Brevet FR2998540A1 — publié le 20140530

La présente invention concerne un engin aquatique de prélèvement. Dans le domaine de la recherche biologique ou chimique, il est utile d'effectuer des prélèvements dans des milieux aquatiques pour, 5 ultérieurement, effectuer par exemple des analyses d'ADN. Lors du prélèvement, il est tout à fait critique de ne pas venir perturber et contaminer le milieu dans lequel le prélèvement est effectué. On comprend que des prélèvements contaminés ne sont d'aucune valeur scientifique. 10 Les moyens actuels ne permettent pas de garantir que l'engin de prélèvement ne vient pas contaminer le milieu. Dans ce contexte technique, il existe donc un besoin d'un engin aquatique permettant d'effectuer des prélèvements sans entraîner de contamination du milieu. 15 La présente invention concerne un engin flottant de prélèvement d'échantillons liquides comprenant une coque présentant une carène destinée à être immergée dans un milieu liquide au dessous de la ligne de flottaison et une superstructure située au dessus de la ligne de flottaison, l'engin comprenant des moyens de propulsion aérien et des moyens de prélèvement 20 et stockage d'échantillons et des moyens de commande à distance des moyens de propulsion aérien et des moyens de prélèvement, caractérisé en ce que l'engin comprend une coque secondaire amovible dotée de moyens de fixation sur la coque de l'engin recouvrant au moins la carène de l'engin. L'invention fournit donc un engin autonome pouvant se déplacer 25 sur un plan d'eau ou sur un cours d'eau pour effectuer des prélèvements sur lequel une coque secondaire est placée à chaque nouvelle campagne de prélèvement. L'invention fournit donc un engin qui garantit l'absence de contamination du milieu dans lequel les prélèvements vont être effectués. Selon plusieurs caractéristiques de l'invention : 30 - la coque présente une nervure périphérique et la coque secondaire présente un retour périphérique conçu pour s'encliqueter sur la nervure de la coque. - l'engin comprend une pompe péristaltique comprenant un train de galets pressant un tube élastique située à l'extérieur de la coque. - la coque présente un capot amovible dans lequel est ménagée au moins une alvéole conçue pour recevoir un container dans lequel un prélèvement peut être stocké. - le capot comprend une bulle transparente. - l'engin comprend au moins une caméra motorisée par rapport à au moins un axe vertical de l'engin. - la caméra est positionnée au droit de la bulle transparente. - la coque présente au niveau de son étrave un panneau transparent. - la caméra est mobile et est motorisée autour d'un axe transversal de l'engin de façon à pivoter d'une position dans laquelle la caméra est positionnée en regard de la bulle transparente et une position dans laquelle la caméra est positionnée en regard du panneau transparent. - la coque secondaire est réalisée dans un matériau transparent. - l'engin comprend au moins une hélice positionnée à l'extrémité d'un mat dépassant de la superstructure de l'engin, l'hélice étant entrainée par un moteur électrique placé en haut du mat. - l'engin comprend deux mats reliés par une courroie d'entrainement permettant de synchroniser l'orientation des hélices. - l'engin embarque une ou plusieurs batteries alimentant les moteurs entrainant au moins l'un des équipements du groupe comprenant la pompe, la ou les caméras, la ou les hélices. Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence aux figures ci annexées représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme 25 de réalisation d'un dispositif selon celle-ci. Figure 1 est une vue en perspective de trois quart avant de l'engin aquatique selon l'invention, Figure 2 est une vue en perspective de trois quart arrière, Figure 3 est en vue en perspective de trois quart avant de la partie 30 immergée de l'engin, Figure 4 est une vue similaire à la figure 1 sur laquelle un capot est ôté. En se référant tout d'abord à la figure 1, l'engin selon l'invention présente, dans sa forme de réalisation illustrée, une forme générale en 35 trapèze. L'engin comprend une coque 2 dont une partie dite carène 3 est destinée à être immergée dans un liquide duquel on souhaite effectuer un prélèvement et une partie de superstructure 4 formant le pont. La coque et le pont peuvent être réalisés par exemple en fibre de carbone. La figure 3 fait apparaitre une disposition importante de l'invention qui est que la carène 3 ne présente aucune partie dépassante. En d'autres termes, comme on peut le voir sur cette figure, la carène 3 est dépourvue de tout élément ou tout accessoire formant une aspérité hormis deux dérives qui participent à la manoeuvrabilité de l'engin. On verra plus loin que cette disposition est d'importance dans le cadre de la présente invention. En se reportant à la figure 2, il apparaît que la superstructure 4 présente deux mâts 5 qui, chacun, supportent une motorisation électrique 7. La motorisation électrique 7 disposée à l'extrémité de deux mats entraine une hélice 9. L'hélice 9 est