Brevet FR3054157A1 — publié le 20180126

DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne le domaine de la robotique et de l'informatique industrielle, et plus particulièrement des chaînes articulées telles que des doigts ou encore des bras, des pattes et des manipulateurs. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE De nos jours, les robots comprennent un ensemble d'actionneurs, de capteurs et de circuits électroniques leur permettant d'accomplir des tâches spécifiques de manière automatisée. Toutefois, ces robots ne sont généralement pas capables d'accomplir des tâches délicates ou nécessitant une précision accrue telles que la saisie d'objets fragiles. Dans le cas des chaînes articulées telles que les doigts par exemple, on cherche actuellement à améliorer le contrôle des doigts afin de leur permettre d'accomplir ces tâches délicates. Elles doivent en outre être capables de supporter des impacts qui peuvent être accidentels ou de supporter des contraintes qui s'avèrent plus importantes que prévues sans risque de rupture ou d'endommagement de la chaîne articulée, ou encore d'obtenir des modes de préhension correspondant à des tâches à accomplir, à des contraintes à satisfaire et à des formes à saisir. En parallèle, il est important que la chaîne articulée soit de faible encombrement afin de pour l'utiliser dans des ensembles tels que des mains, des prothèses ou encore des manipulateurs. RESUME DE L'INVENTION Un objectif de l'invention est donc de proposer une chaîne articulée formant notamment tout ou partie d'un doigt d'un bras, d'une patte ou d'un manipulateur, qui puisse être actionnée de manière simple, efficace et précise dans un faible encombrement afin de permettre notamment son utilisation dans des applications anthropomorphes. Optionnellement, un autre objectif de l'invention est de proposer une chaîne articulée capable d'accomplir des tâches délicates comme la participation à la préhension robuste d'un objet fragile impliquant 3054157 2 éventuellement des chocs externes ou des tâches de préhension mettant en synergie les déformations des objets avec les déformations des mécanismes de préhension. 5 Pour cela, l'invention propose une chaîne articulée formant notamment tout ou partie d'un doigt d'un bras, d'une patte ou d'un manipulateur et comprenant un bâti, un actionneur fixé sur le bâti, une phalange proximale et une phalange médiale connectée à la phalange proximale. L'actionneur est configuré pour mettre en rotation la phalange 10 proximale par rapport au bâti. Par ailleurs, la chaîne articulée comprend en outre : - une poulie proximale, montée sur une extrémité proximale de la phalange proximale, - une première poulie médiale, montée sur une extrémité proximale de 15 la phalange médiale, et - au moins un premier câble d'actionnement proximal fixé d'une part sur la poulie proximale et d'autre part sur la première poulie médiale afin d'actionner la phalange médiale. De la sorte, l'actionnement de la poulie proximale par l'actionneur a 20 pour effet de déplacer la phalange médiale par rapport au à la phalange proximale. Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives de la chaîne articulée décrite ci-dessus sont les suivantes, prises individuellement ou en 25 combinaison : - la chaîne articulée comprenant en outre un deuxième câble d'actionnement proximal fixé d'une part sur la poulie proximale et d'autre part sur la première poulie médiale de manière à permettre d'actionner la phalange proximale dans deux directions distinctes, 30 - le deuxième câble d'actionnement proximal est monté de manière à croiser le premier câble d'actionnement proximal, 3 0 5 4 1 5 7 3 - la chaîne articulée comprenant en outre une phalange distale, fixée sur une extrémité distale de la phalange médiale, une deuxième poulie médiale, montée sur une extrémité distale de la phalange proximale, une poulie distale, montée sur une extrémité distale de la phalange médiale, et 5 au moins un câble d'actionnement distal fixé d'une part sur la deuxième poulie médiale et d'autre part sur la poulie distale, de sorte que l'actionnement de la poulie proximale par l'actionneur a en outre pour effet de déplacer la phalange distale, - la chaîne articulée comprenant en outre un deuxième câble 10 d'actionnement distal fixé d'une part sur la deuxième poulie médiale et d'autre part sur la poulie distale de manière permettre d'actionner la phalange distale dans deux directions distinctes, - l'au moins un premier câble d'actionnement proximal est réalisé dans un matériau présentant un allongement à la rupture inférieur ou égal à 50%, 15 de préférence compris entre 20% et 40%, par exemple de l'ordre de 25%, - l'au moins un premier câble d'actionnement proximal est réalisé dans un matériau présentant une élasticité supérieure à 2 GPa, typiquement de 2.8GPa, par exemple du nylon ou du fluorocarbone, - la chaîne articulée comprenant en outre au moins un câble 20 additionnel, fixé en parallèle de du premier câble d'actionnement proximal, ledit câble additionnel étant réalisé dans un matériau à mémoire de forme, - le matériau à mémoire de forme présente une température de début de phase austénitique inferieure à une température de fusion d'un matériau constitutif de la poulie proximale et de la première poulie distale sur 25 lesquelles le câble additionnel est fixé, et/ou - le matériau à mémoire de forme présente une température de début de phase austénitique supérieure ou égale à 70° lorsque le câble additionnel est sous une charge de 172 MPa. 30 Selon un deuxième aspect, l'invention propose également un ensemble de chaînes articulées comprenant au moins une chaîne articulée comme décrite ci-dessus. 