Brevet FR3089445A1 — publié le 20200612

Description Titre de l'invention : Module manipulateur mobile et système robotique constitué d'au moins deux module manipulateurs mobiles [0001] La présente invention concerne un module manipulateur mobile destiné à fonctionner en mode indépendant et en mode coopératif avec au moins un autre manipulateur mobile modulaire identique ou pas. [0002] Par manipulateur mobile, on entend un système robotisé comprenant deux entités distinctes à savoir un ou plusieurs manipulateurs et une plateforme mobile. L'association de la plate-forme mobile et du ou manipulateur permet un agrandissement de l'espace de travail dc ce ou ces manipulateurs par la plateforme mobile. [0003] Des plateformes mobiles connues peuvent comprendre un corps et des moyens d'entraînement en déplacement tels que des pattes, des chenilles, des roues et des combinaisons de ces derniers. [0004] La structure la plus courante d'un manipulateur mobile est généralement composée d'une plate-forme mobile à roue(s) équipée d'un manipulateur sériel présentant une structure cinématique constituée d'une juxtaposition de liaisons simples telles que liaison pivot, liaison prismatique ou une combinaison de celles-ci. [0005] Dc tels manipulateurs mobiles sont souvent utilisés pour la réalisation d'opérations spécifiques notamment dans des milieux contraignants et dangereux pour les personnes. [0006] Dc tels manipulateurs mobiles offrent également l'avantage de pouvoir travailler de manière coopérative ou collaborativc pour réaliser des tâches, c'est-à-dire à la fois en interaction robot-robot ou robot-être humain. [0007] Ainsi, il est courant de parler de coopération pour une interaction robot-robot et de collaboration pour parler de l'interaction robot-être humain. [0008] On connaît par WO 2015/128594, un manipulateur mobile permettant le transport de charge et comprenant un portique avec deux montants latéraux reliés à leurs extrémités supérieures par une poutre. Les extrémités opposées des montants latéraux sont équipées de moyens de propulsion tandis que des moyens de préhension d'une charge sont positionnés entre les montants latéraux liés à la poutre transversale par une chaîne de cinématique de positionnement et d'orientation qui permet la rotation des moyens de préhension autour d'un axe sensiblement normal à la poutre transversale et appartenant au plan défini par le portique et la rotation des moyens de préhension autour d'un axe normal au plan défini par ce portique. [0009] Ces manipulateurs peuvent notamment être équipés de moyens de préhension comprenant une pince pour saisir une charge et dans le cas d'un transport d'une charge 2 de type allongée, plusieurs manipulateurs sont répartis le long de ladite charge et coopèrent pour se saisir de cette charge et la transporter. [0010] Cependant, la coopération robot-robot revient le plus souvent à juxtaposer ces unités robots dans leur fonction. Dans WO 201 5/1 28 594 chaque manipulateur mobile effectue la tâche pour laquelle il est prévu, à savoir le levage d'un objet, la coopération permettant de répartir plusieurs manipulateurs le long de l'objet à lever. Il est ainsi usuel de voir des manipulateurs mobiles coopérer en vue de réaliser un travail spécifique par exemple de transport d'une charge volumineuse nécessitant la coopération de plusieurs manipulateurs mobiles, chaque manipulateur participant de manière autonome au transport de la charge. [0011] Le document CN108116898 décrit un bras manipulateur permettant de prélever des objets, le bras étant monté sur une plateforme mobile pour permettre d'amener l'objet prélevé vers un endroit de dépose ou d'empilage. Un tel manipulateur mobile peut être utilisé en coopération avec d'autres manipulateurs mobiles du même type mais chacun remplit toujours en ce cas sa fonction propre. [0012] De tels manipulateurs présentent l'inconvénient d'avoir un bras opérationnel fixé de manière définitive à la base mobile. De plus, ils sont spécifiquement dédiés à une utilisation et de ce fait, il est généralement proposé de gros robots manipulateurs pour manipuler de gros produits et de petits robots pour les petits produits, ce qui diminue d'autant plus le taux d'utilisation des moyens de production en cas de produits de tailles variées. [0013] Ceci nécessite un investissement lourd pour les industries souhaitant pouvoir s'équiper de tels manipulateurs mobiles [0014] Afin de pallier ces inconvénients, l'invention a pour but de proposer un module ma- nipulateur mobile (unité robotique) pouvant s'adapter à l'échelle (masse, taille) du produit considéré ainsi qu'au procédé de production. [0015] La présente invention vise également à proposer un module manipulateur mobile utilisable en tant que tel pour réaliser une opération spécifique à laquelle il est dédié, seul ou avec d'autres manipulateurs identiques mais qui en outre peut être utilisé en coopération avec au moins un autre manipulateur mobile pour former un nouveau manipulateur mobile. [0016] A cet effet, l'invention a pour objet un module manipulateur mobile comportant un châssis