Brevet FR3012045A1 — publié le 20150424

ROBOT UNIVERSEL L'invention concerne un robot, en particulier un drone, comportant des moyens de connexion pour un ordiphone ainsi 5 qu'un procédé d'utilisation d'un tel robot. Arrière-plan de l'invention La demande internationale n° WO 2011/058255 a pour objet un support de carte électronique de navigation pour 10 drone à voilure tournante, ainsi qu'un drone à voilure tournante équipé d'un tel support. Ce support n'est prévu que pour recevoir une carte électronique spécialement prévue pour le drone. 15 Exposé sommaire de l'invention Le but majeur de l'invention est de proposer un robot qui n'ait pas besoin d'une carte électronique de déplacement spécifique pour pouvoir être commandé. Dans ce but, le robot selon l'invention a la 20 particularité de comporter un emplacement et des moyens de connexion lui permettant d'être équipé d'un ordiphone. L'invention s'applique à tout type de robots, c'est-à-dire une machine ou un appareil capable de se déplacer, de manipuler des objets, d'effectuer de nombreuses opérations 25 selon un programme fixe, modifiable ou adaptable. L'invention peut avantageusement être réalisée sous la forme d'un drone, celui-ci présentant alors les avantages suivants : - il est universel, en ce sens qu'il peut être utilisé 30 avec une grande variété d'ordiphones, - il est facile à équiper ; il est peu coûteux car son électronique embarquée est réduite au minimum, - il est facile à utiliser car son pilotage dépend de la ou des applications contenues dans l'ordiphone, - il est adaptable et évolutif car ses caractéristiques de pilotage ne dépendent pas de lui-même mais de l'ordiphone dont il est équipé. Des caractéristiques avantageuses du robot selon l'invention sont indiquées aux points 2 à 11 suivants : 2.- Robot selon le point 1, réalisé en tant que drone. 3.- Robot selon le point 1 ou 2, dans lequel la connexion 10 est du type temporaire. 4.- Robot selon l'un des points 1 à 3, dans lequel les moyens de connexion sont constitués par une liaison filaire. 5.- Robot selon le point 4, dans lequel la liaison filaire comprend une prise mâle du type USB. 15 6.- Robot selon l'un des points 1 à 3, dans lequel les moyens de connexion sont constitués par un émetteur/récepteur d'ondes électromagnétiques. 7.- Robot selon le point 6, dans lequel l'émetteur/récepteur est du type WIFITM. 20 8.- Robot selon le point 6, dans lequel l'émetteur/récepteur est du type BluetoothTM. 9.- Robot selon l'un des points 1 à 8, dans lequel l'emplacement et/ou les moyens de fixation de l'ordiphone est/sont adaptable(s) aux dimensions de l'ordiphone. 25 10.- Robot selon l'un des points 1 à 8, dans lequel l'emplacement et/ou les moyens de fixation de l'ordiphone est/sont destiné(s) à un seul type d'ordiphone. 11.- Robot selon l'un des points 1 à 10, comprenant un ordiphone auquel il est connecté. 30 L'invention concerne aussi un procédé d'utilisation d'un robot selon l'un des points précités 1 à 11, comportant les étapes suivantes : - on lance au moins une application contenue dans un ordiphone ; - on fixe l'ordiphone dans ou sur le robot; - on connecte l'ordiphone à l'électronique du robot ; - on laisse l'ordiphone commander le robot. Selon une variante du procédé de l'invention, on commande à distance l'ordiphone embarqué dans ou sur le robot. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont maintenant être décrits en détail dans l'exposé 10 suivant qui est donné en référence aux figures annexées, lesquelles représentent schématiquement : - figure 1 : un drone à voilure fixe (avion) selon l'invention en vue de dessus perspective; - figure 2 : le drone de la figure 1 en vue de face 15 partielle ; - figure 3 : un drone à voilure tournante (hélicoptère) selon l'invention ; - figure 4 : un drone à voilure tournante (hexarotor) selon l'invention, en vue de dessus ; et 20 - figure 5 : le drone de la figure 4 en vue de face en coupe selon AA. Exposé détaillé de l'invention Un drone est un aérodyne, c'est-à-dire un aéronef dont 25 la sustentation est principalement assurée par des forces aérodynamiques. Les aérodynes regroupent tous les appareils « plus lourds que l'air », dont la sustentation est assurée grâce à une voilure fixe (avion...) ou tournante (hélicoptère, trirotor, quadrirotor, hexarotor...). 