Brevet FR3019525A1 — publié le 20151009

- 1 - Module d'épandage auto-porté par un drone aérien Domaine technique de l'invention La présente invention concerne les modules d'épandages et notamment un module d'épandage spécialement conçu pour les drones aériens. Etat de la technique Un dispositif d'épandage classique nécessite à ce jour l'utilisation d'une grue ou d'une nacelle sur un camion prévu à cet effet mais également celle d'un pistolet applicateur, d'un opérateur et d'un grand nombre de mécanismes de sécurité. Le camion avec la nacelle est déplacé à l'endroit désiré pour permettre à l'opérateur protégé au sein de sa nacelle - de traiter en toute sécurité les arbres etc... Mais cette méthode conventionnelle comporte bien des inconvénients. Tout d'abord une perte de temps manifeste car il faut constamment, avec cette méthode conventionnelle, déplacer le véhicule porteur pour pouvoir traiter successivement les arbres malades. Le trajet entre les arbres prend un certain temps et, par mesure de sécurité bien évidente, il est nécessaire de faire descendre l'opérateur, de replier la nacelle et de déplacer le camion pour pouvoir traiter l'arbre suivant. Par ailleurs, cette méthode comporte des limites en raison du fait que la 30 nacelle étant montée sur un camion, celle-ci ne peut aisément se mouvoir en tout lieu pour pouvoir aller atteindre et traiter des lieux d'infection restreints ou d'accès difficile. MC_cli01-FR - 2 - Et ensuite, il n'aura échappé à personne que même lorsque l'on parvient à atteindre le lieu de l'infection, le déplacement du véhicule, son poids et les traces de roues laissent des résidus hautement inesthétique dans l'environnement. Enfin, et cela n'est pas le moindre inconvénient, la méthode conventionnelle est coûteuse à mettre en oeuvre. Elle requiert l'intervention de plusieurs personnes, augmentant ainsi le risque d'erreur humaine, mais fait également courir un risque aux travailleurs car l'éventualité d'accidents persiste et ce malgré les mesures de sécurité mises en oeuvre. En bref, tout le dispositif est par conséquent limité et surtout très coûteux et très difficile à mettre en place au niveau de l'organisation d'une ville (travail de nuit, horaires restreints, etc..) La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients et d'offrir une solution alternative pour assurer un traitement efficace des arbres et des espèces, par exemple celle des palmiers qui souffrent de l'effet ravageur du charançon rouge, mais également d'autres traitements possibles. Et même des traitements contre l'incendie. Exposé de l'invention La présente invention a pour but de proposer un module d'épandage et, plus particulièrement, un module d'épandage spécialement conçu pour les drones aériens permettant à un opérateur d'effectuer un épandage depuis le sol en toute sécurité avec un gain de temps et de maniabilité significatif en adaptant ce module sur un drone. MC_cli01-FR - 3 - Un autre but de la présente invention consiste à proposer un dispositif d'épandage léger pouvant être fixé sur un drone aérien et permettant un épandage aisé et particulièrement flexible pouvant s'adapter à toutes sortes de situation. C'est un autre but de la présente invention que de fournir un module d'épandage pouvant également servir à l'épandage de produits de traitement contre l'incendie. L'invention réalise ces buts au moyen d'un module d'épandage destiné à être fixé sur un drone aérien pour permettre l'épandage de produit actif, comportant une unité centrale dotée d'une base et d'un support avec un logement destiné à recevoir un système de pointage laser. Le support comporte un volume limité par une surface fermée plane (S) et une droite perpendiculaire au plan contenant la surface (S) et deux plans parallèles au plan de la surface (S) respectivement inférieur et supérieur. Le plan inférieur est fixé à la base tandis que le plan supérieur comporte un orifice pour le passage du rayon laser du système de pointage. La surface plane (S) étant configurée avec trois arcs de cercles destinés à générer au moins trois surfaces d'appui pour des récipients contenant du produit 20 d'épandage, et dont la libération peut être commandée électriquement depuis le sol. De préférence, la surface plane (S) est configurée avec trois arcs de cercles orientés à 120 degrés