sur lequel sont montés au moins un moyen de locomotion et au moins un moyen opérationnel liés au châssis, respectivement par au moins une chaîne cinématique de locomotion et au moins une chaîne cinématique opérationnelle, [0017] caractérisé en ce que les chaînes cinématiques de locomotion et opérationnelle sont des chaînes sérielles et forment une chaîne cinématique ouverte du module manipulateur mobile dont les paramètres structuraux sont : 3 [0018] - une connectivité du manipulateur mobile Sm répondant à la formule suivante : [0019] Sm= SI + So - Scom avec Sm 2 ; [0021] avec Sn la connectivité de la chaîne cinématique opérationnelle telle que 2 2 ; [0027] avec Mo la mobilité de la chaîne cinématique opérationnelle égale à la somme des mobilités de chaque liaison la constituant, ladite chaîne comportant au moins une liaison [0028] - une redondance 0 0. [0031] La connectivité S du module manipulateur mobile selon l'invention est la dimension de l'espace vectoriel des vitesses relatives entre l'outil opérationnel et le sol correspondant à la surface sur laquelle le module se déplace. Cette dimension donne le nombre de déplacements indépendants finis que peut réaliser l'outil opérationnel par rapport au sol. [0032] La mobilité M est le degré de liberté de l'outil opérationnel par rapport au sol, à savoir le nombre de coordonnées indépendantes requises pour la définition de la configuration de la chaîne cinématique. Pour le calcul des mobilités, on utilise les formulations de Gogu [Mobility of mechanisms : a critical review, Mecanism and MachineTheory, pp. 1068-1097, 2005]. [0033] La redondance T se décompose en deux types : opérationnelle (cinématique) et structurelle. La redondance opérationnelle se mesure toujours par rapport à une tâche donnée, d'où son nom. Elle apparaît lorsque la mobilité du mécanisme est strictement supérieure à celle nécessaire pour réaliser une tâche donnée. Quant à la redondance structurelle, elle caractérise la différence entre la dimension de l'espace articulaire et la dimension de l'espace opérationnel d'un mécanisme. Ainsi, c'est la redondance structurelle qui décrit la structure du module manipulateur mobile selon l'invention, c'est donc elle qui est utilisée comme paramètre structurel. [0034] Le degré d'hyperstatismc N est un paramètre structural pour les mécanismes qui contiennent des boucles fermées dans leurs chaînes cinématiques. TI représente la différence entre le nombre maximal de paramètres des liaisons qui peuvent perdre leur indépendance dans la boucle fermée, et le nombre de paramètres des liaisons qui perdent vraiment leur indépendance dans la boucle fermée. Ce paramètre est calculé au même titre que les autres paramètres structuraux du module manipulateur mobile selon l' invention. [0035] Un tel module manipulateur mobile présente donc à la fois une structure simple à degré de mobilité réduit, contrairement à la plupart des manipulateurs mobiles existants. En effet, ces derniers sont, la plupart du temps, obtenus par la juxtaposition d'un bras manipulateur à 6-7 mobilités sur une hase mobile à 2 mobilités, ce qui aboutit à un manipulateur mobile à 8-9 mobilités, soit une redondance de 2 ou 3. En limitant la redondance, on peut obtenir des manipulateurs mobiles capables des mêmes tâches mais de structure plus simple, plus rigide et moins coûteuse. [0036] Ces modules manipulateurs mobiles peuvent être utilisés en mode autonome et également en mode coopératif avec un ou plusieurs autres modules manipulateurs mobiles. La coopération peut consister en la co-manipulation d'une même charge ou d'un même outil par l'intermédiaire de la chaîne cinématique opérationnelle. [0037] Selon une autre caractéristique du module manipulateur mobile, ce dernier comporte également un moyen de liaison destiné à créer une liaison avec un autre manipulateur mobile. [0038] Ainsi de manière avantageuse, le moyen de liaison prévu sur le module manipulateur mobile permet la coopération de ce module avec au moins un autre module manipulateur mobile par le biais d'une connexion à cet autre module pour former un système robotique coopératif. [0039] Un tel moyen de liaison permet de former des systèmes robotiques coopératifs associant plusieurs modules manipulateurs mobiles ou unités robotiques qui sont moins coûteux à fabriquer qu'un seul grand robot de capacité équivalente. Un module manipulateur mobile selon l'invention est donc utilisable à la fois seul et en coopération avec d'autres. [0040] Un système robotique coopératif peut être ainsi formé par plusieurs modules mani- pulateurs mobiles connectés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une charge/outil co- manipulé ou par l'intermédiaire des moyens de liaison. [0041] L'invention permet donc de proposer un robot manipulateur mobile modulaire apte à une meilleure adaptation aux différentes tâches de production, notamment dans un contexte industriel où l'on souhaite fabriquer de petites séries variables en nature et en nombre. La modularité des manipulateurs mobiles selon l'invention leur permet de s'adapter non seulement à la nature