légère pression. Le retrait du Smartphone 13 se fait facilement à la main, mais l'effort de maintien est suffisant pour que celui-ci ne risque pas de tomber lors des divers mouvements du robot. Le Smartphone 13 peut aussi être disposé directement dans un emplacement de la coque supérieure 5, sans platine support complémentaire, la coque du Smartphone 13 remplissant alors la fonction de platine support. Ladite platine support du pad collant 4 permet également la mise en place, le maintien efficace et le retrait rapide du pad collant 8 pour faciliter son nettoyage. Une puce NFC peut être disposée entre la platine support du pad collant 4 et le pad collant 8 lui-même et peut être utilisée comme mémoire, ou encore pour permettre au Smartphone 13 de détecter la présence du robot. Un connecteur 1 de type Jack 3.5mm est disposé à l'extrémité d'un câble 2, gainé d'un textile tissé, par exemple en coton, permettant une grande souplesse ainsi qu'un aspect esthétique agréable. Le connecteur 1 se connecte sur la prise casque du Smartphone 13. L'autre extrémité du câble 2 est reliée à une carte électronique 19 disposée sur la face supérieure de la coque inférieure 7. Le lien mécanique entre la platine support du pad collant 4 et la carte électronique 19 est assuré exclusivement par les deux coques supérieure 5 et inférieure 7, sans aucun lien en un matériau habituellement utilisé dans ce but, comme le métal, le bois ou le plastique. On peut donc affirmer que le moyen de maintien de cette platine support est en mousse. Un interrupteur 3, marche/arrêt du robot, est disposé sur le dessus de la coque supérieure 5, là encore maintenu en place exclusivement par la coque supérieure 5, et donc par la mousse. Le seul autre lien de l'interrupteur 3 avec d'autres pièces, et notamment la carte électronique 19 consiste en la liaison électrique, avec le câblage adapté. Une plaque perforée (non représentée), par exemple en un plastique rigide, peut être disposée sur le dessus de la coque supérieure 5. Dans ce but, au moins deux, de préférence quatre trous de fixation 6, 9 sont disposés dans la mousse à partir de la face supérieure de la coque supérieure 5. Des tiges sont disposées sous la plaque, et l'ensemble est enfoncé légèrement en force dans la coque supérieure 5. Les trous de fixation 6, 9 sont d'un diamètre plus petit que les tiges, pour que la mousse exerce un effort de maintien sur les tiges, ce qui maintient en place la plaque perforée. Comme son nom l'indique, la plaque perforée comporte des perforations sur sa surface, de sorte à permettre la fixation de divers accessoires sur le robot, comme un détecteur quelconque, ou un projecteur de lumière. Des aimants, ou du scratch peut aussi être utilisé comme moyen de fixation. Un haut-parleur 11 est disposé dans la coque supérieure 5, et permet au robot d'émettre du son. Une platine avant 10 recouvrant le haut-parleur 11 est fixée sur la coque supérieure 5, par exemple par collage. Cette platine avant 10 peut servir de support pour l'affichage d'un nom ou pour une décoration. La coque inférieure 7 supporte un ensemble mécatronique 21, comportant une carte électronique 19 agencée pour recevoir des informations de divers capteurs et envoyer des ordres à divers actionneurs, et deux moteurs 23. Une batterie 18 est disposée dans la coque inférieure 7. Chacun des moteurs 23 est associé à une roue motrice 16, qui peut être munie d'un pneu 15. La coque inférieure 7 est fixée à l'ensemble mécatronique 21. Pour cela, une platine de maintien 17 est fixée à la carte électronique 19 par deux entretoises 22, formant un ensemble rigide. La coque inférieure 7 est disposée entre la carte électronique 19 et la platine de maintien 17, serrée entre les deux, les entretoises 22 traversant la coque inférieure 7. Les roues motrices 16 peuvent elles-mêmes être en mousse, par exemple sans pneus 15. La roue motrice 16 peut comporter un trou en son centre, de diamètre inférieur au diamètre de l'arbre tournant du moteur. Ainsi en introduisant l'arbre moteur dans le trou, la roue motrice 16 est solidarisée à l'arbre, et peut être actionnée par le moteur 23. Pour améliorer la liaison entre la roue motrice 16 et l'arbre moteur, on peut disposer un moyeu, de diamètre plus important que l'arbre moteur, ce qui permet de reporter les efforts d'entrainement de la roue motrice 16 sur un diamètre plus important, celui du moyeu au lieu de celui de l'arbre moteur. On peut aussi disposer une fourche sur l'arbre moteur, avec deux plots enfoncés dans la roue motrice 16 sur deux points symétriques par rapport au centre de la roue motrice 16. Ainsi l'effort ne sera plus transmis par frottement mais par appui des plots sur la mousse, et également sur un diamètre plus important, celui de la distance entre les deux plots. On peut bien entendu prévoir trois ou quatre plots au lieu de deux. Dans l'exemple représenté, les moteurs 23 sont à la fois montés par enfoncement dans la mousse et également à l'aide d'une vis à la carte électronique 19, la somme des deux moyens de maintien permettant de former un ensemble mécatronique 21 solide. Néanmoins on peut également fixer chacun des moteurs 23 sur une platine support, laquelle est par exemple collée (elle peut aussi être simplement montée en force) sur la mousse de la coque inférieure 7. La roue motrice 16 est fixée sur l'arbre moteur, et peut être entrainée en rotation par le moteur 23. Bien entendu le moteur 23 doit être alimenté en électricité, et on dispose des câbles entre la batterie 18 et les moteurs 23 à cet effet, en transitant par la carte électronique 19. A cet effet des liaisons filaires sont prévues entre le moteur 23 et la carte électronique 19. De telles liaisons électriques filaires ne changent rien à l'invention qui concerne le moyen de maintien, mécanique, de la platine support par rapport à la carte électronique 19, qui dans l'exemple qui vient d'être décrit est en mousse. La carte électronique 19 comporte deux