3054157 4 Selon un troisième aspect, l'invention propose également une chaîne articulée formant notamment tout ou partie d'un doigt d'un bras, d'une patte ou d'un manipulateur et comprenant un bâti, un actionneur fixé sur le bâti, 5 une phalange proximale et une phalange médiale connectée à la phalange proximale. La chaîne articulée comprend en outre des câbles d'actionnement, fixés entre la phalange proximale et la phalange médiale et/ou entre la phalange médiale et l'actionneur, lesdits câbles d'actionnement étant réalisés dans un matériau à mémoire de forme afin de 10 contrôler la raideur de tout ou partie des câbles d'actionnement et de gérer ainsi la précision de déplacement des phalanges de la chaîne articulée. Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives de cette chaîne articulée sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison : 15 - le matériau à mémoire de forme présente une température de début de phase austénitique inferieure à une température de fusion d'un matériau constitutif de la poulie proximale et de la première poulie distale sur lesquelles le câble additionnel est fixé, et/ou - le matériau à mémoire de forme présente une température de début 20 de phase austénitique de préférence supérieure ou égale à 70° lorsque le câble additionnel est sous une charge de 172 MPa. Selon un quatrième aspect, l'invention propose également un ensemble de chaînes articulées, formant notamment une main et 25 comprenant au moins une chaîne articulée formant notamment tout ou partie d'un doigt d'un bras, d'une patte ou d'un manipulateur et comprenant un bâti, un actionneur fixé sur le bâti, une phalange proximale et une phalange médiale connectée à la phalange proximale. La chaîne articulée comprend en outre des câbles d'actionnement, fixés entre la 30 phalange proximale et la phalange médiale et/ou entre la phalange médiale et l'actionneur, lesdits câbles d'actionnement étant réalisés dans un matériau à mémoire de forme afin de contrôler la raideur de tout ou partie 3054157 5 des câbles d'actionnement et de gérer ainsi la précision de déplacement des phalanges de la chaîne articulée. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 5 D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : La figure 1 est une vue en perspective d'un premier exemple de 10 réalisation d'une chaîne articulée conforme à l'invention, sur laquelle les câbles d'actionnement ont été omis, La figure 2 est une vue du dessus de la chaîne articulée de la figure 1 dans laquelle sont additionnellement visibles des engrenages, La figure 3 est une vue de côté de la chaîne articulée de la figure 2, 15 sur laquelle deux câbles d'actionnement proximaux ont été représentés en transparence, La figure 4 est une vue de côté et en coupe d'un deuxième exemple de réalisation d'une chaîne articulée conforme à l'invention, sur laquelle seules les phalanges et leur mécanisme d'actionnement sont visibles, 20 La figure 5 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'une poulie, La figure 6 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'une phalange médiale, La figure 7 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation 25 d'une phalange proximale, La figure 8 est une vue du dessus d'un troisième exemple de réalisation d'une chaîne articulée conforme à l'invention, sur laquelle un câble d'actionnement proximal, un câble d'actionnement distal et des câbles additionnels en matériau à mémoire de forme ont été illustrés, et 30 La figure 9 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'une platine d'un ensemble de chaînes articulées, les chaînes articulées ayant été omises. 3 0 5 4 1 5 7 6 DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION Dans ce qui suit, l'invention va plus particulièrement être décrite dans le cas où la chaîne articulée 1 comprend tout ou partie d'un doigt d'une 5 prothèse robotique comprenant une main. Ceci n'est cependant pas limitatif, l'invention pouvant être mise en oeuvre pour la réalisation de tout type de chaîne articulée 1, notamment d'un doigt, d'un bras, d'une patte ou d'un manipulateur. 10 Une chaîne articulée 1 conforme à l'invention comprend un bâti 2, un actionneur 3 fixé sur le bâti 2, un premier membre 10 et un deuxième membre 20. Ici, le premier membre 10 correspond à une phalange proximale 10 du doigt 1 tandis que le deuxième membre 20 correspond à une phalange 15 médiale 20 de celui-ci. En variante, on notera que la chaîne articulée 1 pourrait comprendre davantage de phalanges, par exemple une phalange proximale, une phalange médiale et une phalange distale. Dans ce cas, le premier membre 10 pourrait correspondre à la phalange médiale tandis que le deuxième membre 20 correspondrait à une phalange distale sans sortir 20 pour autant de l'invention. Dans ce qui suit, on désignera par « proximal » et on indexera avec la référence « a » tout élément (extrémité, câble, etc.) s'étendant à proximité du bâti 2 de la chaîne articulée 1, par « distal » avec une référence indexée « b » tout élément (extrémité, câble, etc.) s'étendant à 25 distance du bâti 2 et à l'opposé de l'élément proximal et par « médial » tout élément (câble, etc.) s'étendant entre l'élément proximal et l'élément distal. Par exemple, chaque phalange 10, 20 comprend une extrémité proximale 10a, 20a et une extrémité distale 10b, 20b. 30 L'actionneur 3 L'actionneur 3 est configuré pour mettre en rotation la phalange proximale 10 par rapport au bâti 2. L'actionneur 3 peut notamment 3054157 7 comprendre un moteur standard (typiquement un moteur à courant continu, pas à pas ou encore un servomoteur), commandé par un processeur et configuré pour mettre en rotation un arbre de sortie 4 sur lequel est connectée la phalange proximale 10. De préférence l'actionneur 3 est 5 configuré mettre en rotation l'arbre de sortie 4 sur une plage angulaire d'environ 90 degrés avec un couple au moins égal à 0.350 N.mm (3.5 .10-4 N.m). En variante (non illustrée sur les figures), le moteur de l'actionneur 3 peut être configuré pour translater