Brevet FR3100856A1 — publié le 20210319

Robot d’exploration de conduit comprenant un système de positionnement. L’invention concerne un robot 1 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 sur une paroi 20 d’un conduit 2, et au moins un système de positionnement 12 relatif du premier bâti 10 et du deuxième bâti 10’, le robot 1 étant caractérisé en ce que en ce que le système de positionnement 12 comprend au moins une première paire 120 d’actionneurs linéaires disposés selon une direction parallèle à un axe longitudinal x du robot 1, indépendamment actionnables en translation, et configurés de de façon à être libres en rotation relativement à au moins l’un parmi le premier bâti 10 et le deuxième bâti 10’, de façon à positionner relativement le premier bâti 10 et le deuxième bâti 10’. Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Robot d’exploration de conduit comprenant un système de positionnement 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, dans des conduits plus ou moins sinueux. Il est donc préférable que les modalités de déplacement de ces robots soient adaptées à ces conditions, et qu’ils puissent s’orienter dans des canalisations de d’architecture inconnue. Il est notamment connu du document WO 2012/112835 A1, un robot au moins en partie orientable pour sa progression dans des conduits sinueux. Pour cela, le robot comprend deux bâtis reliés par une articulation, permettant au robot de progresser au niveau de coudes dans les conduits. Cette articulation comprend plusieurs portions, dont la rotation autour d’un axe longitudinal au robot permet de changer la configuration angulaire de l’articulation et ainsi d’orienter une partie du robot. Cette rotation peut en outre être actionnée par le robot afin de faciliter l’exploration des canalisations. Le robot est translatable selon l’axe longitudinal au conduit par le biais de roues à chenilles ou d’hélices. L’orientation d’au moins une partie du robot par cette articulation reste toutefois complexe, et peut être longue à ajuster. En outre, la translation du robot par un système roulant peut être difficile à mettre en œuvre avec la vitesse d’écoulement d’eau et des conditions d’adhérence défavorables des parois des conduits. Un objet de la présente invention est donc d’améliorer la mobilité générale d’un robot d’exploration de conduit. Plus particulièrement, un objectif non limitatif est d’améliorer la mobilité entre deux bâtis du robot, notamment afin d’explorer des conduits plus ou moins sinueux. 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, selon un mode de réalisation 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, le module de prise d’appui étant doté d’une portion d’appui applicable sur une paroi du conduit, 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 ; au moins un système de positionnement relatif du premier bâti et du deuxième bâti, le système de positionnement reliant le premier bâti et le deuxième bâti. La robot est caractérisé en ce que en ce que le système de positionnement comprend au moins une première paire d’actionneurs linéaires, disposés selon une direction parallèle à un axe longitudinal du robot, ledit axe passant par un centre du premier bâti et un centre du deuxième bâti, lorsque le premier bâti et le deuxième bâti sont alignés, indépendamment actionnables en translation selon l’axe longitudinal de chaque actionneur linéaire de la première paire, et configurés de façon à être libres en rotation, sur au moins un secteur angulaire, relativement à au moins l’un parmi le premier bâti et le deuxième bâti, autour d’un axe perpendiculaire à l’axe longitudinal du robot, de façon à positionner relativement le premier bâti et le deuxième bâti. Ainsi, un déplacement relatif en translation de la première paire d’actionneurs linéaires permet à la fois la translation et l’orientation relatives du premier bâti et du deuxième bâti. L’un parmi le premier bâti et le deuxième bâti peut être translaté et orienté relativement à l’autre parmi le premier bâti et le deuxième bâti dans un espace délimité par la capacité d’extension d’au moins un actionneur linéaire de la première paire, et par l’au moins un secteur angulaire de liberté en rotation de l’au moins un actionneur. L’un parmi le premier bâti et le deuxième bâti peut ainsi être placé avec précision à un endroit du conduit, par exemple pour la progression du robot dans un conduit sinueux. La mobilité entre le premier bâti et le deuxième bâti est ainsi améliorée. En outre, la translation et l’orientation de ce bâti peuvent être adaptées en fonction de la sinuosité du conduit. Lorsque le conduit est peu sinueux, la première paire d’actionneurs linéaires peut être déployée sur une grande distance par rapport à leur capacité d’extension, permettant une exploration rapide du conduit par le robot. Le déplacement relatif en translation des actionneurs linéaires de la première paire peut être effectué sur une faible distance par rapport à leur capacité d’extension, permettant l’orientation précise de ce bâti et l’exploration de conduits sinueux. Le déplacement du robot peut donc être adapté au conduit, ce qui peut permettre une exploration efficace des canalisations. 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. 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 du dessus du robot illustré en figure 1. La figure 3 représente une vue assemblée et en perspective d’une partie du robot illustré en figure 1, comprenant le système de positionnement dans une configuration rétractée. La figure 4 représente une vue assemblée et en perspective de la partie du robot, illustrée en figure 3, dans une configuration déployée. La figure 5 représente une vue assemblée et du dessus de la partie du robot, illustrée en figure 3, dans une configuration où une première paire d’actionneurs et une deuxième paire d’actionneurs sont indépendamment actionnés. La figure 6 représente une vue assemblée et en perspective de la partie du robot dans la configuration illustrée en figure 5. La figure 7 représente une vue en perspective d’un support intermédiaire du robot illustré en figure 1. La figure 8 représente une vue du dessus du support intermédiaire illustré en figure 7. La figure 9 représente une vue selon l’axe longitudinal du robot illustré en figure 1, du support intermédiaire 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), le module de prise d’appui (11) étant doté d’une portion d’appui (110) applicable sur une paroi (20) du conduit (2), chaque module de prise d’appui (11) étant configuré