LED blanches 22, permettant d'effectuer un éclairage vers l'avant du robot. Deux perçages 12 sont disposés dans la coque inférieure 7, pour laisser passer la lumière de ces LED 22. Une bille porteuse 14, montée folle, fournit un 3ème point d'appui isostatique dans l'équilibre du robot, les deux autres points d'appui étant constitués par les deux roues motrices 16. Cette bille porteuse 14 est disposée sur une platine support enfoncée dans la coque inférieure 7, et maintenue par exemple par collage. La carte électronique 19 peut comporter en outre un connecteur d'extension 20, par exemple soudé à la carte, permettant la mise à jour du robot ainsi que la connexion de différents dispositifs au robot. Un tel connecteur d'extension 20 peut aussi être fixé sur une platine support, fixée elle-même sur la coque inférieure 7, sans être fixé directement sur la carte électronique 19, constituant ainsi un autre exemple de moyen de maintien d'une platine support en mousse. L'assemblage de la coque supérieure 5 sur la coque inférieure 7 est effectué par soudage ou collage, constituant ainsi une structure complète pour le robot. Une telle structure est de plus indémontable, ce qui représente un avantage pour le fabricant du robot : en effet l'utilisateur n'a pas accès aux composants internes, sauf par le connecteur d'extension 20. Il ne peut donc pas déprogrammer la carte électronique 19 ce qui réduit le risque de réclamations intempestives. De plus les composants internes sont parfaitement protégés, étant entièrement enfermée dans la structure constituée des coques supérieure 5 et inférieure 7. Les coques 5, 7 constituent une protection contre les chocs, et réduisent les impacts sur par exemple les pieds des meubles disposés dans l'espace dans lequel le robot circule. Mais la réduction des chocs réduit aussi le risque de détérioration des composants internes par de tels chocs. Par ailleurs, les coques 5, 7 constituent une barrière au bruit, et par exemple les deux moteurs 23 actionnant les roues motrices 16 peuvent être complètement disposés dans de la mousse, et leur bruit être ainsi très nettement amorti pour les personnes présentes à proximité du robot. La mousse est flexible, mais aussi parfaitement élastique, permettant lors d'un choc non seulement d'amortir le choc, mais aussi de revenir à sa forme initiale, et ceci même après un grand nombre de chocs. Un autre avantage apporté par la solution selon l'invention est qu'elle facilite le montage du robot. Elle apporte une réduction importante du nombre de pièces à assembler, ainsi qu'une réduction du nombre d'opérations à effectuer. Des capteurs optiques sont disposés sur la carte électronique 19 pour gérer les déplacements du robot. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des structures particulières, elle n'y est nullement limitée et on peut y apporter de nombreuses variantes. Les combinaisons des différentes réalisations représentées sur les dessins ou décrites ci-dessus ne sortent pas du cadre de l'invention. Les numéros de référence suivants sont utilisés dans la présente demande, ainsi que sur les dessins annexés : 1. connecteur 2. câble 3. interrupteur 4. platine support du pad collant 5. coque supérieure 6. trou de fixation 7. coque inférieure 8. pad collant 9. trou de fixation 10. platine avant 11.haut-parleur 12. perçage 13.Smartphone 14. bille porteuse 15. pneu 16. roue motrice 17. platine de maintien 18. batterie 19. carte électronique 20. connecteur d'extension 21 ensemble mécatronique 22. entretoises 23. moteur Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. REVENDICATIONS1. Dispositif mobile, par exemple robot mobile ou véhicule piloté, comportant une platine support, agencée pour supporter et maintenir un composant tel qu'une roue (16, 14), un Smartphone (13), ou un interrupteur (3), et un moyen de maintien mécanique de ladite platine support sur le dispositif, caractérisé en ce que ledit moyen de maintien est en mousse. 2. Dispositif mobile selon la revendication précédente, comportant une carte électronique (19) agencée pour recevoir des informations venant par exemple d'un système de commande, d'un capteur, ou d'un Smartphone (13), les traiter selon un programme logique ou informatique, et envoyer des ordres à l'attention d'un système externe ou d'un actionneur tel qu'un moteur (23), et ledit moyen de maintien mécanique maintient ladite platine support par rapport à ladite carte électronique (19). 3. Dispositif mobile selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite mousse présente une densité comprise entre 10 et 150 kg/m3. 4. Dispositif mobile selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite mousse est une mousse polyéthylène. 5. Dispositif mobile selon l'une des revendications précédentes, comportant un Smartphone (13), et ladite platine support est une platine support (4) d'un pad collant (8) en élastomère agencée pour supporter ledit Smartphone (13). 6. Dispositif mobile selon l'une des revendications précédentes, comportant deux roues motrices (16), dans lequel ladite platine support est une platine support d'une bille porteuses (14) montée folle sur ledit support, et servant d'appui roulant complémentaire aux deux roues motrices (16). 7. Dispositif mobile selon l'une des revendications 2 à 6, comportant un connecteur d'extension (20) agencé pour une connexion de la carte électronique (19) à d'autres dispositifs. 8. Dispositif mobile selon l'une des revendications précédentes, comportant une coque inférieure (7) et une coque supérieure (5) chacune en mousse. 9. Dispositif mobile selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite platine support est une plaque agencée pour fixer un accessoire. 10.Dispositif mobile selon les revendications 8 et 9, dans lequel ladite plaque est fixée sur ladite coque supérieure (5), de préférence par le moyen de tiges montées en force dans des trous de fixation (6, 9) correspondants dans la coque supérieure (5).5