Brevet FR3012990A1 — publié le 20150515

L'invention concerne un dispositif de préhension pour robot co-manipulateur et un robot co-manipulateur équipé d'un tel dispositif. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Il existe des robots co-manipulateurs, encore appelés cobots ou machines d'assistance à l'effort, qui permettent d'assister les opérateurs dans différentes tâches. Ces robots co-manipulateurs s'avèrent en particulier utiles pour aider les opérateurs à manipuler de lourdes charges ou des charges moins lourdes mais de manière rapide et répétitive. Un tel robot co-manipulateur comporte par exemple un dispositif de préhension comprenant un organe de saisie destiné à venir au contact d'un objet à manipuler et des moyens de commande d'une solidarisation et d'une désolidarisation de l'organe de saisie et de l'objet à manipuler, les moyens de commande étant associés à un contacteur apte à générer un signal de commande de la solidarisation et de la désolidarisation à destination des moyens de commande lorsque le contacteur est activé. Le contacteur est usuellement un bouton ou un levier monté sur une poignée de manipulation de l'organe de saisie. Ainsi, pour solidariser organe de saisie et objet, l'opérateur doit approcher l'organe de saisie de l'objet. Une fois l'organe de saisie au contact de l'objet, l'opérateur peut alors activer le contacteur. De la même manière, pour désolidariser organe de saisie et objet, l'opérateur doit poser l'objet sur un support. Une fois l'objet au contact du support, l'opérateur peut alors activer le contacteur. Il s'avère toutefois délicat pour l'opérateur d'approcher l'organe de saisie de l'objet à soulever tout en gérant le contacteur. De la même façon, il s'avère 35 délicat pour l'opérateur d'approcher l'objet à relâcher du support tout en gérant le contacteur distant. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un dispositif de préhension pour un robot co-manipulateur qui permette de saisir et/ou de relâcher plus facilement un objet à manipuler par ledit dispositif de préhension et de préférence tout en soulageant la charge mentale de l'opérateur. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose un dispositif de préhension pour robot co-manipulateur, comprenant un organe de saisie destiné à venir au contact d'un objet à manipuler et des moyens de commande d'une solidarisation et d'une désolidarisation de l'organe de saisie et de l'objet à manipuler, les moyens de commande étant associés à un contacteur apte à générer un signal de commande de la solidarisation et/ou de la désolidarisation à destination des moyens de commande lorsque le contacteur est activé. Selon l'invention, l'organe de saisie est monté coulissant dans le dispositif entre une position non enfoncée et une position enfoncée, le contacteur étant disposé dans le dispositif de sorte à être activé par l'organe de saisie lorsque l'organe de saisie est en position enfoncée, l'organe de saisie étant maintenu en position non enfoncée lorsque l'objet est suspendu à l'organe de saisie. Grâce à la coopération entre le contacteur et l'organe de saisie, l'opérateur peut gérer seulement l'organe de saisie et sa position vis-à-vis de l'objet ou d'un support sur lequel repose l'objet ou sur lequel l'objet doit être déposé. En effet, en appuyant l'organe de saisie sur l'objet et/ou en appuyant l'objet sur le support, l'opérateur provoque automatiquement le déplacement de l'organe de saisie de sa position non enfoncée à sa position enfoncée et donc l'envoi d'un signal de commande de la solidarisation et/ou de la désolidarisation par l'intermédiaire du contacteur. La solidarisation et/ou la désolidarisation de 5 l'organe de saisie et de l'objet est ainsi simple et rapide. La commande de l'organe de saisie est donc intuitive et particulièrement ergonomique. On propose également un robot co-manipulateur comprenant un dispositif de préhension selon l'invention. 10 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit de modes de réalisation particuliers, non limitatifs, de l'invention. Il sera fait référence aux figures ci-jointes, parmi 15 lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique d'un robot comanipulateur comprenant un dispositif de préhension selon l'invention, - la figure 2 représente le dispositif de préhension 20 de la figure 1 lorsque l'organe de saisie est en position non enfoncée, - la figure 3 représente le dispositif de préhension de la figure 2 lorsque l'organe de saisie est en position enfoncée. 