de la tâche qui peut être de la manutention, du rangement, de la fabrication, de l'assemblage, du contrôle, etc.., niais également à son intensité en terme de cadences et de charges variables. [0042] Ainsi, au lieu de concevoir des « gros » robots coûteux et sous utilisés, les modules manipulateurs mobiles selon l'invention sont développés sous forme d'une pluralité d'entités simples combinables de manière judicieuse sous forme d'un système robotique coopératif complexe s'adaptant aux besoins de production. [0043] De tels modules manipulateurs mobiles se présentent sous une forme standard permettant une fabrication en très grande série et ce, à un coût plus réduit, grâce aux économies d'échelle. Il est ainsi possible de prévoir un parc de modules manipulateurs mobiles utilisables en mode autonome ou coopératif ajustahlc aux besoins de production et fiabilisant cette utilisation. Chaque module étant semblable, si l'un tombe en panne, un autre le remplace. [0044] Selon une forme de réalisation, le moyen de liaison peut être constitué d'un organe de liaison prévu sur le châssis du module manipulateur mobile et complémentaire d'un organe de liaison prévu sur le châssis d'un autre module. Ainsi, par exemple, le châssis d'un module comporte un crochet de verrouillage et un organe complémentaire de verrouillage, de sorte que le crochet d'un module se verrouille sur l'organe de verrouillage complémentaire d'un autre module. [0045] Selon une variante de réalisation, le moyen de liaison est relié au châssis par une chaîne cinématique de positionnement et/ou d'orientation. [0046] Une chaîne cinématique opérationnelle ou de liaison comprend des liaisons ciné- matiques du groupe cylindrique, rotoïde, prismatique, hélicoïdal. [0047] Sur chaque module manipulateur mobile, on définit au moins une chaîne cinématique de locomotion et une chaîne cinématique opérationnelle. [0048] A l'extrémité d'une chaîne cinématique de locomotion, on met en place un organe de locomotion et à l'extrémité d'une chaîne cinématique opérationnelle un outil opérationnel. [0049] De préférence, un organe de locomotion est choisi dans le groupe comprenant une roue, une chenille, une roue omnidirectionnelle, un roue suédoise connue sous le dénomination commerciale Mecanum, une patte. [0050] L'outil opérationnel peut être un outil d'usinage, de perçage, de vissage, de ponçage, de peinture, de soudure, de collage, de décapage, etc. 6 [0051] L'outil opérationnel peut être un outil de manipulation permettant la préhension d'objets. Ainsi de manière avantageuse, l'outil de manipulation est adapté à la préhension et à la manipulation de caisses normalisées utilisées en logistique, et est constitué d'une plaque complémentaire de la forme de la poignée de la caisse et insérée à orientation constante dans cette dernière, complété par une tige perpendiculaire et un pivot. [0052] L'outil opérationnel peut être un outil permettant la liaison avec un autre module ma- nipulateur mobile, soit sur le châssis de celui-ci, soit sur une chaîne cinématique opérationnelle, par exemple. [0053] Ainsi de manière avantageuse, la chaîne cinématique opérationnelle est agencée pour permettre une utilisation de l'outil porté en bout de chaîne aussi bien en tant qu'outil opérationnel type manipulation qu'en tant qu'outil de liaison. Ainsi, l'outil fixé en bout de chaîne peut être le même par exemple pour servir à la manipulation d'objet et pour réaliser une liaison avec un autre module manipulateur mobile. En variante, on peut remplacer l'outil d'usinage par un outil de liaison, si nécessaire. On favorise ainsi encore le caractère d'adaptabilité d'un module selon l'invention. [0054] Par conséquent, le module manipulateur mobile selon l'invention peut être utilisé en tant que module unitaire (unité robotique) pour réaliser une opération à l'aide de son ou ses moyens opérationnels ou en tant que module coopératif, lorsqu'il est utilisé en liaison avec au moins un autre module manipulateur mobile du même type ou même d'un autre type, soit en liaison par le biais de la charge transportée par exemple, soit en liaison directe entre modules. [0055] La chaîne cinématique opérationnelle est donc configurée pour permettre de passer d'une utilisation en tant que moyen de manipulation par exemple, à une utilisation en tant que moyen de liaison. [0056] 11 est ainsi simple de passer d'une utilisation à une autre de ce moyen en fonction du système robotique dont on a besoin. [0057] Selon une forme de l'invention préférée, le module selon l'invention comporte au moins deux moyens opérationnels, de préférence au moins un étant également un moyen de liaison. [0058] De préférence, un moyen opérationnel est du type moyen de manutention qui permet le transport et la manutention de charges par exemple des caisses, moyen de manipulation. [0059] Un module manipulateur mobile peut être avantageusement utilisé dans des usines de fabrication telles que des usines de construction automobile dans lesquelles les pièces de chaque véhicule sont rassemblées en amont dans une zone de préparation et mises sur des plateaux ou caisses normalisées, pour être ensuite emmenées vers la ligne de montage et le véhicule correspondant au kit d'assemblage préparé. 