encapsulée dans un capotage 8. Les deux hélices 9 sont disposées sur la partie postérieure du pont. La partie antérieure du pont est, pour sa part, dotée de deux alvéoles 10 qui, dans le cas présent, sont disposées en tandem. Les deux alvéoles 10 sont ménagés dans un capot 12 amovible. La figure 4 montre l'engin dans une configuration dans laquelle le capot 12 est retiré. L'alvéole 10 avant est dotée d'une bulle transparente 13 et protège une caméra 15. On peut voir que la caméra 15 est disposée sur un axe Z qui lui permet de tourner sur un angle de 360°. Le mouvement de la caméra est contrôlé par une motorisation électrique. Il est précisé que dans une variante de l'invention, le panneau 16 qui est positionné au niveau de la zone d'étrave de l'engin peut être lui-même transparent. Cette disposition permet de disposer d'une zone de vision sous-marine. Cette zone de vision sous marine peut être mise à profit en faisant basculer la camera de sorte qu'au lieu d'avoir une vision aérienne au travers de la bulle transparente 13, celle-ci soit positionnée en regard du panneau transparent 16 de la zone d'étrave et dispose d'une vision sous-marine. Dans cette forme de réalisation, la caméra 15 est mobile selon deux axes. Elle est mobile autour d'un axe verticale pour donner une vision jusqu'à 360° autour de l'engin et elle est mobile autour d'un axe transversale Y 35 de manière à basculer d'une position aérienne dans laquelle la caméra est positionnée à l'intérieur de la bulle transparente 13 à une position sous marine dans laquelle la caméra est en regard du panneau transparent 16. L'alvéole qui se situe en arrière de l'alvéole pourvue de la caméra présente un diamètre qui lui permet de recevoir un conteneur qui n'est pas 5 représenté sur les figures. On note également la présence de deux trappes latérales 21. Les deux mâts 5 sont reliés par un organe de liaison telle qu'une courroie 23 ou une chaine qui est elle-même entraînée par un galet 24 ou une roue dentée lié à une motorisation électrique. 10 On comprend que, lorsque la motorisation liée au galet 24 est mise en action, chacun des mâts 5 et donc chacune des hélices 9 tournent de manière synchrone. Cela permet de contrôler le déplacement de l'engin en l'absence de gouvernail immergé. Bien que cela ne soit pas représenté sur la figure, la cavité interne 15 qui est délimitée par la coque et par le pont reçoit les batteries qui permettent d'alimenter les différentes motorisations que l'on a décrites précédemment. Les deux fenêtres latérales peuvent être utilisées pour assurer la recharge de ces batteries. Ces batteries peuvent être de technologie plomb ou lithium ion ou lithium polymère. 20 Dans l'exemple montré sur les figures 1 à 4, on peut voir également que deux prises d'air 18 sont disposées latéralement de part et d'autre des deux alvéoles. Ces deux prises d'air 18 agissent avec un extracteur 20 situé en partie arrière de l'engin. Il se produit un flux d'air qui permet d'assurer l'extraction de la chaleur dégagée par les piles et moteur électrique. 25 La figure 3 montre également un des éléments importants de l'invention qui est la présence d'une pompe 30 péristaltique située sur la partie antérieure de l'engin. La pompe est de préférence une pompe de type péristaltique. La pompe péristaltique comprenant un train de galets pressant un tube élastique située à l'extérieur de la coque. Le tube élastique plonge dans le 30 milieu aquatique et alimente un conteneur de prélèvements. Il est également prévu une électronique de commande qui contrôle l'ensemble des moteurs précités. De façon connue en soi, l'électronique de commande comprend des moyens de communications sans fils avec un terminal déporté qui permet d'agir à distance sur l'ensemble des équipements 35 embarqués dans l'engin c'est-à-dire les moteurs, la pompe, la caméra ainsi que le ou les moteurs qui en contrôlent son déplacement. L'un des points importants de l'invention est la présence d'une coque secondaire 32 qui vient se chausser sur la coque de l'engin. Cette coque secondaire 32 est de préférence en matière plastique et présente un retour périphérique 33 qui permet son encliquetage sur une 5 nervure 34 formée dans le cas illustré par l'arête de liaison entre la carène 2 et la superstructure 3. La coque secondaire 32 est chaussée en la faisant fléchir de manière à ce qu'elle s'écarte pour venir s'encliqueter sur la nervure de la coque. La coque secondaire 32 est pour cela dotée du retour périphérique 35 10 qui assure l'encliquetage avec la nervure 34. Ainsi, avant qu'une campagne de prélèvements ne soit initiée, une coque secondaire 32, qui présente des conditions de stérilité, est chaussée sur l'engin. L'engin peut être ensuite mis à l'eau dans le milieu en question. Les hélices et leur orientation permettent de diriger l'engin sur le plan d'eau. 15 La présence de la caméra permet, lorsque l'engin n'est plus en vue de l'opérateur, de participer au pilotage de l'engin. La campagne de prélèvements étant effectuée, l'engin est retiré du plan d'eau. La coque secondaire 32 est ôtée de l'engin pour être, selon les cas, jetée, recyclée ou stérilisée. 