30 L'invention a vocation à s'appliquer à tous les types de drones. Cependant, le drone selon l'invention est « allégé en électronique », c'est-à-dire qu'il ne comporte que le strict minimum en termes d'électronique. En effet, un avantage majeur de l'invention est que l'électronique embarquée est limitée à la seule électronique de base nécessaire au vol du drone car l'invention est basée sur le principe que c'est l'ordiphone qui apporte les fonctions de pilotage du drone. Dans le présent exposé, on entend par « ordiphone », 10 l'un de ces terminaux de poche que l'on appelle communément smartphoneTM, iPhoneTM, AndroidTM, tablette (tablette tactile, tablette électronique, tablette numérique), iPadTM, ardoise (ardoise électronique, ardoise numérique), et les autres systèmes à base du système Windows' ou de tout autre 15 système opérationnel, etc. Ces appareils sont de nos jours fortement équipés en dispositifs électroniques et comprennent habituellement : - un ou plusieurs microprocesseurs, généralement capable (s) : 20 o de détecter des mouvements à l'aide d'une centrale inertielle, o de contrôler la stabilité en utilisant des unités de commande de vitesse qui commandent les moteurs ou les systèmes serveurs (suivant 25 que l'on a affaire à un multi-rotor ou à des ailes fixes), o de coopérer avec un système de géolocalisation fonctionnant au niveau mondial (« GPS » en anglais, pour « Glocal positioning system ») ou 30 avec d'autres méthodes et/ou données de positionnement, o de coopérer avec un altimètre barométrique, afin de déterminer ses mouvements dans l'espace (c'est-à-dire quelle direction suivre, à quelle altitude voler, ou effectuer d'autres actions en activant d'autres caractéristiques) et ce ou ces microprocesseur(s) comportant des moyens de télécommunication qui permettent de d'émettre ou de recevoir des données, soit pour un pilotage à distance, soit pour l'acquisition de données, ceci pouvant s'effectuer sur plusieurs fréquences, par exemple 2,4 ou 5,8 GHz, etc., une ou plusieurs appareil(s) photo ou caméra(s) en vue de prendre des photos ou capter des images pour les envoyer en continu ou les stocker. Ainsi, l'invention a l'avantage de permettre d'utiliser un ordiphone que l'on trouve facilement dans le commerce, qui est accessible au grand public, car l'électronique présente de nos jours dans un tel ordiphone comprend déjà l'essentiel des composants ou fonctions d'un drone de l'état de la technique. Le drone a donc ceci de particulier qu'il comprend un emplacement ainsi que des moyens de connexion pour un ordiphone tel que ceux que l'on peut trouver actuellement dans le commerce. En d'autres termes, lorsque l'on place et connecte un 25 ordiphone dans un drone prêt à voler, puis on lance une application contenue dans l'ordiphone, l'électronique de l'ordiphone commande le vol du drone, en suivant une trajectoire prédéfinie, en prenant éventuellement des photos ou des films d'endroits prédéterminés et en mesurant le cas 30 échéant toutes sortes de paramètres, comme la température, le taux d'humidité, le niveau de pollution (taux de CO2...), en effectuant des relevés thermographiques, etc. L'application peut éventuellement communiquer avec des moyens restés au sol, par exemple, un autre ordiphone, en utilisant des protocoles bien connus, WIFITM, 3G, 4G, etc. Il va de soi que le drone peut comprendre