7 [0060] Le moyen opérationnel est choisi parmi un moyen d'usinage, de perçage, de vissage, de ponçage, de fraisage, de polissage, de peinture, de soudure, de collage, de décapage et tout autre organe opérationnel utile. [0061] Selon une forme dc réalisation préférée, on peut alors former un système d'usinage robotique coopératif constitué de plusieurs modules reliés par leur moyen de liaison et travaillant en parallèle formant ainsi un robot d'usinage de plus grande taille pouvant travailler sur un produit de dimension plus grande. [0062] Ainsi, par exemple, lorsque l'outil opérationnel de chaque module selon l'invention est un outil de ponçage, on relie plusieurs modules entre eux, ce qui permet de poncer une plus grande surface à l'aide d'un système robotique coopératif ainsi formé par coopération des modules. Ce système coopératif constitue un poly-robot multi-outils niais qui en outre, du fait des liaisons entre modules peut être commandé en déplacement sous forme d'un seul système et en fonctionnement de manière globale et/ou unitaire. [0063] Selon une forme dc réalisation préférée, le châssis est constitué d'un portique présentant deux montants latéraux reliés à une extrémité par une poutre transversale, l'extrémité opposée des montants présentant des moyens de locomotion, par exemple une roue, liés au montant par une chaîne cinématique de locomotion, par exemple un pivot motorisé. Des moyens de manutention d'une charge s'étendent depuis la poutre transversale à l'aide d'une chaîne cinématique opérationnelle qui porte un outil de manutention, et un moyen de liaison avec un autre manipulateur mobile modulaire, permettant de former une entité robotique ou poly-robot constitué au moins des deux modules, l'organe de liaison étant de préférence constitué par l'outil de manutention et coopérant avec l'autre module. [0064] Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le module comporte en outre un moyen de stabilisation, destiné à créer un appui contre une surface de manière à stabiliser le positionnement du module. Ce moyen de stabilisation est relié au châssis avec une chaîne cinématique de positionnement et d'orientation permettant de créer un appui supplémentaire contre une surface telle que le sol, un mur, de manière à stabiliser en position le module manipulateur mobile quand cela est nécessaire. [0065] Ce moyen de stabilisation peut avantageusement être constitué par un moyen opé- rationnel. [0066] De manière avantageuse, la chaîne cinématique de positionnement et d'orientation du moyen opérationnel est agencée pour permettre une utilisation de l'outil porté en bout de chaîne aussi bien en tant qu'outil opérationnel qu'en tant qu'outil de stabilisation. [0067] De préférence, un outil opérationnel peut également constituer un outil de stabi- lisation. En variante, on peut remplacer l'outil opérationnel par un outil de stabilisation. 8 [0068] La chaîne cinématique de positionnement et d'orientation de ce moyen opérationnel est donc configure° pour permettre de passer d'une utilisation en tant que moyen opérationnel, à une utilisation en tant que moyen de liaison. Il est ainsi simple de passer d'une utilisation à une autre de ce moyen en fonction du système robotique dont on a besoin. [0069] Selon un mode de réalisation, le châssis est constitué d'un portique présentant deux montants latéraux reliés à une extrémité par une poutre transversale, l'extrémité opposée des montants présentant des moyens de locomotion liés au montant par une chaîne cinématique de locomotion tel qu'un pivot motorisé, un moyen opérationnel s'étendant depuis la poutre transversale à l'aide d'une chaîne cinématique opérationnelle portant un outil opérationnel. [0070] Selon une variante, cette chaîne cinématique opérationnelle comporte une liaison glissière d'axe sensiblement normal au plan de déplacement du manipulateur mobile tel que le sol lorsque le châssis est à tangage nul, suivie d'une liaison pivot d'axe sensiblement latéral au module, suivie d'une liaison pivot d'axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de la liaison précédente, le dernier solide de cette liaison étant un outil opérationnel. [0071] La chaîne cinématique opérationnelle peut comporter en variante une liaison pivot d'axe sensiblement normal au plan de déplacement du module tel que le sol, lorsque le châssis est à tangage nul, suivie d'une liaison pivot d'axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de la liaison précédente, suivie d'une liaison pivot d'axe sensiblement parallèle à l'axe de la liaison précédente, le dernier solide de cette liaison étant un outil opérationnel. [0072] La chaîne cinématique opérationnelle peut en variante comporter une liaison pivot d'axe sensiblement longitudinal par rapport au châssis lorsque celui-ci est à tangage nul, suivie d'une liaison pivot d'axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de la liaison précédente, suivie d'une liaison pivot d'axe