Brevet FR3129056A1 — publié le 20230519

UN SYSTEME DE PORTIQUE ROBOTISE AGRICOLE COMPORTANT UN PORTE-OUTIL ADAPTABLE A PLUSIEURS OUTILS. Un système de portique robotisé agricole (10) comprend au moins un chariot (12) motorisé muni d’un porte-outil (20) pour mettre en œuvre un outil (30) relativement à une surface de culture (RM). Le porte-outil (20) comporte une platine de couplage (21A) au chariot (12) et un corps de porte-outil (22). L’outil (30) comporte une platine de l’outil (33) lié à un élément fonctionnel de l’outil (31). Le corps de porte-outil (22) et la platine de l’outil (33) sont agencés pour coupler de manière amovible l’outil (30) au porte-outil (20) par une interface de verrouillage (35) coopérant avec un coulisseau de verrouillage (26) sous l’action d’un sélecteur de configuration du coulisseau (28) entre une configuration déverrouillée et une configuration verrouillée de l’outil (30) avec le porte-outil (20). Figure pour l’abrégé: Figure FIG. 2 SYSTEME DE PORTIQUE ROBOTISE AGRICOLE COMPORTANT UN PORTE-OUTIL ADAPTABLE A PLUSIEURS OUTILS. L'invention concerne le domaine technique des systèmes de portique robotisé agricole. L'invention vise en particulier à fournir un porte-outil de portique robotisé de ferme maraîchère qui s’adapte à plusieurs outils agricoles. Le brevet US 9,622,398 décrit un portique robotisé comportant une passerelle qui est mis en mouvement par des moyens de propulsion le long d’une pluralité de rangées de culture, plusieurs outils agricoles couplés à la passerelle, un système d’alimentation électrique des moyens de propulsion, un contrôleur qui supervise le fonctionnement des moyens de propulsion et des outils agricoles, le contrôleur activant un outil agricole en réponse à la détection de conditions environnementales prédéterminées. Le brevet décrit également une méthode et un système informatique pour contrôler le fonctionnement du portique robotisé. La demande de brevet AT 364659 décrit un portique robotisé comprenant un pont mobile se déplaçant dans le sens longitudinal au moyen de châssis à roues circulant sur des rails, un chariot mobile se déplaçant dans le sens transversalement et conçu comme porte-équipement (équipement pour les semis ou planter les graines ou pour le désherbage des mauvaises herbes). Le porte-équipement comporte un support mobile dans la direction verticale. Une commande automatique, mise en œuvre par ordinateur, contrôle le déplacement du pont et du chariot, ainsi que l'actionnement des équipements pour la plantation des plantes ou le semis des graines et des équipements pour le désherbage. Divers inconvénients résultent de tels portiques robotisés, notamment en ce qui concerne le changement de l’outil agricole en cours d’utilisation par un autre outil agricole, et l’efficacité de mise en œuvre du programme de culture qui nécessite un outil agricole spécifique pour chaque type d’intervention envisagée (préparation du sol, semis, plantation, désherbage, lutte contre les indésirables, etc.). D’une part, certains portiques robotisés de l’art antérieur nécessitent que chaque portique robotisé comporte tous les outils, l’outil ad hoc étant activé en fonction du programme de culture, ce qui rend le porte- outil complexe, lourd, etc. D’autre part, certains portiques robotisés de l’art antérieur nécessitent que l’outil soit changé manuellement. Il existe donc un besoin d’offrir un système de portique robotisé qui rende le changement d’outil plus facile à mettre en œuvre, par exemple en réduisant, voire en évitant les inconvénients précités. C’est un objet de l'invention que de proposer un porte-outil de portique robotisé de ferme maraîchère qui surmonte un ou plusieurs des inconvénients ou limitations des techniques de portiques robotisés existants. Selon un aspect, il est proposé un système de portique robotisé agricole comprenant au moins un chariot motorisé muni d’un porte-outil pour mettre en œuvre un outil relativement à une surface de culture, le porte-outil comportant une platine de couplage au chariot et un corps de porte-outil, l’outil comportant une platine de l’outil lié à un élément fonctionnel de l’outil, le