un arbre d'entrainement connecté à 10 l'arbre de sortie 4, auquel cas l'actionneur 3 peut en outre comprendre un dispositif configuré pour transformer le mouvement de translation de l'arbre d'entrainement en un mouvement de rotation de l'arbre de sortie 4. Le moteur est alors configuré pour déplacer l'arbre d'entrainement sur une distance d'environ onze millimètres avec une force supérieure à cinq 15 Newton. Par exemple, l'arbre d'entrainement peut comprendre une crémaillère ou une vis sans fin tandis que l'arbre de sortie 4 comprend une roue dentée associée. La phalange proximale 10 peut être connectée directement sur l'arbre de sortie 4 de l'actionneur 3, de sorte qu'une rotation de l'arbre de 20 sortie 4 entraine directement la phalange proximale 10 en rotation. En variante, la phalange proximale 10 peut être connectée à l'actionneur 3 par l'intermédiaire d'un ensemble d'entrainement comprenant, par exemple, des poulies d'actionnement et/ou des engrenages. On a ainsi illustré sur les figures 1 et 2 un exemple de réalisation 25 d'ensemble d'entrainement. Celui-ci comprend : - une première poulie d'entrainement 6, montée fixe sur l'arbre de sortie 4 de l'actionneur 3, - une deuxième poulie d'entrainement 7, montée fixe sur un axe d'entrainement 7c, ledit axe 7c étant monté mobile en rotation sur le bâti par 30 l'intermédiaire d'un support, - un câble d'entrainement 5, fixé d'une part sur la première poulie d'entrainement 6 et d'autre part sur la deuxième poulie d'entrainement 7 en 3054157 8 étant tendu entre lesdites poulies 6, 7 afin de transmettre la rotation de l'actionneur 3 à la deuxième poulie d'entrainement 7, - un engrenage d'attaque 8, monté fixe sur la deuxième poulie d'entrainement 7, par collage ou par l'intermédiaire de méplats, l'un étant 5 formé sur une face latérale de la deuxième poulie d'entrainement 7 tandis que l'autre est formé sur l'axe de rotation de l'engrenage d'attaque 8 afin de les solidariser en mouvement, et - un engrenage de sortie 9, monté fixe sur la phalange proximale 10, par collage ou par l'intermédiaire de méplats, l'un étant formé sur l'axe de 10 rotation 9c de l'engrenage de sortie 9 tandis que l'autre est formé sur la phalange proximale 10 afin de les solidariser en mouvement (voir figure 8, référence 10c). On notera que la mise en oeuvre de méplats permet d'améliorer la transmission des efforts entre les pièces en comparaison avec l'utilisation 15 de colle. Par ailleurs, les engrenages d'attaque 8 et de 9 sortie présentent de préférence une denture droite ou hélicoïdale. De préférence, l'arbre de sortie 4 de l'actionneur 3, l'axe d'entrainement 7c et le cas échéant l'axe de rotation 9c de l'engrenage de sortie 9 sont parallèles afin de réduire l'encombrement de l'ensemble 20 d'entrainement 5 et faciliter l'implantation des doigts 1 dans le cas d'une application anthropomorphe (c'est-à-dire un doigt 1 d'une prothèse de main dont la taille correspond sensiblement à celle d'un être humain adulte) et d'augmenter la précision de préhension (ou le cas échéant de pointage ou encore de soutien) du doigt 1. Ils sont par ailleurs positionnés du même 25 côté de l'actionneur 3 pour éviter au câble d'entrainement 5 de toucher une pièce du doigt 1 en fonctionnement. L'arbre de sortie 4 et l'axe d'entrainement 7c sont par ailleurs suffisamment espacés pour éviter tout contact entre la première et la deuxième poulie d'entrainement 7. De la sorte, l'actionnement de l'actionneur 3 a pour effet d'entrainer 30 en rotation la première poulie d'entrainement, qui tend le câble d'entrainement et entraine donc en rotation la deuxième poulie d'entrainement. L'engrenage d'attaque 8 étant fixé sur la deuxième poulie 3 0 5 4 1 5 7 9 d'entrainement, ceci a pour effet de le mettre également en rotation et d'entrainer l'engrenage de sortie 9 qui entraine à son tour la phalange proximale 10 en rotation, soit par contact direct (collage) soit grâce à l'axe de rotation 9c et le cas échéant les méplats 8c. 5 L'engrenage d'attaque 8 et l'engrenage de sortie 9 peuvent être réalisés dans un matériau présentant un module d'Young compris entre 0.1 GPa et 70 GPa, de préférence entre 0.3 GPa et 3 GPa, par exemple de l'ordre de 0.9 Gpa. Typiquement, ils peuvent être réalisés dans un matériau plastique ou métallique tels que du nylon ou de l'aluminium. 10 Cet ensemble d'entrainement a l'avantage de présenter un faible encombrement dans la mesure où il s'étend sensiblement axialement, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas d'une application anthropomorphe puisque cela autorise l'implantation de plusieurs doigts 1 sur le bâti 2 dans un faible espace. Par ailleurs, cet ensemble 15 d'entrainement rend la chaîne articulée 1 compatible avec un système de contrôle d'asservissement. Mécanisme du doigt 1 Le doigt 1 comprend en outre : 20 - une poulie proximale 12, montée sur l'extrémité proximale 10a de la phalange proximale 10, - une première poulie médiale 22, montée fixe sur l'extrémité proximale 20a de la phalange médiale 20, et - au moins un premier câble d'actionnement proximal 14 fixé d'une 25 part sur la poulie proximale 12 et d'autre part sur la première poulie médiale 22 afin d'actionner la phalange médiale 20. La poulie proximale peut être montée mobile en rotation par rapport à la phalange proximale 10, ou variante être montée fixe en rotation sur ladite phalange proximale 10. La phalange médiale 20 est montée sur la phalange 30 proximale 10 par l'intermédiaire d'une tige de fixation médiale. La tige de fixation médiale est mobile par rapport à la phalange proximale 10 et/ou la 3054157 10 phalange médiale 20 afin de permettre la rotation de la phalange médiale 20 par rapport à la phalange proximale 10. De la sorte, l'actionnement de la phalange proximale 10 par l'actionneur 3 a pour effet de déplacer (en éloignement ou en 5 rapprochement) la première poulie médiale 22 par rapport à la poulie proximale 12 et donc de tendre ou de détendre le premier câble d'actionnement proximal 14. La phalange médiale 20 se plie (ou se tend, selon le sens d'actionnement) par rapport à la phalange proximale 10, ce qui permet de plier (ou tendre, respectivement) toutes les phalanges du 10 doigt 1 avec un unique actionneur 3. La mise en oeuvre d'un sousactionnement permettant d'actionner toutes les phalanges du doigt 1 avec un unique actionneur 3 et de réduire la consommation énergétique du doigt 1, caractéristique indispensable pour application anthropomorphe et en particulier une prothèse de main comprenant plusieurs doigts. 