25 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures, le robot co-manipulateur 1 selon l'invention comprend ici un bras articulé 2 dont une première extrémité 3 est fixe et dont une deuxième extrémité 4 est solidaire d'un dispositif de préhension 5 30 selon l'invention. De préférence, le dispositif de préhension 5 comporte une poignée 6 permettant à un opérateur de pouvoir déplacer le dispositif de préhension 5 grâce au bras articulé 2. Le dispositif de préhension 5 comporte ici un corps 7 35 dans lequel est ménagée une chambre 8. Le corps 7 comporte en outre un orifice 9 s'étendant selon une direction X à travers le corps 7 entre la chambre 8 et l'extérieur du corps 7. Le dispositif comprend de plus un organe de saisie 10 5 destiné à venir au contact d'un objet 100 à manipuler, l'objet 100 reposant ici sur un support 101. Selon un mode de réalisation particulier, l'organe de saisie 10 comprend une ventouse 11 destinée à venir au contact de l'objet 100 et une tige 12 dont une extrémité 12a est liée à la 10 ventouse et dont l'autre extrémité 12b est libre. Selon un mode de réalisation particulier, la ventouse 11 est de type magnétique c'est-à-dire que la ventouse 11 comporte des moyens de génération d'un champ magnétique qui, lorsque la ventouse 11 est alimentée, génèrent un 15 champ magnétique permettant de solidariser l'objet 100 à la ventouse 11. L'organe de saisie 10 est agencé dans le dispositif de préhension de sorte que la tige 12 soit montée coulissante dans l'orifice 9 entre une position non enfoncée (comme 20 illustré à la figure 2) et une position enfoncée (comme illustré à la figure 3). L'organe de saisie 10 comporte une première butée définissant la position non enfoncée de l'organe de saisie. A cet effet, la tige 12 comporte un épaulement 13 coopérant avec une paroi de la chambre 8 pour 25 arrêter la course de la tige 12 à travers l'orifice 9 et définir ainsi la position non enfoncée. L'organe de saisie 10 est conformé de sorte qu'en position non enfoncée, l'extrémité libre 12b de la tige 12 soit agencée dans la chambre 8 et la ventouse 11 soit agencée à l'extérieur du 30 corps 7. De préférence, l'organe de saisie 10 comporte également une deuxième butée pour définir la position enfoncée de l'organe de saisie 10. A cet effet, la ventouse 11 comporte une surface plane 14 opposée à la surface de la 35 ventouse destinée à venir au contact de l'objet 100, la surface plane 14 ayant une aire supérieure à une section de l'orifice 9. La surface plane coopère ainsi avec une paroi du corps 7 pour arrêter la course de la tige 12 à travers l'orifice 9 et définir ainsi la position enfoncée. Le dispositif comporte en outre des moyens (non illustrés ici) de commande d'une solidarisation et d'une désolidarisation de l'organe de saisie 10 et de l'objet 100. Les moyens de commande gèrent ainsi ici l'alimentation de la ventouse 11 pour permettre de contrôler la génération du champ magnétique. Le dispositif comporte ainsi un contacteur 16 qui est associé aux moyens de commande et qui est apte à générer un signal de commande de la solidarisation et de la désolidarisation à destination des moyens de commande lorsque le contacteur est activé. Selon l'invention, le contacteur 16 est disposé dans le dispositif de sorte à coopérer avec l'organe de saisie 10 lorsque l'organe de saisie 10 est en position enfoncée pour permettre de générer un signal de commande aux moyens de commande. De préférence, le contacteur 16 est un bouton-poussoir comprenant une première position stable dans lequel le bouton-poussoir est rentré et une deuxième position stable dans lequel le bouton-poussoir est sorti. Selon un mode de réalisation particulier, le contacteur 16 est configuré de sorte que le passage de la deuxième position stable à la première position stable entraîne la transmission d'un signal de commande de la solidarisation à destination des moyens de commande et de sorte que le passage de la première position stable à la deuxième position stable entraîne la transmission d'un