de manière à générer respectivement trois surfaces cylindriques orientées à 120 degrés pour recevoir trois récipients de section 25 sensiblement cylindrique. La base du module comporte des trous de fixation pour la fixation au drone et chaque container comporte deux pattes de fixation (33) sur la partie supérieure du logement destinées à recevoir un clapet électriquement commandé par 30 servomoteur. De préférence, l'unité centrale ainsi que chacun des containers sont réalisés en plastique P.L.A. au moyen d'une imprimante 3D, et spécifiquement avec un maillage de l'ordre de 50%. MC_cli01-FR - 4 - On parvient ainsi, très avantageusement, à réduire significativement le poids de l'ensemble tout en préservant une grande solidité et flexibilité à la structure. De préférence, le produit actif est un produit d'épandage destiné au traitement des palmiers et notamment destiné à tuer le charançon rouge. Alternativement, le produit actif pourra être un produit contre le traitement des incendies. Description des dessins D'autres caractéristiques, but et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description et des dessins ci-après, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs. Sur les dessins annexés : 20 La figure 1 illustre une vue en perspective du support 100 permettant la fixation des récipients cylindriques. La figure 2 représente la vue de dessus sur support 100. 25 La figure 3 illustre la vue de dessous du support 100 montrant le détail de la base 10 fixée au drone. La figure 4 illustre la vue de dessus d'une section S de la surface fermée, génératrice du volume 20 d'appui des containers ou récipients. 30 La figure 5 illustre plus particulièrement la section en coupe du volume 20 montrant la faible épaisseur de plastique P.L.A. requis pour réaliser la structure. 15 MC_cli01-FR - 5 - La figure 6 illustre une vue de côté d'un container ou récipient destiné à contenir le produit d'épandage. La figure 7 illustre une vue arrière d'un container ou récipient destiné à 5 contenir le produit d'épandage avec l'encoche devant recevoir le clapet de fermeture. La figure 8 illustre une vue en perspective d'un container ou récipient destiné à contenir le produit d'épandage. Les supports 31 et 32 servant à la fixation du lo servocommande. Les figures 9 et 10 illustrent respectivement une vue de dessus et une vue en perspective du clapet de libération des containers. 15 La figure 11 est une vue en perspective illustrant l'assemblage de deux containers 30 et 40 avec leur clapet de fermeture (35) sur le support 100. La figure 12 illustre une vue en perspective du module comportant le support et trois containers 30,-50. 20 La figure 13 illustre le tracé en zig-zag du procédé d'impression 3D mis en oeuvre pour la réalisation de la structure d'accueil (100). La figure 14 illustre le tracé en zig-zag du procédé d'impression 3D mis en 25 oeuvre pour la réalisation de la base. La figure 15 illustre les tracés en zig-zag du procédé d'impression 3D mis en oeuvre pour l'ensemble des éléments constitutifs du module d'épandage. MC_cli01-FR - 6 - Description d'un mode de réalisation préféré L'on décrit à présent la réalisation d'un module d'épandage pour drone aérien permettant de multiples applications, et spécifiquement le traitement des espèces végétales. Le module décrit ci-après est particulièrement adapté, grâce à une visée laser performante, au traitement des palmiers contre les insectes, et notamment le charançon rouge. Il ne s'agit cependant que d'un exemple d'application, nullement limitatif, et un homme du métier pourra aisément adapter le dispositif à toute autre application. Le module d'épandage, dont une perspective est illustré en figure 11, se compose d'une unité centrale 100, communément désignée sous le nom de fantaisie « squelette », sur lequel sont fixés jusqu'à trois containers ou récipients 30-40-50 destinés à contenir des produits d'épandage, soit identiques, soit différents, pouvant être libérés soit simultanément soit successivement. La figure 1 montre plus particulièrement une perspective de l'unité centrale 100 qui comporte une embase 10 permettant la fixation du module sur un drone aérien (non représenté), ainsi qu'un support 20 doté d'un logement (29) destiné à recevoir un système de pointage laser, tel que, par exemple, un laser