des moyens 5 électroniques supplémentaires, notamment pour augmenter la puissance de traitement de l'ordiphone ou augmenter sa mémoire. Il peut aussi comporter un emplacement spécial dans lequel on peut installer une batterie supplémentaire ou de secours. Le drone peut aussi être muni d'un haut-parleur 10 et/ou d'un microphone, ce qui peut se révéler très utile si le drone est employé dans des opérations de sauvetage ou s'il est utilisé par la police pour communiquer avec la foule, par exemple, lors de manifestations, ou lors de prises d'otage, etc. De même, bien que l'on puisse utiliser 15 les diodes électroluminescentes (LEDs) éventuellement présentes sur l'ordiphone, on peut prévoir d'équiper le drone avec des LEDs ou des lumières plus puissantes, telles que des phares. Selon un premier mode de réalisation de l'invention le 20 drone selon l'invention est à voilure fixe, comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, où il s'apparente à un petit avion 1. Dans la partie inférieure de cet avion 1 est prévu un emplacement 6 destiné à recevoir un smartphoneTM 4. Cet 25 emplacement 6 est de préférence situé à l'intérieur de l'avion 1, de manière à nuire le moins possible à l'aérodynamisme du carénage 5 de l'avion. L'avion est avantageusement muni de deux retenues 2,3 déformables afin de permettre l'introduction aisée du smartphoneTM 4. 30 La connexion du smartphoneTM 4 à l'avion 1 peut s'effectuer par l'insertion d'une prise quelconque, par exemple une prise jack ou une prise (micro-)USB mâle 7 prévue dans l'emplacement 6 de l'avion dans la prise microUSB femelle du smartphoneTM 4. Il peut être prévu dans l'emplacement 6, entre le smartphoneTM 4 et une ou plusieurs parois 8 de l'emplacement 5 6, un matériau élastique tel qu'une mousse permettant d'empêcher le smartphoneTM 4 de vibrer ou de bouger. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le drone s'apparente à un hélicoptère 9 tel que celui visible sur la figure 3. 10 Comme on peut le voir sur cette figure, le smartphoneTM 4 est également supporté par des retenues 2,3, mais à l'extérieur de l'hélicoptère 9. La communication entre le smartphoneTM 4 et l'électronique de base du drone 9 s'effectue ici par ondes électromagnétiques, selon le 15 protocole BluetoothTM. Sur la figure 4 est représenté un drone 10 à six rotors. Comme on le voit mieux sur la figure 5, une tablette 11 est insérée dans un emplacement 12 situé sur le dessous du 20 drone 10. La tablette 11 étant de forme rectangulaire non carrée, des masselottes ou contrepoids 13 peut être fixés par vissage ou tout autre moyen approprié à des endroits prévus pour équilibrer le drone 10. 25 La fixation peut s'effectuer au moyen de retenues, 2,3, 14,15,16,17 ou par tout autre moyen approprié, par exemple, par clipsage, par glissement dans des rails, à l'aide de bandes agrippantes (par exemple du type VelcroTM) ou collantes, par des colliers, des lanières, un rabattement, 30 des plaquettes vissables, etc. Comme on peut le voir sur les figures, l'ordiphone est avantageusement placé sur le drone 1,9 ou 10 et de telle manière à ce que sa caméra ou son objectif soit orienté vers l'extérieur du drone, afin de lui permettre de prendre des photos ou de filmer. L'emplacement de l'ordiphone se situe de préférence dans la partie inférieure du drone, généralement au centre, pour des raisons d'équilibre. Bien entendu, pour certaines applications, on pourrait placer l'ordiphone sur un côté du drone et prévoir des moyens d'équilibrage à des endroits appropriés. La fixation de l'ordiphone est de préférence réversible. En effet, l'ordiphone est en général installé sur le drone de manière provisoire. Ainsi, l'utilisateur peut utiliser son ordiphone pour une mission ponctuelle ou le retirer pour charger une autre 15 application correspondant à une nouvelle mission, etc. Le