sensiblement parallèle à l'axe de la liaison précédente, suivie d'une liaison pivot d'axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de la liaison précédente, le dernier solide de cette liaison étant un outil opérationnel. [0073] L'ordre d'une ou plusieurs liaisons de la chaîne sérielle opérationnelle peut en outre être permuté. [0074] De manière avantageuse, un manipulateur mobile selon l'invention peut être utilisé pour réaliser des tâches de manipulation, de transport et de fabrication dans un contexte industriel. Ainsi, par exemple, parmi les tâches de manipulation, un manipulateur mobile peut être utilisé pour manipuler et transférer des objets d'un emplacement à un autre par exemple d'un tapis roulant à un autre ou vers une boîte de rangement, pour réaliser des kits de pièces, ou encore de la manipulation en bord de ligne de fabrication. 9 [0075] On décrira maintenant l'invention plus en détails en référence au dessin en annexe dans lequel [0076] [fig.1] représente une vue schématique d'un système robotique coopératif constitué de plusieurs modules manipulateurs mobiles selon l'invention ; [0077] [fig.2] représente une vue en perspective d'un module manipulateur mobile selon un premier mode de réalisation de l'invention ; [0078] [fig.2À] montre le graphe de la structure d'un système robotique comportant deux modules de la figure 2 travaillant en mode co-manipulation ; [0079] [fig.2B] montre deux modules de la figure 2 à une étape de co-manipulation d'une charge, en approche de la charge ; [0080] [fig.2C] montre deux modules de la figure 2 à l'étape levage de co-manipulation d'une charge, [0081] [fig.2D] montrent les deux modules de la figure 2 à l'étape braquage de co- manipulation d'une charge, [0082] [fig.3À] montre le graphe de la structure d'un système robotique constitué de deux modules de la figure 2 travaillant en mode connexion ; [0083] [fig.3B] représente une vue schématique du système robotique composé de deux modules manipulateurs mobiles de la figure 2 travaillant en mode connexion de manipulation d'une charge, à l'étape approche ; [0084] [fig.3C] représente une vue schématique du système robotique composé de deux modules manipulateurs mobiles de la figure 2 travaillant en mode connexion de manipulation d'une charge, à l'étape préhension ; [0085] [fig.3D] représente une vue schématique du système robotique composé de deux modules manipulateurs mobiles de la figure 2 travaillant en mode connexion de manipulation d'une charge, à l'étape connexion [0086] [fig.3E] représentent une vue schématique du système robotique composé de deux modules manipulateurs mobiles de la figure 2 travaillant en mode connexion de manipulation d'une charge, à l'étape levage ; [0087] [fig.4] représente une vue schématique d'un module manipulateur mobile selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; [0088] [fig.4A] montre le graphe de la structure d'un système robotique comportant deux modules de la figure 4 travaillant en mode co-manipulation ; [0089] [fig.4B] représente le système robotique à deux modules de la figure 4 de co- manipulation d'une charge, à l'étape d'approche de la charge ; [0090] [fig.4C] représente le système robotique à deux modules de la figure 4 de co- manipulation d'une charge, à l'étape de levage de la charge et ; [0091] [fig.4D] représente le système robotique à deux modules de la figure 4 de co- manipulation d'une charge, à l'étape de braquage ; [0092] [fig.5] représente une vue schématique d'un module manipulateur mobile selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; [0093] [fig.SÀ] montre le graphe de la structure d'un système robotique comportant deux modules de la figure 5 travaillant en mode co-manipulation; [0094] [fig.SB] ; [0095] [fig.SC] et [0096] [fig.SD] représentent le système robotique comportant deux modules de la figure 5 à différentes étapes de la co-manipulation d'une charge, respectivement approche de la charge, levage et braquage ; [0097] [fig.6] représente une vue schématique d'un module manipulateur mobile selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ; [0098] [fig.6À] , [0099] [fig.6B] , [0100] [fig.6C] , [0101] [fig.6D] et [0102] [fig.6E] représentent respectivement le module manipulateur mobile de la figure 6 en mode autonome de manipulation d'une caisse pour la ranger sur une étagère ; [0103] [fig.7] représente une vue en coupe d'une caisse avec un outil de manipulation en prise du module de la figure 6 [0104] [fig.8] et [0105] [fig.8A] représentent respectivement le module de la figure 6, respectivement en appui au sol sur son outil opérationnel et avec son outil opérationnel levé. [0106] [fig.8B] , [0107] [fig.8C] , [0108] [fig.8D] , [0109] [fig.8E] , [0110] [fig.8F] et [0111] [fig.8G] représentent respectivement un système robotique constitué de deux modules selon la figure 6 en mode coopératif pour la manutention d'une caisse ; [0112] [fig.9] et [0113] [fig.9A] représentent respectivement un module selon la figure 6 équipé d'un outil opérationnel de ponçage ; [0114] [fig.10] et [0115] [fig.10A] représentent respectivement un système