15 On comprendra ici que, bien que le terme « poulie » soit employé, cela n'implique aucunement que la poulie concernée est nécessairement mobile en rotation par rapport au support 2c sur lequel elle est montée. Ainsi, les poulies proximale 12 et médiale 22 peuvent par exemple être fixes par rapport au bâti 2 et à la phalange proximale 10 sur lesquels elles sont 20 montées. En variante, la poulie proximale 12 pourrait être montée libre en rotation sur le bâti 2 tandis que la première poulie médiale 22 est fixe en rotation par rapport à la phalange médiale 20. Dans une forme de réalisation illustrée par exemple en figure 3, le 25 doigt 1 comprend en outre un deuxième câble d'actionnement proximal 15 fixé d'une part sur la poulie proximale 12 et d'autre part sur la première poulie médiale 22 de manière à permettre d'actionner la phalange proximale 10 dans deux directions distinctes et de plier ou de tendre le doigt 1, selon le sens de rotation de l'arbre de sortie 4 de l'actionneur 3. En effet, dans un 30 premier sens de rotation, la rotation de l'arbre de sortie 4 a pour effet de tendre le premier câble d'actionnement proximal 14 entre la poulie proximale 12 et la première poulie médiale 22 et de détendre le deuxième 3054157 11 câble d'actionnement proximal 15. La première poulie médiale 22 étant fixe par rapport à la phalange médiale 20, cela entraine une rotation (par exemple dans le sens du pliage du doigt 1) de la phalange médiale 20 par rapport à la phalange proximale 10. 5 Inversement, dans le deuxième sens de rotation (opposé au premier sens de rotation), la rotation de l'arbre de sortie 4 a pour effet de détendre le premier câble d'actionnement proximal 14 et de tendre le deuxième câble d'actionnement proximal 15, ce qui entraine une rotation dans l'autre sens de la phalange médiale 20 par rapport à la phalange proximale 10, par exemple dans le sens du dépliage du doigt 1. Pour cela, le premier câble d'actionnement proximal 14 et le deuxième câble d'actionnement proximal 24 sont fixés en deux points sensiblement opposés de chaque poulie 12, 22. Par exemple, le deuxième câble d'actionnement proximal 24 est fixé de sorte à croiser le premier câble 15 d'actionnement proximal 14. Cette configuration croisée permet d'obtenir un mouvement complémentaire (si la phalange proximal 10 se plie la phalange médial 20 se plie aussi) au mouvement de la phalange précédant. Si les câbles de actionnement ne sont pas croisés le mouvement de la phalange médial 20 sera opposé au mouvement de la phalange proximal 10. 20 Dans cette forme de réalisation, l'ensemble d'entrainement comprend également deux câbles d'entrainement 5 fixés entre la première et la deuxième poulie d'actionnement 6, 7, afin de permettre l'entrainement de la phalange proximale 10 dans les deux sens de rotation par l'actionneur 3. 25 Les câbles d'entrainement 5 peuvent alors être sensiblement parallèles ou en variante être croisés, auquel cas l'actionneur doit tourner inversement. Comme indiqué plus haut, le doigt 1 peut comprendre un plus grand nombre de phalanges. Un seul actionneur 3 suffit cependant pour actionner 30 toutes les phalanges. Par exemple, dans le cas où le doigt 1 comprend une phalange distale 30, fixée sur l'extrémité distale 20b de la phalange médiale 20, le doigt 1 peut en outre comprendre : 3054157 12 - une deuxième poulie médiale 16, montée sur l'extrémité distale 10b de la phalange proximale 10, - une poulie distale 32, fixée en rotation sur l'extrémité proximale 20a de la phalange médiale 20, et 5 - au moins un premier câble d'actionnement distal 24 fixé d'une part sur la deuxième poulie médiale 16 et d'autre part sur la poulie distale 32. La deuxième poulie médiale 16 peut être montée mobile en rotation par rapport à la phalange proximale 10, ou variante être montée fixe en rotation sur ladite phalange proximale 10. La phalange distale 30 est montée sur la phalange médiale 20 par l'intermédiaire d'une tige de fixation distale. La tige de fixation distale est mobile par rapport à la phalange distale 30 et/ou la phalange médiale 20 afin de permettre la rotation de la phalange distale 30 par rapport à la phalange médiale 20. 15 De la sorte, l'actionnement de la phalange proximale 10 par l'actionneur 3 a pour effet de déplacer (en éloignement ou en rapprochement) la deuxième poulie médiale 16 (qui est fixe par rapport à la phalange proximale 10) par rapport à la poulie proximale 12 et donc de tendre ou de détendre le premier câble d'actionnement distal 24. La 20 phalange distale 30 se plie (ou se tend, selon le sens d'actionnement) par rapport à la phalange médiale 20 et à la phalange proximale 10, ce qui permet de plier (ou tendre, respectivement) les trois phalanges 10, 20, 30 du doigt 1 avec un unique actionneur 3. Optionnellement, la première poulie médiale 22 et la deuxième poulie 25 médiale 16 peuvent être montées sur un même axe. Le cas échéant, de manière analogue à précédemment, le doigt 1 peut également comprendre un deuxième câble d'actionnement distal 25 fixé d'une part sur la deuxième poulie médiale 16 et d'autre part sur la poulie distale 32 en croisant le premier câble d'actionnement distal 24 (voir 30 figure 4) et permettre ainsi d'actionner la phalange distale 30 dans les deux directions (de pliage et de dépliage). 