drone peut ainsi être utilisé par plusieurs personnes différentes. L'emplacement et/ou les moyens de fixation de l'ordiphone peut/peuvent être adaptable(s) aux dimensions de 20 l'ordiphone. Cependant, l'invention ouvre la possibilité de fabriquer un drone spécialement prévu pour un ordiphone particulier. Si l'utilisateur change d'ordiphone, il doit alors changer de drone. Ceci permet de produire des drones à 25 bas coût. Un des points forts de l'invention est que lorsque l'utilisateur échange son ordiphone contre un autre plus performant, il peut continuer à utiliser le même drone. De plus, en associant son nouvel ordiphone à son drone, il 30 augmente les possibilités d'utilisation de celui-ci, c'est donc comme s'il bénéficiait d'une version plus performante de son drone avec une électronique améliorée, plus performante. Procédé de pilotage selon l'invention Le procédé de pilotage selon l'invention peut comporter 5 les étapes suivantes : - on lance au moins une application contenue dans l'ordiphone et - on fixe un ordiphone dans ou sur le drone ; - on connecte l'ordiphone à l'électronique du drone ; 10 - on laisse l'ordiphone piloter le drone. Bien entendu, suivant l'application envisagée, il peut être de possible de fixer l'ordiphone dans ou sur le drone (robot), avant de lancer l'application et/ou de connecter l'ordiphone au drone (robot). 15 L'ordiphone peut ensuite piloter seul le drone. En variante, on peut prévoir la possibilité de commander en partie ou totalement l'ordiphone à distance afin d'influer sur son pilotage du drone. Une fois l'application achevée, l'ordiphone peut être 20 retiré du drone, avec bien entendu toutes les données qu'il a collectées. D'autres applications peuvent ensuite exploiter ces données, par exemple pour mesurer des distances, tracer des itinéraires, des cartes, envoyer les données à un site Web en vue des créer des images en 3D, 25 etc. REVENDICATIONS1.- Robot (1,9,10), caractérisé en ce qu'il comprend un emplacement (6,12,16) et des moyens de connexion pour un 5 ordiphone (4,11). 2.- Robot (1,9,10) selon la revendication 1, réalisé en tant que drone (1,9,10). 10 3.- Robot selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la connexion est du type temporaire. 4.- Robot (1,10) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens de connexion sont constitués par une 15 liaison filaire (7). 5.- Robot (1,10) selon la revendication 4, dans lequel la liaison filaire comprend une prise mâle du type USB (7). 20 6.- Robot (9) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens de connexion sont constitués par un émetteur/récepteur d'ondes électromagnétiques. 7.- Robot selon la revendication 6, dans lequel 25 l'émetteur/récepteur est du type WIFITM. 8.- Robot (9) selon la revendication 6, dans lequel l'émetteur/récepteur est du type BluetoothTm. 30 9.- Robot (9) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel l'emplacement et/ou les moyens de fixation de l'ordiphone est/sont adaptable(s) aux dimensions de l'ordiphone. 10.- Robot (9) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel l'emplacement et/ou les moyens de fixation de l'ordiphone est/sont destiné(s) à un seul type d'ordiphone. 11.- Robot selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant un ordiphone (4,11) auquel il est connecté. 12.- Procédé d'utilisation d'un robot (1,9,10) selon l'une 10 des revendications 1 à 10, comportant les étapes suivantes : - on lance au moins une application contenue dans un ordiphone (4,11), - on fixe l'ordiphone (4,11) dans ou sur le robot (1,9,10); - on connecte l'ordiphone (4,11) à l'électronique du 15 robot (1,9,10); - on laisse l'ordiphone (4,11) commander le robot (1,9,10). 13.- Procédé selon la revendication 12, dans lequel on commande à distance l'ordiphone (4,11) embarqué dans ou sur 20 le robot (1,9,10).