robotique constitué de deux modules selon la figure 9 en mode coopératif connecté pour le ponçage d'une surface ; [0116] [fig.11] représente un module selon une autre forme de réalisation de la figure 6, équipé de deux organes de locomotion de type « chenille » ; [0117] [fig.12] représente un module selon une autre variante de réalisation de la figure 6, 11 équipé de deux organes de locomotion de type « roues suédoises » ; [0118] [fig.13À], [0119] [fig.13B] et [0120] [fig.13C] représentent un système robotique en mode connexion constitué d'un module selon la figure 6 et d'un module selon une autre variante de réalisation de l'invention à différentes phases de manipulation d'une caisse, respectivement locomotion en mode connecté, levage et autre posture; [0121] [fig.14] et [0122] [fig.15] représentent un module selon la variante de la figure 6 et un module selon la variante de la figure 13 respectivement en appui au sol sur leur organe opérationnel et en train de déposer chacun une caisse sur une étagère. [0123] La figure 1 montre un système robotique coopératif connecté ou poly-robot constitué de trois modules manipulateurs mobiles 1 qui interagissent entre eux pour réaliser une tâche désirée, consistant à porter une charge sur cette figure. [0124] Chaque module manipulateur mobile 1 présente deux parties : une partie locomotion 2 et une partie opérationnelle 4. [0125] La partie locomotion 2 est responsable du déplacement du manipulateur mobile 1 sur une surface, généralement le sol, et peut être constituée de tous types d'organes de locomotion 21 tels que roue, roue omnidirectionnelle, roue suédoise, patte, chenille, etc. montés à l'extrémité de chaînes cinématiques de locomotion 22 en contact avec la surface, généralement le sol. [0126] La partie opérationnelle 4 est connectée à la partie locomotion 2 par un châssis 3. Cette partie opérationnelle 4 est composée de chaînes cinématiques appelées bras opérationnels 41. Chaque bras 41 peut être utilisé pour la réalisation d'une tâche telle que la manutention ou manipulation de charges, de l'usinage comme du perçage, etc. et porte à son extrémité un outil 42. Cette partie opérationnelle peut également être utilisée pour réaliser une connexion avec un autre manipulateur mobile 1. On parle ainsi respectivement de bras opérationnel 41 ou de bras de liaison 5. [0127] Pour ce dernier, la liaison peut se faire sur le châssis 3 d'un autre manipulateur mobile 1 ou sur l'une de ses chaînes cinématiques de sa partie manipulation 4, par exemple. Chaque type de bras 4, 5 est équipé d'un outil 42, 52 qui lui permet de remplir sa fonction à savoir un outil opérationnel 41 tel qu'une pince, une perceuse, etc. ou un outil de liaison 52 tel qu'une pince, un crochet, etc. [0128] Par conséquent, la fonction du bras 4, 5 est déterminée par la chaîne cinématique et l'outil porté. On peut donc envisager qu'un outil porté par un bras peut être changé permettant ainsi une modularité de la partie opérationnelle 4, 5 du manipulateur mobile 1 selon l'invention. Une chaîne cinématique de locomotion, opérationnelle et de liaison permet l'orientation et/ou l'orientation de l'organe porté en bout de chaîne. 12 [0129] Sur la figure 1, un manipulateur mobile 1 comporte un châssis 3 sur lequel sont montés trois organes de locomotion 21 par une chaîne cinématique de locomotion 22 et un moyen opérationnel 42 lié au châssis 3 par une chaîne cinématique 41. Le module 1 comporte également un moyen de liaison 52 à un autre module manipulateur mobile 1. [0130] De plus, le module manipulateur mobile 1 de la figure 1 comporte également un moyen de stabilisation 6 du module 1. Le moyen de stabilisation 6 est en appui au sol et relié également par une chaîne cinématique au châssis 3, cette chaîne pouvant être une chaîne opérationnelle ou une chaîne de locomotion ayant un rôle de stabilisateur. [0131] Ainsi, les chaînes cinématiques de liaison 5 permettent de relier les trois modules 1 qui, avec leur partie opérationnelle 4 portent une charge de manière collective et se déplacent sous forme d'un système robotique unique pour transporter ladite charge. [0132] Chaque module manipulateur comporte des moyens de commande permettant la commande du module en mode télé-opération à distance par un opérateur humain ou en mode automatique, par une commande centralisée ou distribuée. [0133] Le module manipulateur mobile 1 représenté à la figure 2 comporte un châssis 3 sous forme d'un portique en forme de U inversé constitué de deux montants latéraux 31 reliés à une extrémité par une poutre transversale 32. L'extrémité libre de chaque montant 31 comporte un moyen de locomotion tel qu'une roue 21 liée au montant 31 par une chaîne cinématique de positionnement et d'orientation constituée d'un pivot motorisé 22. [0134] Le module 1 comporte un moyen opérationnel ici de préhension 42 lié au châssis 3 par une chaîne cinématique opérationnelle 41 qui comporte une liaison glissière 43 d'axe sensiblement normal au sol sur lequel le module 1 se déplace lorsque le châssis 3 est à tangage nul. Cette liaison glissière 43 est suivie