signal de commande de la désolidarisation à destination des moyens de commande. Le contacteur 16 est agencé ici dans la chambre 8 sur une paroi de la chambre 8 opposée à celle sur laquelle 35 débouche l'orifice 9 de sorte que lorsque l'organe de saisie 10 est en position enfoncée, l'extrémité libre 12b de la tige 12 soit en contact avec le contacteur 16. En référence aux figures 2 et 3, le fonctionnement du dispositif selon l'invention va être à présent expliqué. Lorsque l'opérateur souhaite solidariser l'objet 100 à l'organe de saisie 10, il manipule le dispositif de préhension 5 de sorte à venir poser la ventouse 11 sur l'objet 100 reposant sur le support 101 ce qui provoque un déplacement de la tige 12 et donc un déplacement de l'organe de saisie 10 de la position non enfoncée à la position enfoncée. L'extrémité libre 12b de la tige 12 vient alors appuyer sur le contacteur 16 et provoque à son tour le déplacement du contacteur 16 de sa deuxième position stable à sa première position stable. L'activation du contacteur 16 entraîne la transmission d'un signal de commande de la solidarisation à destination des moyens de commande. Les moyens de commande contrôlent alors l'alimentation de la ventouse 11 de sorte que celle-ci soit alimentée . le champ magnétique généré permet de solidariser l'objet 100 à la ventouse 11. L'opérateur peut dès lors déplacer l'objet 100 avec l'aide du robot co-manipulateur 1. En l'absence de contact entre l'objet 100 et le support 101, la tige 12 se déplace de nouveau et l'organe de saisie 10 revient naturellement en butée dans sa position non enfoncée, l'objet étant suspendu à l'organe de saisie 10. Lorsque l'opérateur souhaite désolidariser l'objet 100 de l'organe de saisie 10, il manipule le dispositif de préhension 5 de sorte à venir poser l'objet 100 sur le support 101 ce qui provoque un déplacement de la tige 12 et donc un déplacement de l'organe de saisie 10 de la position non enfoncée à la position enfoncée. L'extrémité libre 12b de la tige 12 vient alors appuyer sur le contacteur 16 et provoque à son tour le déplacement du contacteur 16 de sa première position stable à sa deuxième position stable. L'activation du contacteur 16 entraîne la transmission d'un signal de commande de la désolidarisation à destination des moyens de commande. Les moyens de commande contrôlent alors l'alimentation de la ventouse 11 de sorte que celle-ci ne soit plus alimentée. En l'absence du champ magnétique, l'objet 100 est désolidarisé de la ventouse 11. L'opérateur peut dès lors déplacer le dispositif de préhension 5 seul avec l'aide du robot co-manipulateur 1. En l'absence de contact entre la ventouse 11 et l'objet 100, la tige 12 se déplace de nouveau et l'organe de saisie 10 revient à sa position non enfoncée. Un nouveau cycle de préhension peut alors débuter. Le dispositif de préhension 5 selon l'invention permet 15 ainsi une manipulation simple et rapide de l'objet par l'opérateur. En outre, la deuxième butée empêche avantageusement la tige 12 de venir appuyer trop fortement sur le contacteur 16 ce qui pourrait l'abîmer. 20 Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, l'organe de saisie pourra être 25 différent de ce qui a été décrit. Ainsi, bien qu'ici l'organe de saisie comporte une ventouse de type magnétique, la ventouse pourra être de type pneumatique. L'organe de saisie pourra également comporter un électroaimant. En variante, l'organe de saisie pourra 30 comporter une pince permettant d'agripper un objet, les moyens de commande commandant alors l'ouverture et la fermeture de la pince pour assurer respectivement une désolidarisation et une solidarisation de la pince et de l'objet. 