3054157 13 La phalange distale 30 peut notamment comprendre un capteur 40. Le cas échéant, le capteur 40 peut par exemple être fixé (par exemple par collage, encliquetage, vissage, etc.) sur l'extrémité distale de la phalange distale 30. A titre d'exemple non limitatif, le capteur décrit dans le document 5 FR 16 55991 au nom des Demanderesses peut être rapporté et fixé sur la phalange distale 30. Les poulies 6, 7, 12, 22, 16, 32 et les câbles 5, 14, 24, 15, 25 Les poulies d'entrainement 6, 7 et les poulies 12, 22, 16, 32 du 10 mécanisme du doigt 1 peuvent présenter une forme globalement cylindrique. Ici par exemple elles sont globalement cylindriques de révolution et présentent un axe de symétrie centrale X. Chaque poulie 6, 7, 12, 22, 16, 32 présente en outre au moins une rainure annulaire 42 centrée sur son axe de symétrie centrale X (voir par exemple la première poulie 15 médiale 22 illustrée en figure 5). La rainure 42 est formée globalement sur toute la périphérie de la poulie et est configurée pour recevoir un câble d'actionnement 5, 14, 15, 24, 25. Dans une forme de réalisation, la rainure 42 présente une section (dans un plan comprenant l'axe de symétrie centrale X) sensiblement triangulaire afin d'éviter tout risque de sortie du 20 câble d'actionnement correspondant. Un angle au sommet du triangle peut être compris entre 15° et 165°, de préférence entre 15° et 65°, par exemple de l'ordre de 60° (à 2 degrés près). Lorsque le doigt 1 comprend plusieurs câbles d'actionnement proximaux 14, 15 (et le cas échéant distaux 24, 25), la poulie proximale 12 25 et la première poulie médiale 22 (et le cas échéant la deuxième poulie médiale 16 et la poulie distale 32) peuvent chacune comprendre deux rainures 42 annulaire parallèles comme décrites ci-dessus, qui sont de préférence de forme identique, chaque rainure 42 étant configurée pour loger l'un des câbles d'actionnement proximaux 14, 15 (et le cas échéant 30 les câbles d'actionnement distaux 15, 25). Il en est de même pour les poulies d'actionnement 6, 7 de l'ensemble d'entrainement. 3054157 14 Les poulies 12, 22, 16, 32 sont réalisées dans un matériau suffisamment rigide pour transmettre les efforts appliqués par les câbles sans se déformer dans des conditions d'utilisation normales du doigt 1. Par exemple, de manière analogue aux phalanges 10, 20, les poulies 6, 7, 12, 5 22, 16, 32 peuvent être formées dans un matériau présentant un module d'Young compris entre 0.1 et 70 GPa, de préférence entre 0.9 et 50 GPa, par exemple 2.1 GPa. Des exemples de matériaux pouvant être utilisés comprennent l'acide polylactique (PLA), l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) ou encore l'aluminium de la série 1050A (A199, 3.0255, 1B). Les matériaux constitutifs des poulies 6, 7, 12, 22, 16, 32 peuvent être identiques ou différents d'une poulie à l'autre. Chaque poulie 12, 22, 16, 32 est montée sur l'extrémité de la phalange associée 10, 20, 30 par l'intermédiaire d'un axe. Pour cela, l'extrémité associée présente un évidemment, configuré pour loger au 15 moins en partie la poulie 12, 22, 16, 32 et l'axe. Les poulies 6, 7 et les poulies 12, 22, 16, 32 du mécanisme du doigt 1 peuvent présenter une forme et des dimensions similaires ou différentes. La fixation des câbles d'actionnement 5, 14, 24, 15, 25 sur les 20 poulies 6, 7, 12, 22, 16, 32 associées peut être réalisée par tout moyen. Par exemple, comme illustré en figure 5, un orifice 44 peut être formé dans la périphérie de la poulie 6, 7, 12, 22, 16, 32, par exemple dans la rainure 42 associée de la poulie 6, 7, 12, 22, 16, 32, et déboucher dans l'une de ses faces latérales, l'extrémité du câble d'actionnement étant alors introduite 25 dans ledit orifice 44 et bloquée en réalisant un noeud configuré pour venir en butée contre la face latérale de la poulie 6, 7, 12, 22, 16, 32 pour empêcher la sortie du câble 5, 14, 24, 15, 25. En variante, les câbles d'actionnement 5, 14, 24, 15, 25 peuvent être noyés dans la matière de la poulie 6, 7, 12, 22, 16, 32 correspondante. 30 On notera que la mise en oeuvre de câbles d'actionnement 5, 14, 24, 15, 25 fixés sur les poulies 6, 7, 12, 22, 16, 32 (par exemple à l'aide d'un noeud ou en les noyant dans la masse des poulies) permet d'actionner de 3054157 15 manière plus précise les phalanges 10, 20 sans risque de perte de référencement, en comparaison avec des câbles en forme de boucle simplement enroulés autour des poulies 6, 7, 12, 22, 16, 32 à la manière d'une courroie, qui seraient susceptibles de glisser sur les poulies 6, 7, 12, 5 22, 16, 32. Chaque câble d'actionnement 5, 14, 15, 24, 25 est de préférence réalisé dans un matériau élastique, c'est-à-dire un matériau présentant un allongement à la rupture inférieur ou égal à 50%, de préférence compris entre 20% et 40%, par exemple de l'ordre de 25% (à 2% près). Par 10 exemple, les câbles d'actionnement 5, 14, 15, 24, 25 peuvent être réalisés dans l'un au moins des matériaux suivants : du nylon, du fluorocarbone, ou tout matériaux ayant une élasticité supérieur à 2 GPa, typiquement de 2.8 GPa. L'emploi d'un entrainement utilisant des câbles élastique permet un sous-actionnement flexible plus adapté et performant pour des applications 15 de préhension. Le choix d'un matériau élastique permet aux phalanges 10, 20 de s'adapter plus facilement aux mouvements effectués par le doigt 1 lorsque celui-ci touche une pièce et d'éviter une éventuelle rupture des câbles d'actionnement 5, 14, 24, 15, 25 et/ou des phalanges 10, 20, notamment en 20 cas d'impact (qui peut être accidentel) ou lors de l'application de contraintes qui s'avèrent plus importantes que celles prévues au moment de l'actionnement du doigt 1. Optionnellement, la résistance à la traction du câble est supérieure ou égale à 78 N/m (selon la norme DIN 53455). 