pour passer alternativement d’une configuration d’engagement de la portion d’appui (110), à une configuration de dégagement de la portion d’appui (110) ; au moins un système de positionnement (12) relatif du premier bâti (10) et du deuxième bâti (10’), le système de positionnement (12) reliant le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’); caractérisé en ce que en ce que le système de positionnement (12) comprend au moins une première paire (120) d’actionneurs linéaires disposés selon une direction parallèle à un axe longitudinal (x) du robot (1), ledit axe passant par un centre du premier bâti (10) et un centre du deuxième bâti (10’), lorsque le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’) sont alignés, indépendamment actionnables en translation selon l’axe longitudinal de chaque actionneur linéaire de la première paire (120), et configurés de de façon à être libres en rotation, sur au moins un secteur angulaire, relativement à au moins l’un parmi le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’), autour d’un axe perpendiculaire à l’axe longitudinal (x) du robot (1), de façon à positionner relativement le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’). Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel le système de positionnement (12) est configuré au moins de façon à positionner l’un parmi le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’), l’un parmi le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’) étant dans la configuration de dégagement de la portion d’appui (110), relativement à l’autre parmi le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’), l’autre parmi le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’) étant dans la configuration d’engagement de la portion d’appui (110). Robot (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque actionneur linéaire de ladite première paire (120) est libre en rotation, sur au moins un secteur angulaire, relativement au premier bâti (10) et au deuxième bâti (10’), selon au moins une direction perpendiculaire à l’axe longitudinal (x) du robot (1). Robot (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins l’un parmi le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’) comprend un socle (100, 100’), la première paire d’actionneurs (120) étant reliée à au moins l’un parmi le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’) par l’intermédiaire du socle (100, 100’). Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel, le socle (100, 100’) est configuré pour être mobile selon un mouvement de rotation autour d’un axe parallèle à l’axe longitudinal (x) du robot (1), sur au moins un intervalle angulaire. Robot (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de positionnement (12) comprend une deuxième paire (121) d’actionneurs linéaires, disposés selon une direction parallèle à l’axe longitudinal (x) du robot (1), indépendamment actionnables en translation selon l’axe longitudinal de chaque actionneur linéaire de la deuxième paire (121), et configurés de façon à être libres en rotation, sur au moins un secteur angulaire, relativement à au moins l’un parmi le premier bâti (10) et le deuxième bâti (10’), autour d’un axe perpendiculaire à l’axe longitudinal (x) du robot (1). Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel la première paire (120) d’actionneurs linéaires est disposée dans un premier plan (P1) et la deuxième paire (121) d’actionneurs linéaires est disposée dans un deuxième plan (P2), le premier plan (P1) étant distinct du deuxième plan (P2). Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel le premier plan (P1) et le deuxième plan (P2) sont perpendiculaires. Robot (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel le système de positionnement (12) comprend en outre un support intermédiaire (122), la première paire (120) d’actionneurs linéaires étant montée sur le premier bâti (10) par une première portion (1200), la deuxième paire d’actionneurs linéaires (121) étant montée sur le deuxième bâti (10’) par une première portion (1210), la première paire (120) et la deuxième paire (121) d’actionneurs linéaires étant chacune montée sur le support intermédiaire (122) par une deuxième portion (1201, 1211), de sorte que la première paire (120) et la deuxième paire (121) d’actionneurs linéaires sont disposées de part et d’autre du support intermédiaire (122), selon une direction parallèle à l’axe longitudinal (x) du robot (1). Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel le support (122) comprend une première base (1220) et une deuxième base (1221), la première paire (120) d’actionneur linéaire étant montée sur la première base (1220) et la deuxième paire (121) d’actionneurs linéaires étant montée sur la deuxième base (1221), le support étant configuré de sorte que la longueur du système de positionnement (12) selon l’axe longitudinal (x) du robot (1) soit inférieure à la somme des longueurs d’au moins un actionneur de la première paire (120) et d’au moins un actionneur de la deuxième paire (121). Robot (1) selon l’une quelconque des revendications 9 et 10, dans lequel au moins une parmi la première paire (120) et la deuxième paire (121) d’actionneurs linéaires est montée sur le support intermédiaire (122), de façon à être libre en rotation sur au moins un secteur angulaire relativement au support intermédiaire (122), autour d’un axe perpendiculaire à l’axe longitudinal (x) du robot (1). Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel le support (122) est configuré de sorte qu’au moins une parmi la première paire (120) et la deuxième paire (121) d’actionneurs linéaires est libre en rotation, sur l’au moins un secteur angulaire, relativement au support intermédiaire (122). Robot (1) selon la revendication précédente, dans lequel le support comprend une pluralité d’ouvertures configurées de façon à permettre le passage de chaque actionneur linéaire d’au moins une parmi la première paire (120) et la deuxième paire (121), lors d’un mouvement de rotation, sur l’au moins un secteur angulaire, relativement au support intermédiaire (122), autour de l’axe perpendiculaire à l’axe longitudinal (x) du robot (1). Robot (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, le robot comprend en outre un dispositif de mesure, propre à mesurer l’orientation du conduit (2). Robot (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, le robot comprend en outre un régulateur configuré pour actionner indépendamment chaque actionneur linéaire de l’au moins une première paire (120).