vert de puissance égale à 100mW ou 200mW. D'une manière générale, le support 20 présente un volume limité par une surface fermée plane (S) (représentée dans la figure 4) et une droite perpendiculaire au plan contenant la surface (S) et deux plans parallèles au plan de la surface (S) respectivement inférieur et supérieur. Le plan inférieur est fixé à la base 10 tandis que le plan supérieur comporte un orifice 29 pour le passage du rayon laser du système de pointage, comme cela est illustré dans la figure 2 montrant une vue de dessus de l'unité centrale. Dans un mode de réalisation préféré, la surface plane (S) comporte trois arcs de cercles, respectivement 21, 22 et 23, orientés à 120 degrés de manière à MC_cli01-FR - 7 - générer respectivement trois surfaces d'appui cylindriques orientées à 120 degrés destinées à la fixation, notamment par collage, de containers 30-40-50, de section sensiblement cylindriques, configurés sous la forme de tubes à facettes. La figure 3 illustre la vue de dessous du support 100 montrant le détail de la base 10, ou l'on voit un jeu de quatre trous 11 permettant la fixation du module au drone aérien. La figure 5 illustre plus particulièrement la section en coupe du support 20 10 montrant la faible épaisseur de cloison de ce dernier. L'on décrit à présent, en relation avec la figure 6 un container, par exemple le container 30 à coller ou fixer sur l'unité centrale 100, et destiné à contenir le produit d'épandage. Le container 30 présente une configuration sensiblement cylindrique, 15 de manière à pouvoir venir prendre appui sur les surfaces d'appui générées sur le support 10. La figure 7 est une élévation du container 30 tandis que la figure 8 montre une perspective de ce même container ou l'on observe deux pattes de fixation 31 et 20 32 directement construit dans la masse sur le plan supérieur du container 30, ainsi qu'un élément de fixation 33 pour une articulation d'un clapet 35 qui est plus spécifiquement illustré dans la vue de dessus de la figure 9 et également dans la vue en perspective de la figure 10. Les deux pattes de fixation 31 et 32 reçoivent un servomoteur permettant une commande électrique de l'ouverture et de la fermeture 25 du container 30. Dans un mode de réalisation particulier, chacun des éléments du module d'épandage est réalisé, non par moulage comme cela est effectué conventionnellement, mais à partir d'une impression 3D permettant d'obtenir les 30 avantages suivants : - légèreté, - absorption des vibrations générées par le drone. MC_cli01-FR - 8 - - remplissage des parties creuses par un maillage qui entraîne une meilleure résistance de la structure aux contraintes. De préférence, l'unité centrale 100 et chacun des containers 30, 40 et 50 est réalisé en plastique P.L.A. (Acide Polylactique) au moyen d'une imprimante 3D, ce qui permet d'obtenir une structure capable à la fois d'absorber les vibrations générées par le drone mais également de délimiter un grand logement pour accueillir le système de pointée laser. En outre, L'impression 3D permet non seulement de fixer le maillage interne de chaque partie du module, mais permet également de réaliser une structure particulièrement légère et qui reste flexible. De préférence, on configure les paramètres d'impression 3D avec les réglages suivants : Précision 0,25mm, maillage interne : 50%, lissage/perspective : off, raft : off, structure de soutien : aucune. Les squelettes qui en découlent et les traits en zig - zag en résultant (illustrés dans les figures 13-14-15) contribuent à réaliser des éléments permettant d'obtenir un compromis optimum entre solidité, souplesse et légèreté des modules. Le choix de ce type de fabrication permet de choisir le maillage interne de chaque partie du module. L'exécution de ceux-ci est également réalisée à l'aide d'une imprimante 3D, réglage fin (de 100 à 200 microns), de manière d'une part à alléger au maximum la structure et d'autre part de créer la souplesse des tubes tout en conservant une solidité maximale. Le plastique P.L.A a de nombreux avantages notamment le respect de l'environnement car il est biodégradable et sa grande résistance à la déformation. Chaque container/cylindre est muni d'un clapet très fin (quelques millimètres) en léger débordement, actionné par une servocommande de type « coreless » (ie un servocommande n'utilisant pas qu'un seul pignon mais un ensemble d'engrenages limitant ainsi le poids et réduisant les forces de frottement entraînant ainsi une réaction plus rapide de celui-ci). Le support de servocommande et le système d'accrochage du clapet (effectué par vis inox) sont creux avec un maillage interne. La fixation des tubes sur l'unité centrale compacte à équidistance l'un de l'autre a été prévue afin d'éviter des remontées de poudre lors du largage, remontées qui auraient pu être généré par le flux des hélices. MC_cli0 1 -FR - 9 - On parvient ainsi, très avantageusement, à réduire significativement le poids de l'ensemble tout en préservant une grande solidité et flexibilité à la structure. Un module d'épandage de moins de 680 grammes hors servocommandes a ainsi pu être réalisé grâce à ce procédé. Dans un mode de réalisation particulier, les containers ou tubes se composent d'une double paroi renforcée à sa base ainsi que sur sa périphérie. Le tout est radio commandé à distance à partir de la télécommande du drone 10 de part les connexions raccordées sur le contrôleur de vol et son récepteur. Si le module d'épandage qui vient d'être décrit est particulièrement adapté à la mise en oeuvre de traitements spécifiques contre des insectes, tels que le charançon rouge s'attaquant aux palmiers, d'autres applications sont envisageable, 15 et notamment le traitement des incendies. En effet, l'on a observé que le module pouvait être aisément adapté pour tout type d'épandage phytosanitaire. MC_cli01-FR REVENDICATIONS1. Module d'épandage destiné à être fixé sur un drone aérien pour permettre l'épandage de produit actif, comportant : - une unité centrale (100) comportant une base (10) et un support (20) comportant un logement destiné à recevoir un système de pointage laser, ledit support (20) comportant un volume limité par une surface fermée plane (S) et une droite perpendiculaire au plan contenant la surface (S) et deux plans parallèles au plan de la surface (S) respectivement inférieur et supérieur ; le plan inférieur étant fixé à la base (10) et le plan supérieur comportant un orifice (29) pour le passage du rayon laser du système de pointage, la surface plane (S) étant configurée avec trois arcs de cercles destinés à générer au moins trois surfaces d'appui destinées à correspondre à celle de trois récipients cylindriques (30, 40, 50) ; - trois récipients destinés à contenir du produit d'épandage fixés sur le support (100), et comportant des moyens (35) commandés électriquement pour libérer le produit d'épandage contenu dans les récipients. 2. Module d'épandage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la surface plane (S) est configurée avec trois arcs de cercles orientés à 120 degrés de manière à générer respectivement trois surfaces cylindriques orientées à 120 degrés. 3. Module d'épandage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la base comporte des trous de fixation (11) pour la fixation du module au drone. 4. Module d'épandage selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque récipient (30, 40, 50) comporte deux pattes de fixation (31, 32) sur le plan supérieur 30 de ce récipient (30, 40, 50), destinées à recevoir un clapet (35) commandé électriquement par servomoteur. MC_cli01-FR. Module d'épandage selon la revendication 1, 2 ou 2 caractérisé en ce que l'unité centrale (100) et chacun des récipients (30, 40, 50) sont réalisés en plastique P.L.A. au moyen d'une imprimante 3D. 6. Module d'épandage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'unité centrale (100) et les containers (30, 40, 50) sont réalisés par impression sur imprimante 3D en appliquant un maillage de 50%. 7. Module d'épandage selon l'une des revendications précédentes caractérisé en 10 ce que le laser est un laser vert de 100mW à 200mW. 8. Module d'épandage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le produit actif est un produit d'épandage destiné au traitement des palmier et notamment pour tuer le charançon rouge. 15 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que le produit actif est un produit d'épandage pour tout traitement phytosanitaire. 10. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que le produit actif est un 20 produit d'épandage pour le traitement contre l'incendie. MC_cli0 1-FR