25 Par ailleurs, la longueur de chaque câble d'actionnement correspond à la longueur entre les axes des poulies 12, 22, 16, 32 sur lesquelles est fixé le câble d'actionnement à laquelle on ajoute la longueur nécessaire pour permettre la fixation du câble sur lesdites poulies 12, 22, 16, 32. Les câbles d'actionnement 5, 14, 24, 15, 25 sont donc légèrement tendus 30 lorsque le doigt 1 est en position de repos (c'est-à-dire à l'équilibre, quand il n'est pas sollicité par l'actionneur 3). 3054157 16 Les phalanges 10, 20 La phalange proximale 10 et la phalange médiale 20 sont réalisées dans un matériau rigide et ont pour fonction d'entrainer efficacement et avec précision l'extrémité distale 1 b du doigt 1, notamment lorsque cette 5 extrémité distale 1 b est équipée d'un capteur 40. La phalange proximale 10 et la phalange médiale 20 sont de préférence réalisées dans des matériaux suffisamment rigides et indéformables dans les conditions normales d'utilisation du doigt 1 pour remplir ces fonctions. Par exemple, elles peuvent être formées dans un 10 matériau présentant un module d'Young compris entre 0.1 et 70 GPa, de préférence entre 0.9 et 50 GPa, par exemple 2.1 GPa. Des exemples de matériaux pouvant être utilisés comprennent l'acide polylactique (PLA), l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) ou encore l'aluminium de la série 1050A (A199, 3.0255, 1B). 15 En variante, la phalange proximale 10 et la phalange médiale 20 peuvent être réalisées dans un matériau souple et présenter une dureté Shore A comprise entre 90 et 100 ou une dureté Shore D comprise entre 0 et 100, de préférence de l'ordre de 80 (à 10% près). Le choix d'un tel matériau permet en effet de réduire les risques d'endommagement du doigt 20 1 en cas d'impact ou lors de l'application de contraintes qui s'avèrent plus importantes que celles prévues au moment de l'actionnement du doigt 1. Le matériau constitutif de la phalange médiale 20 peut être identique ou différent de celui de la phalange proximale 10. 25 La phalange proximale 10 comprend un corps 18 dont la forme est adaptée à l'application désirée pour la chaîne articulée 1, ici le doigt 1. Pour une application de préhension anthropomorphe, le corps 18 peut être globalement cylindrique, typiquement cylindrique de révolution. Au niveau de son extrémité proximale, le corps 18 peut présenter 30 deux pattes proximales 19a s'étendant sensiblement parallèlement dans le prolongement du corps 18 de manière à définir entre elles un logement configuré pour recevoir au moins partiellement la poulie proximale 12. Cette 3054157 17 configuration permet en effet de réduire l'encombrement du doigt 1 et la longueur du premier câble d'actionnement proximal 14 nécessaire pour actionner le doigt 1 et de centrer la poulie proximale 12 par rapport au doigt 1. La poulie proximale 12 est montée sur le bâti 2 par l'intermédiaire d'un 5 support 2c, qui peut également pénétrer en tout ou partie dans le logement ainsi formé. En variante, on notera que la poulie proximale 12 et son support 2c pourraient s'étendre à distance du corps 18, sans que cela ne modifie le fonctionnement du doigt 1. Dans le cas d'une application anthropomorphe, le logement peut par 10 exemple présenter une largeur (dimension selon l'axe de rotation de la phalange proximale 10 par rapport au support 2c) de l'ordre d'une dizaine de millimètres, par exemple 8.5 millimètres. Au niveau de son extrémité distale, le corps 18 de la phalange proximale 10 présente une patte distale 19b s'étendant dans le 15 prolongement du corps 18 et configurée pour permettre la fixation de la phalange médiale 20. La phalange médiale 20 présente quant à elle un corps 28 dont la forme peut être globalement identique à celle du corps 18 de la phalange 20 proximale 10, ainsi qu'une patte proximale 29a s'étendant depuis l'extrémité proximale du corps 28 et dans le prolongement de celui-ci. La phalange médiale 20 est fixée sur la patte distale de la phalange proximale 10 par l'intermédiaire de cette patte proximale 29a à l'aide de la tige de fixation médiale. La tige de fixation médiale peut notamment comprendre une tige 25 filetée, fixée sur le doigt 1 à l'aide de deux circlips, deux goupilles ou encore deux écrous, ou en variante une vis fixée à l'aide d'un circlip, une goupille ou un écrou. La première poulie médiale 22 est quant à elle fixée sur la patte proximale 29a de la phalange médiale 20. De préférence, la première poulie 30 médiale 22 est fixée sur la face de la patte proximale 29a qui est orientée vers l'intérieur du corps 18 et non vers l'extérieur, de sorte que la première 3054157 18 poulie médiale 22 soit positionnée globalement au-dessus de la poulie proximale 12. La patte distale 19b de la phalange proximale 10 et la patte proximale 29a de la phalange médiale 20 forment donc ensemble un 5 logement pour la première poulie médiale 22. Lorsque le doigt 1 comprend une phalange supplémentaire 30 à actionner, par exemple une phalange distale 30, le logement formé entre la patte distale 19b de la phalange proximale 10 et la patte proximale 29a de 10 la phalange médiale 20 est configuré pour recevoir également la deuxième poulie médiale 16 afin de permettre l'articulation de ladite phalange supplémentaire 30 par rapport à la phalange médiale 20. Pour rappel, la deuxième poulie médiale 16 est fixe par rapport à la phalange proximale 10. Par ailleurs, la phalange supplémentaire 30 peut quant à elle 15 comprendre un corps 38, dont la forme peut être globalement identique à celle du corps 18 de la phalange proximale 10, et au moins une patte proximale s'étendant depuis l'extrémité proximale du corps 38 et s'étendant dans le prolongement de celui-ci afin de permettre la fixation de la poulie distale 32. Le cas échéant, lorsque la phalange distale 30 est configurée 20 pour recevoir une pièce supplémentaire, l'extrémité distale de la phalange distale 30 peut être adaptée pour la fixation de ladite pièce. Par exemple, dans le cas d'un capteur 40, l'extrémité distale de la phalange distale 30 peut présenter une surface plane afin de permettre la fixation par collage du capteur. 