d'une liaison pivot 44 d'axe sensiblement latéral au module 1, suivie d'une liaison pivot 45 d'axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de la liaison précédente 44, le dernier solide de cette chaîne étant l'outil opérationnel 42 telle qu'une pince de préhension. [0135] Le graphe de la structure représenté à la figure 2A montre comme les autres graphes les différents solides S et liaisons (P pivot et R rotation) d'un système robotique à deux modules manipulateurs décrits à la figure 2. [0136] Les figures 2B, 2C et 2D représentent un système robotique constitué de deux modules manipulateurs mobiles 1 selon la figure 2 utilisés pour transporter une caisse C en manipulation coopérative ou co-manipulation. La figure 2A représente le graphe de structure du système robotique ainsi créé. [0137] Ainsi, la figure 2B montre la phase d'approche pendant laquelle chaque manipulateur mobile 1 est guidé en vis-à-vis de l'autre pour s'approcher chacun d'une poignée de la caisse C, chacun étant positionné et orienté par rapport à ladite caisse C. [0138] Lors de la phase de préhension de la caisse par chaque module 1, on forme un 13 système robotique constitué de ces deux modules 1 relié à la caisse C. Une fois chaque module 1 ancré sur la caisse C, on procède à la phase de levage comme cela est visible à la figure 2C. [0139] Cette phase consiste à lever la caisse C depuis le sol et les mouvements des modules 1 sont synchronisés afin d'assurer la stabilité de l'ensemble constitué du système robotique et de la caisse C. Puis la caisse est emmenée jusqu'à l'emplacement où elle doit être déposée et qui peut être au sol ou sur une étagère. Lors de la phase de dépose, on procède à une phase de reconfiguration nécessaire pour le système robotique constitué car l'orientation de la caisse pour la phase de dépose n'est pas forcément la même que lors de la phase de levage. Par exemple, la caisse doit être levée à une hauteur nécessaire pour une dépose sur une étagère tout en escamotant les manipulateurs mobiles 1 latéralement au fur et à mesure que la caisse avance sur l'étagère en opérant un braquage comme cela est visible à la figure 2D. [0140] Les figures 3B, 3C, 3D et 3E montrent deux modules manipulateurs selon la figure 2 fonctionnant sous forme d'un système robotique dans lequel la liaison entre les deux manipulateurs permet un fonctionnement en coopération connectée. Cette liaison est réalisée à l'aide de la chaîne cinématique opérationnelle 41, qui constitue une chaîne cinématique de liaison 51, l'outil de préhension 42 servant d'outil de liaison ou étant remplacé à l'extrémité de la chaîne 51 par un outil de liaison spécifique. [0141] L'un des modules est guidé et orienté par rapport à la caisse pour venir la saisir comme cela est visible sur les figures 3B et 3C. Puis le second module 1 se connecte sur le châssis 3 du premier module 1 en prise avec la caisse C (fig. 3D) pour permettre le levage de la caisse C visible à la figure 3E. [0142] La figure 3A montre le graphe de structure du système robotique ainsi constitué. La chaîne cinématique opérationnelle 4 du module la devient la chaîne cinématique de liaison 5 lui permettant de se lier au module 1 pour former un système robotique R. [0143] A la figure 4 est représenté un module manipulateur mobile 10 qui comporte un châssis 3 sous forme d'un portique en forme de U inversé constitué de deux montants latéraux 31 reliés à une extrémité par une poutre transversale 32. L'extrémité libre de chaque montant 21 comporte un moyen de locomotion tel qu'une roue 21 liée au montant 31 par une chaîne cinématique de positionnement et d'orientation constituée d'un pivot motorisé 22. [0144] Sur ce châssis 3 est montée une chaîne cinématique opérationnelle 410 comportant une liaison pivot 430 d'axe sensiblement normal au sol, lorsque le châssis 3 est à tangage nul, suivie d'une liaison pivot 440 d'axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de la liaison précédente 430, suivie d'une liaison pivot 450 d'axe sensiblement parallèle à l'axe de la liaison précédente 440, le dernier solide de cette liaison étant un outil de préhension 420. 14 [0145] Le mode d'utilisation d'un tel module 10 en co-manipulation avec un module identique 10 est représenté aux figures 4B, 4C et 4D selon les phases d'approche, de préhension et levage, de braquage sous charge. La figure 4A montre le graphe de structure du système robotique formé de deux modules 10 pour porter une caisse C. [0146] La figure 5 montre un module manipulateur mobile similaire 101 mais dont la chaîne cinématique opérationnelle 411 comporte une liaison pivot 431 d'axe sensiblement longitudinal par rapport au châssis 3 lorsque celui-ci est à tangage nul, suivie d'une liaison pivot 441 d'axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de la liaison précédente 431, suivie d'une liaison pivot 451 d'axe sensiblement parallèle à l'axe de la liaison précédente 441, suivie d'une liaison pivot 461 d'axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de la liaison précédente 451, le dernier solide de cette liaison étant un outil