Brevet FR3100857A1 — publié le 20210319

Robot d’exploration de conduit comprenant un module de prise d’appui. L’invention concerne un robot 1 d’exploration de conduit 2 comprenant un premier bâti 10 et un deuxième bâti 10’, le premier bâti 10 et le deuxième bâti 10’ comprenant chacun un module de prise d’appui 11 doté de plusieurs bras articulés 110, chaque bras articulé 110 comprenant une portion d’appui 1100 applicable sur une paroi 20 du conduit 2. Chaque module de prise d’appui 11 est en outre configuré pour passer alternativement d’une configuration d’engagement à une configuration de dégagement de la portion d’appui 1100. Les bras articulés 110 sont disposés dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal x du robot 1, et les bras articulés 110 sont au moins en partie mobiles entre ladite configuration d’engagement et ladite configuration de dégagement, selon un mouvement de rotation autour d’un axe parallèle à l’axe longitudinal x. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Robot d’exploration de conduit comprenant un module de prise d’appui La présente invention concerne le domaine des robots d’exploration de conduit. Elle trouve pour application particulièrement avantageuse le domaine des robots d’exploration de conduit mettant en œuvre un déplacement pas à pas. Les réseaux d’adduction d’eau sont constitués de canalisations majoritairement enterrées, formées par assemblage de sections cylindriques. Les réseaux d’adduction d’eau constituent des infrastructures à grande échelle. Par exemple, pour un pays comme la France, l’ensemble de ces réseaux avoisine le million de kilomètres linéaires. À l’échelle mondiale, on estime leur taille à 30 millions de kilomètres linéaires, et ces réseaux se développent chaque jour. Ces réseaux sont très complexes. Ils comprennent de nombreux éléments dont des unités de captation et de traitement, des réservoirs et des retenues, des unités de relevage, des maillages et des interconnexions, ainsi que des canalisations et des raccordements. Parmi ces éléments, les canalisations constituent, en linéaire, la majeure partie des réseaux d’adduction d’eau. Ces canalisations sont très hétérogènes. En effet, sur un même territoire peuvent cohabiter des portions de réseaux neuves et d’autres âgées de jusqu’à un, voire deux siècles. Ceci peut engendrer des différences importantes entre les canalisations, notamment en termes de matériaux constitutifs, de techniques de pose, de rythme de renouvellement et de procédures d’entretien. En outre, les conditions d’utilisation de ces canalisations peuvent être rudes. Leur pression interne est généralement comprise entre 3 et 20 bars, et la vitesse courante d’écoulement d’eau peut aller jusqu’à 2, voire 4 m/s. Les canalisations sont par conséquent susceptibles de se dégrader. Les causes de dégradation sont nombreuses, et notamment des chocs extérieurs, par exemple lors de chantiers ou dus au passage de véhicules, des chocs liés au fonctionnement du réseau d’eau, par exemple dans les phases de coupure et de remise en eau et en cas de fortes variations de pression, une abrasion interne causée par la présence de minéraux dans l’eau transportée, une corrosion et des intrusions de végétaux. Ces dégradations entraînent des problèmes récurrents d’approvisionnement en eau potable. Notamment, on estime à 20 à 40% la perte d’eau transportée entre le point de prélèvement et le point de livraison. Afin d’augmenter le rendement de ces canalisation, il faudrait pouvoir les inspecter, afin de détecter toute dégradation en vue d’une réparation. Toutefois, la documentation disponible sur ces canalisations est généralement insuffisante, et notamment en milieu rural. Il faut donc en outre pouvoir les cartographier, afin d’effectuer leur maintenance. Or, le réseau doit fonctionner de façon continue. Toutes les opérations créant une indisponibilité doivent être programmées et limitées en temps et en fréquence. Il est donc difficile de mettre en place suffisamment d’interventions humaines, qui vont perturber le fonctionnement du réseau d’adduction d’eau, pour réaliser ces opérations de cartographie et d’inspection. Une solution est de parcourir de l’intérieur ces canalisations. Pour cela, il existe des robots d’exploration de conduit. Ainsi, ces robots visent à explorer des conduits, tels que des canalisations des réseaux d’adduction, afin de recueillir les informations pour les cartographier, voire les inspecter pour détecter une éventuelle dégradation. Cette exploration peut en outre être réalisée sans qu’il y ait de coupure de distribution par le réseau. Ces robots sont donc destinés à être exposés aux conditions d’utilisation des canalisations. Ils peuvent notamment se retrouver sous pression et devoir se déplacer avec ou contre l’écoulement de l’eau, En outre, les diamètres courants des conduits sont variables selon leur place dans le réseau. Des diamètres nominaux de 30 mm sont généralement utilisés pour un raccordement individuel, alors que les diamètres nominaux des conduits de distribution sont généralement compris entre 150 et 500 millimètres (mm). Il est donc préférable que les robots soient configurés de façon à s’adapter à une