25 Variante : câbles additionnels 50 Dans une variante de réalisation illustrée par exemple en figure 8, le doigt 1 peut en outre comprendre des moyens permettant de contrôler activement la raideur de tout ou partie des câbles (d'entrainement 5, 30 d'actionnement proximal 14, 15 et/ou d'actionnement distal 24, 25). Cela permet ainsi de gérer la précision de déplacement des phalanges 10, 20 du 3054157 19 doigt 1 et donc, le cas échéant de préhension dans le cas d'une application anthropomorphe. Pour cela, un câble additionnel 50 réalisé dans un matériau à mémoire de forme peut être fixé en parallèle de tout ou partie des câbles 5, 5 14, 24, 15, 25. Par matériau à mémoire forme, on comprendra ici un matériau présentant une phase cristallographique martensitique et une phase cristallographique austénitique. Le passage d'une phase cristallographique à l'autre se fait ici par changement de température et a pour effet de 10 rétracter (diminution de longueur) le câble. De préférence, un câble 50 en matériau à mémoire de forme est fixé en parallèle du câble d'entrainement 5 et de chaque câble d'actionnement proximal 14 et distal 24 configuré pour plier la phalange 10, 20 correspondante, les câbles 5, 15, 25 configurés pour tendre la phalange 10, 15 20 pouvant ne pas être dédoublés. Le matériau à mémoire de forme est de préférence choisi de manière à présenter une température de début de phase austénitique inférieure à la température de fusion du matériau constitutif de la poulie sur laquelle le 20 câble additionnel 50 à mémoire de forme est fixé. Dans le cas de poulies réalisées dans un matériau polymérisable, la température de début de phase austénitique est de préférence inférieure à la moitié du pic thermique du matériau polymérisable (c'est à dire la moitié de la chaleur produite lors de la polymérisation). Par exemple, pour les matériaux listés précédemment 25 pour les poulies 12, 22, 16, 32, le matériau à mémoire de forme peut présenter une température de début de phase austénitique supérieure ou égale à 70° lorsque le câble d'actionnement est sous une charge de 172 MPa. La température de début de phase martensitique quant à elle peut par exemple être inférieure ou égale à 45° lorsque le câble d'actionnement est 30 sous une charge de172MPa. Des exemples de matériau à mémoire de forme pouvant être utilisés comprennent notamment l'un au moins des alliages suivants : cuivre- 3054157 20 aluminium-nickel, et nickel-titane, cuivre-zinc-aluminium, de préférence nickel-titane. Les câbles 50 réalisés dans des matériaux à mémoire de forme sont 5 connectés à une source d'alimentation électrique configurée pour appliquer un voltage aux câbles 50 afin d'adapter leur longueur en fonction des actions du doigt 1. Plus précisément, l'application d'un voltage aux câbles 50 permet d'augmenter la température des câbles 50 et de les faire passer de la phase martensitique à la phase austénitique, de sorte que la longueur 10 des câbles 50 diminue (rétraction). La source d'alimentation électrique peut par exemple être la même que l'alimentation de l'actionneur 3, la connexion électrique étant réalisée au moyen d'un circuit électrique de puissance par exemple un pont h. 15 Dans un exemple de réalisation, chaque câble d'entrainement 5 et d'actionnement 14, 24 configuré pour participer au pliage du doigt 1 est doublé par un câble additionnel 50 en matériau à mémoire de forme. Ainsi, comme illustré par exemple sur la figure 8, un premier câble additionnel 50 en matériau à mémoire de forme est fixé en parallèle du premier câble 20 d'actionnement proximal 14 entre la poulie proximale 12 et la première poulie médiale 22. Par ailleurs, un câble additionnel 50 dans un matériau à mémoire de forme peut être fixé en parallèle du câble d'entrainement 5 configuré pour faire plier le doigt 1. On notera que, lorsque le doigt 1 comprend une phalange 25 supplémentaire 30, un câble additionnel 50 en matériau à mémoire de forme peut également être fixé en parallèle du premier câble d'actionnement distal 20 entre la deuxième poulie proximale 16 et la poulie distale 32. L'ajout de câbles 50 en matériau à mémoire de forme permet ainsi de 30 contrôler activement la raideur des câbles (d'entrainement 5, d'actionnement proximal 14, 15 et/ou d'actionnement distal 24, 25) qu'ils dédoublent. 3054157 21 La conservation d'un câble 5, 14, 24, 15, 25 dans un matériau élastique tel que défini précédemment permet le cas échéant d'aider le câble 50 en matériau à mémoire de forme à reprendre sa configuration initiale lorsque ce dernier revient en phase martensitique. 5 Dans une variante de réalisation, les câbles 5, 14, 24, 15, 25 qui sont dédoublés peuvent eux-mêmes être réalisés dans un matériau à mémoire de forme. Les caractéristiques électriques de deux câbles en matériau à mémoire de forme sont en effet différentes, ce qui peut permettre une réduction de la consommation énergétique du doigt 1. 10 Ensemble de chaînes articulées 1 Un ensemble de chaînes articulées 1 comprenant au moins deux chaînes articulées 1 comme décrites ci-dessus va à présent être présenté dans le cas d'une application anthropomorphe, en référence à la figure 10. 15 Ceci n'est cependant pas limitatif, d'autres domaines d'application pouvant nécessiter un ensemble de chaînes articulées 1. L'ensemble forme par exemple une main comprenant au moins deux doigts 1, de préférence au moins trois doigts 1 correspondant au pouce, à 20 l'index et au majeur. Le nombre de doigts 1 de la main dépend de son domaine d'application (préhension, pointage, soutien, etc.). Le nombre de phalanges 10, 20, 30 de chaque doigt 1 dépend par ailleurs des espaces opérationnels désirés. 