de préhension 421. [0147] Les figures 5B, 5C et 5D représentent les différentes phases pour le transport en co- manipulation d'une caisse avec deux modules 100, respectivement l'approche de la charge, son levage en co-manipulation et le braquage sous charge. [0148] La figure SA montre le graphe de structure du système robotisé formé par les deux modules 100 depuis le sol S jusqu'à la caisse C [0149] A la figure 6 est représenté un module manipulateur mobile lA dont le châssis 3 est sous forme de portique et relié au sol par deux roues 21. Le moyen opérationnel 42A est adapté à la préhension et à la manipulation de caisses normalisées utilisées en logistique, et est constitué d'une plaque complémentaire de la forme de la poignée de la caisse C et insérée à orientation constante dans cette dernière, complété par une tige perpendiculaire et un pivot. Cet organe opérationnel 42A présente sensiblement une forme de crochet en U permettant d'agripper une poignée de caisse comme cela est visible à la figure 7. Un tel manipulateur mobile lA présente en outre l'avantage de pouvoir se déplacer avec deux contacts au sol (figure 6B) ou avec trois contacts au sol comme représenté sur la figure 6A. [0150] Ainsi qu'on peut le voir aux figures 6A, 6B, 6C, 6Det 6E, on réalise la manutention d'une caisse C à l'aide d'un seul module lA selon la phase d'approche (figure 61), la phase de préhension (fig. 6B) la phase de levage (fig. 6C) et de transport (fig. 6D) puis de dépose sur une étagère (fig. 6E). [0151] Aux figures 8B à 8G, le module lA est utilisé pour former un système robotique de co-manipulation d'une caisse C. Ainsi, à la figure 8B les deux modules manipulateurs mobiles lA approchent de la caisse C puis la saisissent comme on peut le voir à la figure 8C avant de la lever (figure 8D) pour la transporter jusqu'à une étagère E (figure 8E). Devant l'étagère E, les deux modules lA se déplacent pour s'escamoter latéralement au fur et à mesure que la caisse avance sur l'étagère en opérant un braquage comme cela est visible à la figure 8F, jusqu'à la dépose sur l'étagère visible à la figure 8G. [0152] L'organe de manipulation 42A peut être remplacé par un organe 42B d'usinage tel qu'un outil de ponçage comme cela est visible à la figure 9 et 9A. [0153] A la figure 10 est représenté un système robotique constitué de deux modules mani- pulateurs mobiles 1B dont la partie locomotion est similaire au module lA mais dont la chaîne cinématique opérationnelle 4B est montée sur le châssis 3 au niveau de l'intersection entre un montant latéral 31 et la traverse 32. [0154] Chaque châssis 3 comporte en outre un organe de liaison 51 porté par le châssis 3 et coopérant avec un organe dc liaison 51 complémentaire porté par le châssis 3 de l'autre module 1B formant une chaîne cinématique dc liaison entre les modules 1B pour autoriser des mouvements entre les modules 1B au sein du système robotique ainsi créé. [0155] Un tel système robotique permet ainsi de poncer une plus grande surface comme on peut le voir à la figure 10A. [0156] Un module manipulateur mobile 1B selon l'invention peut en outre se présenter comme un module similaire à celui lA de la figure 6 niais qui présentent en tant que moyens dc locomotion fixés aux extrémités des montants 31, des chenilles 23 comme cela est visible à la figure 11. [0157] En variante à la figure 12, les moyens dc locomotion sont constitués dc roues de type suédoise 24 encore connue sous la dénomination Mccanum. [0158] A la figure 13 est représenté un système robotique constitué d'un module lA connecté à un module 1D. ce module manipulateur mobile 1D présente un châssis 3 et des moyens de locomotion similaires à ceux du module manipulateur mobile 1A. [0159] Ce module 1D comporte une chaîne cinématique opérationnelle 4 qui porte à son extrémité en tant qu'organe opérationnel soit une sphère 6 soit un outil 42A. Le châssis 3 comporte avantageusement sur ses montants latéraux 31 des emplacements de réception 33 ménagés pour accueillir l'un et l'autre de ces organes lorsqu'ils ne sont pas utilisés. Cette chaîne opérationnelle 4 peut en outre être connecté sur le module lA par exemple sur la poutre transversale 32 du châssis 3 et former ainsi un système robotique constitué de ces deux modules connectés. Ainsi, comme on peut le voir sur les figures 13A, 13B et 13C un tel système robotique peut soulever une caisse, les déplacements des deux modules connectés permettant la mise en place de l'organe terminal42A sur la poignée de la caisse (cf. figure 13B) puis le levage de la caisse (figure 13C) pour l'amener vers une étagère. [0160] Comme cela est visible aux figures 14 et 15, le module manipulateur mobile 1D lorsque la chaîne cinématique fonctionnelle 4 porte la sphère 6, ce « bras » opérationnel 6 sert à la stabilisation du manipulateur mobile 1D en déplacement, formant un troisième point de contact au sol. 16 [0161] Lorsque l'outil 42A est monté à l'extrémité de la chaîne 4 le manipulateur mobile 1D peut manipuler de manière autonome une caisse comme on peut le voir aux figures 14 et 15. 17 [Revendication 1]