35 Les butées pourront avoir une forme différente de ce qui a été décrit. Par exemple, la tige pourra comporter une gorge dans lequel sera agencé un anneau élastique pour former la butée. La butée pourra être portée par le corps et non par la tige. Bien qu'ici la coopération du contacteur et de l'organe de saisie permette de contrôler à la fois la solidarisation et la désolidarisation de l'organe de saisie avec l'objet, ladite coopération pourra permettre de ne contrôler que la solidarisation ou que la désolidarisation. Dans ce cas le signal de commande de respectivement la désolidarisation ou la solidarisation sera généré par une commande externe, par exemple par un levier ou un interrupteur, commandé manuellement par l'opérateur. Le contacteur pourra être différent de ce qui a été 15 décrit. Le contacteur pourra ainsi présenter un nombre différent de positions stables et en particulier une seule position stable. Le dispositif pourra comporter en outre des moyens de vérification de la solidarisation et/ou de la 20 désolidarisation de l'objet à l'organe de saisie. A cet effet, les moyens de vérification pourront comporter un capteur de pression ou un pressostat qui sera agencé dans la cavité de la ventouse pour déterminer si l'objet est bel est bien solidaire de la ventouse. Les moyens de 25 vérification pourront également comporter un palpeur agencé au niveau de l'organe de saisie pour pouvoir venir au contact de l'objet et déterminer si l'objet est bel est bien solidaire de la ventouse. Bien qu'ici l'organe de saisie revienne naturellement 30 à sa position non enfoncée, l'organe de saisie pourra comprendre des moyens de rappel, comprenant par exemple un ressort, pour ramener l'organe de saisie de sa position enfoncée à sa position non enfoncée. REVENDICATIONS1. Dispositif de préhension (5) pour robot co- manipulateur (1), comprenant un organe de saisie (10) destiné à venir au contact d'un objet à manipuler (100) et 5 des moyens de commande d'une solidarisation et d'une désolidarisation de l'organe de saisie et de l'objet à manipuler, les moyens de commande étant associés à un contacteur (16) apte à générer un signal de commande de la solidarisation et/ou de la désolidarisation à destination 10 des moyens de commande lorsque le contacteur est activé, le dispositif étant caractérisé en ce que l'organe de saisie est monté coulissant dans le dispositif entre une position non enfoncée et une position enfoncée, le contacteur étant disposé dans le dispositif de sorte à être activé par 15 l'organe de saisie lorsque l'organe de saisie est en position enfoncée, l'organe de saisie étant maintenu en position non enfoncée lorsque l'objet est suspendu à l'organe de saisie. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le 20 contacteur (16) est configuré pour générer un signal de commande de la désolidarisation et de la solidarisation à destination des moyens de commande lorsque le contacteur est activé. 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel 25 l'organe de saisie (10) comporte une ventouse (11) destinée à venir au contact de l'objet (100) et une tige (12) dont une extrémité (12a) est liée à la ventouse et dont l'autre extrémité (12b) est libre, l'extrémité libre étant destinée à venir au contact du contacteur (16) pour coopérer avec 30 ledit contacteur. 4. Dispositif selon la revendication 3, comportant un corps (7) dans lequel est ménagée une chambre (8), le corps comportant en outre un orifice (9) s'étendant à travers le corps entre la chambre et l'extérieur du corps, la tige 35 (12) étant montée coulissante dans l'orifice. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le contacteur (16) est agencé dans la chambre (8) sur une paroi de la chambre opposée à celle sur laquelle débouche l'orifice (9) de sorte que lorsque l'organe de saisie est en position enfoncée, l'extrémité libre de la tige soit en contact avec le contacteur. 6. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l'organe de saisie (10) et/ou le corps (7) comporte au moins une butée pour définir la position enfoncée de l'organe de saisie. 7. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la ventouse (11) est de type magnétique. 8. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la ventouse (11) est de type pneumatique. 9. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'organe de saisie (10) comporte une pince, les moyens de commande étant aptes à commander une ouverture et/ou une fermeture de la pince pour assurer respectivement une désolidarisation et/ou une solidarisation de la pince et de l'objet 10.Dispositif selon la revendication 1, comportant en outre des moyens de vérification de la solidarisation et/ou de la désolidarisation de l'objet à l'organe de saisie. 11.Robot co-manipulateur (1) comportant un dispositif 25 de préhension (5) selon l'une des revendications précédentes.