25 La main comprend une platine 60 sur laquelle sont fixés les bâtis 2, par exemple par vissage. En variante, les bâtis 2 peuvent être formés intégralement et en une seule pièce avec la platine 60, par exemple par moulage ou sont venus de fonderie avec ladite platine 60. 30 Les axes de rotation X1, X2, X3 des phalanges proximales 10 des doigts 1 peuvent être coplanaire ou en variante être non-coplanaires et être orientés deux à deux avec un angle de l'ordre de 45° (à 5° près). 3054157 22 Dans un exemple de réalisation, les doigts 1 peuvent être placés sur la platine 60 de sorte que : - l'angle al entre l'axe de rotation X1 de la phalange proximale 10 du pouce et l'axe de rotation X2 de la phalange proximale 10 de l'index est 5 compris entre 60° et 90°, de préférence égal à 82.5° (à 10% près) et/ou - l'angle 122 entre l'axe de rotation X1 de la phalange proximale 10 du pouce et l'axe de rotation X3 de la phalange proximale 10 du majeur est compris entre 0° et 60°, de préférence égal à 15° (à 10% près). 10 REVENDICATIONS1. Chaîne articulée (1) formant notamment tout ou partie d'un doigt d'un bras, d'une patte ou d'un manipulateur, ladite chaîne articulée (1) comprenant un bâti (2), un actionneur (3) fixé sur le bâti (2), une phalange proximale (10) et une phalange médiale (20) connectée à la phalange proximale (10), l'actionneur (3) étant configuré pour mettre en rotation la phalange proximale (10) par rapport au bâti (2), la chaîne articulée (1) étant caractérisée en ce qu'elle comprend en outre : - une poulie proximale (12), montée sur une extrémité proximale (10a) de la phalange proximale (10), - une première poulie médiale (22), montée sur une extrémité proximale (20a) de la phalange médiale (20), et - au moins un premier câble d'actionnement proximal (14) fixé d'une part sur la poulie proximale (12) et d'autre part sur la première poulie médiale (22) afin d'actionner la phalange médiale (20), de sorte que l'actionnement de la poulie proximale (12) par l'actionneur (3) a pour effet de déplacer la phalange médiale (20) par rapport à la phalange zo proximale (10). 2. Chaîne articulée (1) selon la revendication 1, comprenant en outre un deuxième câble d'actionnement proximal (15) fixé d'une part sur la poulie proximale (12) et d'autre part sur la première poulie médiale (22) de 25 manière à permettre d'actionner la phalange proximale (10) dans deux directions distinctes. 3. Chaîne articulée (1) selon la revendication 2, dans laquelle le deuxième câble d'actionnement proximal (15) est monté de manière à 30 croiser le premier câble d'actionnement proximal (14). 3054157 24 4. Chaîne articulée (1) selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant en outre : - une phalange distale (30), fixée sur une extrémité distale (20b) de la phalange médiale (20), 5 - une deuxième poulie médiale (16), montée sur une extrémité distale de la phalange proximale (10), - une poulie distale (32), montée sur une extrémité distale (20b) de la phalange médiale (20), et - au moins un câble d'actionnement distal (24) fixé d'une part sur la deuxième poulie médiale (16) et d'autre part sur la poulie distale (32), de sorte que l'actionnement de la poulie proximale (12) par l'actionneur (3) a en outre pour effet de déplacer la phalange distale (30). 5. Chaîne articulée (1) selon la revendication 4, comprenant en outre 15 un deuxième câble d'actionnement distal (25) fixé d'une part sur la deuxième poulie médiale (16) et d'autre part sur la poulie distale (32) de manière permettre d'actionner la phalange distale (30) dans deux directions distinctes. 6. Chaîne articulée (1) selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle l'au moins un premier câble d'actionnement proximal (14, 15) est réalisé dans un matériau présentant un allongement à la rupture inférieur ou égal à 50%, de préférence compris entre 20% et 40%, par exemple de l'ordre de 25%. 7. Chaîne articulée (1) selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle l'au moins un premier câble d'actionnement proximal (14, 15) est réalisé dans un matériau présentant une élasticité supérieure à 2 GPa, typiquement de 2.8GPa, par exemple du nylon ou du fluorocarbone. 8. Chaîne articulée (1) selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant en outre au moins un câble additionnel (50), fixé en parallèle de 3054157 25 du premier câble d'actionnement proximal (14), ledit câble additionnel (50) étant réalisé dans un matériau à mémoire de forme. 9. Chaîne ,articulée (1) selon la revendication 8, dans laquelle le 5 matériau à mémoire de forme présente une température de début de phase austénitique inferieure à une température de fusion d'un matériau constitutif des poulies sur lesquelles le câble additionnel (50) à mémoire de forme est fixé, dans le cas de deux phalanges, proximale et médiale, la poulie proximale (12) et de la première poulie distale (22) étant reliées par le câble 10 additionnel (50) à mémoire de forme et dans le cas de trois phalanges, proximale, médiale et distale, la poulie proximale (12) étant reliée avec la première poulie médiale (22) par le câble additionnel (50) à mémoire de forme, tandis qu'une deuxième poulie proximale (16) est reliée avec une poulie distale (32) par un autre câble additionnel (50) à mémoire de forme.. 15 10. Chaîne articulée (1) selon l'une des revendications 8 ou 9, dans laquélle le matériau à mémoire de forme présente une température de début de phase austénitique supérieure ou égale à 70° lorsque le câble additionnel (50) est sous une charge de 172 MPa. 20 11. Ensemble de chaînes articulées (1), formant notamment une main et comprenant au moins une chaîne articulée (1) selon l'une des revendications 1 à 10.