variation de la configuration de ces conduits, afin de pouvoir explorer les réseaux d’adduction dans leur intégralité. Il est notamment connu du document CN 107191740 A, un robot mettant en œuvre un déplacement pas à pas et comprenant une premier bâti et un deuxième bâti, le premier et le deuxième bâti étant mobiles relativement en translation, selon l’axe longitudinal du robot. Le premier bâti et le deuxième bâti sont en outre dotés d’un module de prise d’appui. Chaque module de prise d’appui comprend des bras latéraux articulés selon une structure pantographe, actionnés par un piston par le biais d’un plateau coulissant, et terminés chacun par une plaque support applicable sur la paroi d’un conduit. Chaque bras latéral comprend une tige fixe et une tige coulissante. Le piston vient resserrer ou éloigner, selon un mouvement de translation parallèle à l’axe longitudinal du robot, la tige coulissante du bras latéral par rapport à la tige fixe. Les bras articulés sont ainsi mobiles entre une position rétractée et une position déployée. L’utilisation de bras articulés permet de régler leur longueur en extension, de façon à engager le bâti par rapport à une paroi d’un conduit. Le premier ou le deuxième bâti peut ensuite être translaté de façon à permettre la progression du robot. Toutefois, ce module de prise d’appui reste perfectible en termes d’encombrement et de solidité. Par ailleurs, la stabilité de l’appui sur la paroi du conduit reste perfectible. Un objet de la présente invention est donc d’améliorer le module de prise d’appui d’un robot d’exploration de conduit. Notamment un objet non limitatif de la présente invention peut être d’améliorer la compacité d’un robot d’exploration de conduit. Un autre objet non limitatif de la présente invention peut être d’améliorer la prise d’appui du robot sur la paroi d’un conduit. Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés. RÉSUMÉ Pour atteindre cet objectif, on prévoit selon un premier aspect un robot d’exploration de conduit comprenant un premier bâti et un deuxième bâti, le premier bâti et le deuxième bâti comprenant chacun un module de prise d’appui doté de plusieurs bras articulés, chaque bras articulé comprenant une portion d’appui applicable sur une paroi du conduit, la portion d’appui étant déplaçable par un mouvement d’un bras articulé, chaque module de prise d’appui étant configuré pour passer alternativement d’une configuration d’engagement de la portion d’appui, à une configuration de dégagement de la portion d’appui, chaque bras articulé étant plus déployé dans ladite configuration d’engagement que dans ladite configuration de dégagement, caractérisé en ce que chaque module de prise d’appui est configuré de sorte que les bras articulés sont disposés dans un plan perpendiculaire à un axe longitudinal d’au moins un parmi le premier bâti et le deuxième bâti, et de sorte que les bras articulés sont au moins en partie mobiles entre ladite configuration d’engagement et ladite configuration de dégagement, selon un mouvement de rotation, sur au moins un secteur angulaire, autour d’un axe parallèle à l’axe longitudinal de l’au moins un parmi le premier bâti et le deuxième bâti. Ainsi, le mouvement de rotation autour de l’axe longitudinal de l’au moins un parmi le premier bâti et le deuxième bâti permet un déploiement des bras articulés dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal dudit bâti, plutôt que dans un plan incluant cet axe longitudinal. Ainsi, l’encombrement associé au module de prise d’appui est réduit, au moins selon cet axe longitudinal. Une bonne compacité du robot peut être obtenue. Le robot, d’une longueur réduite, peut avantageusement être plus facilement maniable dans des conduits sinueux. De façon alternativement avantageuse, le module de prise d’appui selon ces caractéristiques permet d’augmenter la capacité du robot à embarquer des dispositifs, comprenant par exemple des capteurs, pour une même taille finale du robot. Selon un deuxième aspect, on prévoit un robot d’exploration de conduit comprenant un premier bâti et un deuxième bâti, le premier bâti et le deuxième bâti comprenant chacun un module de prise d’appui doté de plusieurs bras articulés, chaque bras articulé comprenant une portion d’appui applicable sur une paroi du conduit, la portion d’appui étant déplaçable par un mouvement d’un bras articulé, chaque module de prise d’appui étant configuré pour passer alternativement d’une configuration d’engagement de la portion d’appui, à une configuration de dégagement de la portion d’appui, chaque bras articulé étant plus déployé dans ladite configuration d’engagement que dans ladite configuration de dégagement, caractérisé en ce que en ce que chaque bras articulé comprend une première tige et une deuxième tige, une extrémité distale de la première tige étant configurée de façon à être articulée en rotation avec la une extrémité distale de la deuxième tige, selon une direction parallèle à l’axe longitudinal d’un bâti, par au moins un pivot distal, l’extrémité distale de la deuxième tige formant la portion d’appui de chaque bras articulé. L’utilisation de bras articulés selon ces caractéristiques permet une bonne stabilité d’appui lorsque le module de prise d’appui est dans la configuration d’engagement de la portion d’appui, par rapport à des bras ne comportant qu’une tige à déployer. En outre, la portion d’appui du module de prise d’appui permet d’obtenir une surface de contact limitée avec la paroi du conduit, voire d’obtenir un contact ponctuel, lorsque le module de prise d’appui est dans la configuration d’engagement de la portion d’appui. L’effort exercé par la portion d’appui sur la paroi du conduit est ainsi concentré. Le module de prise d’appui peut en outre être moins sensible à des irrégularités de la paroi du conduit. La prise d’appui sur la paroi par le robot est par conséquent améliorée. Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels : La figure 1 représente une vue assemblée et en perspective du robot d’exploration de conduit selon un mode de réalisation de l’invention. La figure 2 représente une vue assemblée et en transverse à l’axe longitudinal du robot illustré en figure 1, dans une configuration d’engagement de la portion d’appui. La figure 3 représente une vue assemblée et en perspective d’une partie du robot illustré en figure 1, comprenant le module de prise d’appui dans une configuration de dégagement de la portion d’appui. La figure 4 représente une vue assemblée et en perspective d’une partie du robot illustré en figure 1, comprenant le module de prise d’appui selon un autre mode de réalisation, dans une configuration de dégagement de la portion d’appui. La figure 5 représente une vue assemblée et en perspective d’une partie du module de prise d’appui selon les modes de réalisation illustrés dans les figures 3 et 4. La figure 6 représente une vue assemblée et en transverse à l’axe longitudinal du robot, de la partie du module de prise d’appui illustrée en figure 5. La figure 7 représente une vue assemblée et en perspective d’un détail de la partie du module de prise d’appui illustrée en figure 5. La figure 8 représente une vue assemblée et selon l’axe longitudinal du robot du détail illustré en figure 7. Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. Robot (1) d’exploration de conduit (2) comprenant un premier bâti (10) et un deuxième bâti (10’), le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’) comprenant chacun un module de prise d’appui (11) doté de plusieurs bras articulés (110), chaque bras articulé (110) comprenant une portion d’appui (1100) applicable sur une paroi (20) du conduit (2), la portion d’appui (1100) étant déplaçable par un mouvement d’un bras articulé (110), chaque module de prise d’appui (11) étant configuré pour passer alternativement d’une configuration d’engagement de la portion d’appui (1100), à une configuration de dégagement de la portion d’appui (1100), et chaque bras articulé (110) étant plus déployé dans ladite configuration d’engagement que dans ladite configuration de dégagement, caractérisé en ce que chaque module de prise d’appui (11) est configuré de sorte que les bras articulés (110) sont disposés dans un plan perpendiculaire à un axe longitudinal (x) d’au moins l’un parmi le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’), et de sorte que les bras articulés (110) sont au moins en partie mobiles entre ladite configuration d’engagement et ladite configuration de dégagement, selon un mouvement de rotation, sur au moins un secteur angulaire, autour d’un axe parallèle à l’axe longitudinal (x) de l’au moins l’un parmi le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’). Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel chaque bras articulé (110) comprend une première tige (1101) et une deuxième tige (1102), la première tige (1101) étant configurée de façon à être articulée en rotation avec la deuxième tige (1102), selon une direction parallèle à l’axe longitudinal de l’au moins l’un parmi le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’), par au moins un pivot distal (1103) et un pivot proximal (1104). Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel, une extrémité distale (1101a) de la première tige (1101) est articulée avec une extrémité distale (1102a) de la deuxième tige (1102) par le pivot distal (1103), l’extrémité distale (1101a) de la première tige (1101) et l’extrémité distale (1102a) de la deuxième tige (1102) formant la portion d’appui (1200) de chaque bras articulé (110). Robot (1) selon l’une quelconque des revendications 2 et 3, dans lequel la première tige (1101) et la deuxième tige (1102) comprennent chacune une portion distale (1101b, 1102b) et une portion proximale (1101c, 1102c), la portion distale (1101b, 1102b) et la portion proximale (1101c, 1102c) étant articulées en rotation par un pivot intermédiaire (1105), selon une direction parallèle à l’axe longitudinal de l’au moins l’un parmi le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’), le pivot intermédiaire (1105) étant situé entre le pivot distal (1103) et le pivot proximal (1104), le long de chacune des première tige (1101) et deuxième tige (1102). Robot (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module de prise d’appui (11) comprend un mécanisme d’entraînement (111) et un bloc moteur (112), le mécanisme d’entraînement (111) étant configuré de façon à être entrainé par le bloc moteur (112), et induire le mouvement en rotation d’au moins une partie de chaque bras articulé (110) lors du passage alternativement de ladite configuration d’engagement à ladite configuration de dégagement. Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel, chaque bras articulé (110) comprenant une première tige (1101) et une deuxième tige (1102), la première tige (1101) étant configurée de façon à être articulée en rotation avec la deuxième tige (1102), selon une direction parallèle à l’axe longitudinal de l’au moins un parmi le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’), le mécanisme d’entraînement (111) comprend une première couronne (1110), la première tige (1101) de chaque bras articulé (110) étant montée sur la première couronne (1110) de façon à être libre en rotation, sur au moins un secteur angulaire, relativement à la première couronne, autour d’un axe parallèle audit axe longitudinal (x), la première couronne (1110) étant en outre configurée de façon à être entraînée en rotation, dans un premier sens de rotation (S1), lors du passage de ladite configuration de dégagement à ladite configuration de d’engagement, et dans un deuxième sens (S2), lors du passage de ladite configuration de d’engagement à ladite configuration de dégagement, le deuxième sens de rotation (S2) étant opposé au premier sens de rotation (S1). Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel le mécanisme d’entraînement (111) comprend en outre un réducteur (1112) mécanique, configuré au moins de façon à induire une rotation de la première couronne (1110). Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel le bloc moteur (112) comprend un pignon (1121), et le réducteur (1112) comprend un premier engrenage (1112a) coopérant d’une part avec le pignon (1121) de façon à être entrainé en rotation selon un axe de rotation parallèle à l’axe longitudinal du pignon (1121), et d’autre part avec la première couronne (1110). Robot (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel le mécanisme d’entraînement (111) comprend une deuxième couronne (1111), la deuxième tige (1102) étant montée sur la deuxième couronne (1111) de façon à être libre en rotation, sur au moins un secteur angulaire, relativement à la deuxième couronne (1111), autour d’un axe parallèle à l’axe longitudinal de l’au moins un parmi le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’), la deuxième couronne (1111) étant configurée de façon à être entraînée dans le deuxième sens de rotation (S2), lors du passage de ladite configuration de dégagement à ladite configuration de d’engagement, et dans le premier sens (S1), lors du passage de ladite configuration d’engagement à ladite configuration de dégagement. Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel, le mécanisme d’entraînement (111) comprenant un réducteur (1112) mécanique, le réducteur (1112) comprenant un premier engrenage (1112a) coopérant d’une part avec le pignon (1121), de façon à être entrainé en rotation selon un axe de rotation parallèle à l’axe longitudinal du pignon (1121), et d’autre part avec la première couronne (1110), le réducteur (1112) comprend en outre un deuxième engrenage (1112b) coopérant d’une part avec le premier engrenage (1112a), de façon à être entrainé en rotation selon un axe de rotation parallèle à l’axe longitudinal du pignon (1121), et d’autre part avec la deuxième couronne (1111). Robot (1) selon l’une quelconque des revendications 5 à 10, dans lequel le module de prise d’appui (11) comprend au moins un élément d’assemblage (113) configuré pour maintenir le mécanisme d’entraînement (111) assemblé. Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel, le mécanisme d’entraînement (111) comprenant une première couronne (1110) et une deuxième couronne (1111), la première couronne (1110) et la deuxième couronne (1111) étant disposées entre une première platine (114) et une deuxième platine (114), l’au moins un élément d’assemblage (113) est monté sur la première platine (114) et la deuxième platine (114) de façon à maintenir le mécanisme d’entraînement (111) assemblé. Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel, l’au moins un élément d’assemblage (113) comprend un premier élément de fixation (1130) monté sur la première platine (114), un deuxième élément de fixation (1130) monté sur la deuxième platine (114), et un panneau (1131) monté sur le premier élément de fixation (1130) et le deuxième élément de fixation (1130), le panneau (1131) étant configuré pour ne pas être directement en contact avec la première couronne (1110) et la deuxième couronne (1111). Robot (1) selon l’une quelconque des revendications 5 à 12, dans lequel le bloc moteur (112) comprend un moteur (1122) pas à pas ou un motoréducteur (1122) pas à pas, et une roue codeuse (1123), la roue codeuse (1123) coopérant avec le moteur (1122) pas à pas ou le motoréducteur (1122) pas à pas, de façon à mesurer un degré de déploiement des bras articulés (110), lors du passage alternativement de la configuration de dégagement de la portion d’appui (1100) à la configuration de d’engagement de la portion d’appui (1100).