20 Les tubes élastiques, qui ont permis de réaliser les prélèvements, sont également retirés de l'engin pour être, de la même manière, jetés, et/ou recyclés et/ou stérilisés. L'utilisation d'une pompe péristaltique permet de plus de garantir qu'aucun n'échange ne s'est produit avec des parties internes de l'engin. 25 Le conteneur avec les prélèvements est retiré de l'engin pour être analysé. Il est précisé que l'engin permet d'effectuer deux types de prélèvements. D'une part, l'engin permet d'effectuer des prélèvements de liquides dans un conteneur, d'autre part l'engin peut être équipé d'une capsule 30 de filtration disposée en aval de la pompe. Dans ce dernier cas, les filtrats sont recueillis pour être analysés. L'invention fournit donc une solution pour réaliser des prélèvements dans un milieu aquatique de manière totalement stérile, puisque l'engin est pourvu d'une coque secondaire, à usage unique, qui garantit l'absence de 35 contamination du milieu. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus, mais elle en embrasse au contraire toutes les formes de réalisation. Ainsi, à la place des deux hélices synchrones, il peut être envisagé dans un engin de plus petite taille, de doter ce dernier d'une unique hélice aérienne fixe avec, en tandem, un gouvernail motorisé et contrôlé à distance. Il est également envisagé de doter l'engin de plusieurs pompes et/ou de plusieurs alvéoles permettant de recevoir plusieurs containers dans lesquels plusieurs prélèvements peuvent être stockés. Par ailleurs la coque secondaire pourrait également être fixée sur la 10 coque de l'engin par des moyens de connexion de type vis/écrou, inserts magnétiques, zones textiles à boucles et crochets. REVENDICATIONS1. Engin flottant de prélèvement d'échantillons liquides comprenant une coque (2) présentant (3) une carène destinée à être immergée dans un milieu liquide au dessous de la ligne de flottaison et une superstructure (4) 5 située au dessus de la ligne de flottaison, l'engin comprenant des moyens de propulsion aérien et des moyens de prélèvement et stockage d'échantillons et des moyens de commande à distance des moyens de propulsion aérien et des moyens de prélèvement, caractérisé en ce que l'engin comprend une coque secondaire (32) amovible dotée de moyens de fixation sur la coque (2) de 10 l'engin recouvrant au moins la carène de l'engin. 2. Engin flottant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coque (2) présente une nervure périphérique (34) et en ce que la coque secondaire (32) présente un retour périphérique (33) conçu pour s'encliqueter sur la nervure (34) de la coque. 3. Engin flottant selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'engin comprend une pompe (30) péristaltique comprenant un train de galets pressant un tube élastique situé à l'extérieur de la coque. 4. Engin flottant selon la revendication 1 ou la revendication 2, 20 caractérisé en ce que la coque présente un capot (12) amovible dans lequel est ménagée au moins une alvéole conçue pour recevoir un container dans lequel un prélèvement peut être stockée. 5. Engin flottant selon la revendication 4, caractérisé en ce que le capot (12) comprend une bulle (10) transparente. 6. Engin flottant selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'engin comprend au moins une caméra (15) motorisée par rapport à au moins un axe vertical Z de l'engin. 7. Engin flottant selon la revendication 5 et la revendication 6, caractérisé en ce que la caméra (15) est positionnée au droit de la bulle 30 transparente (10). 8. Engin flottant selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la coque présente au niveau de son étrave un panneau transparent (16). 9. Engin flottant selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en 35 ce que la caméra (15) est mobile et est motorisée autour d'un axe transversal Y de l'engin de façon à pivoter d'une position dans laquelle la caméra est positionnée en regard de la bulle transparente (13) et une position dans laquelle la caméra est positionnée en regard du panneau transparent (16). 10. Engin flottant selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la coque secondaire (32) est réalisée dans un matériau transparent. 11. Engin flottant selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'engin comprend au moins une hélice (9) positionnée à l'extrémité d'un mat (5) dépassant de la superstructure de l'engin, l'hélice étant entrainée par un moteur électrique (7) placé en haut du mat. 12. Engin flottant selon la revendication 11, caractérisé en ce que 10 l'engin comprend deux mats (5) reliés par une courroie d'entrainement (23) permettant de synchroniser l'orientation des hélices. 13. Engin flottant selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'engin embarque une ou plusieurs batteries alimentant les moteurs entrainant au moins l'un des équipements du groupe comprenant la 15 pompe (30), la ou les caméras (15), la ou les hélices (9).