système de portique robotisé agricole est caractérisé en ce que le corps de porte-outil et la platine de l’outil sont agencés pour coupler de manière amovible l’outil au porte-outil et en ce que : - le corps de porte-outil comporte un logement de corps formant une cavité débouchante vers la platine de l’outil, un coulisseau de verrouillage positionné dans le logement de corps et s’étendant dans celui-ci de sorte à être reçu de manière coulissante en translation par au moins un alésage du logement de corps, le coulisseau de verrouillage comportant une partie centrale et au moins une partie latérale, ladite partie centrale étant dimensionnée selon une première section de dimension inférieure à une seconde section de ladite partie latérale, et un sélecteur de configuration du coulisseau apte à translater le coulisseau de verrouillage dans le logement de corps et dans le, au moins un, alésage ; - la platine de l’outil comporte une interface de verrouillage munie d’une rainure définissant au moins une paroi s’étendant perpendiculairement à ladite platine de l’outil et d’un alésage de l’interface de verrouillage positionné et dimensionné de sorte qu’une ouverture ménagée en partie supérieure de ladite paroi permet uniquement un passage de la partie centrale et une ouverture ménagée en partie centrale de ladite paroi permet une translation de la partie latérale pour former une glissière linéaire ouverte pour ledit coulisseau ; - ladite interface de verrouillage coopérant avec ledit coulisseau de verrouillage sous l’action dudit sélecteur de configuration du coulisseau entre une configuration déverrouillée et une configuration verrouillée de l’outil avec le porte-outil. Le logement de corps peut comporter deux alésages en vis-à-vis, le coulisseau de verrouillage comportant une partie centrale et deux parties latérales, l’interface de verrouillage comportant deux parois s’étendant perpendiculairement à ladite platine de l’outil chacune traversée par l’alésage de l’interface de verrouillage, le coulisseau de verrouillage étant reçu de manière coulissante en translation dans les deux alésages du logement de corps et dans l’alésage de l’interface de verrouillage. Le sélecteur de configuration du coulisseau peut être réalisé au moyen d’un moteur de sélecteur et d’une vis sans fin. Le corps de porte-outil peut comporter plusieurs trous de positionnement du porte-outil vis-à-vis de l’outil. Le porte-outil peut comporter un capteur d’identification et l’outil peut comporter une étiquette d’identification. Le porte-outil peut comporter un connecteur électrique et données pour alimenter et/ou échanger des données ou des commandes entre le porte-outil et l’outil. Le système peut comporter, en outre, un support d’outil comportant au moins une platine de support pour supporter l’outil fixée à une structure portante et reposant contre une partie sensiblement verticale de la structure portante au moyen d’au moins une équerre de positionnement et d’au moins un moyen de réglage pour régler l’horizontalité de la platine de support. Le moyen de réglage pour régler l’horizontalité de la platine de support peut comporter un excentrique de réglage ou une vis de réglage. Le porte-outil peut comprendre un ensemble de capteurs de positionnement du porte-outil réalisé sous la forme d’un ensemble de capteur de positionnement du porte-outil comportant un premier capteur de position du porte-outil selon la direction longitudinale, un deuxième capteur de position du porte-outil selon la direction transversale et un troisième capteur de position du porte-outil selon la direction verticale, chaque capteur étant réalisé sous la forme d’un capteur mécanique de position linéaire. Le support d’outil peut comporter un trièdre de positionnement du porte-outil relativement à l’outil sur le support d’outil, ledit trièdre de positionnement comportant une première partie verticale pour un positionnement longitudinal, une seconde partie verticale pour un positionnement transversal et une partie horizontale pour un positionnement en hauteur coopérant respectivement avec lesdits premier, deuxième et troisième capteurs de position du porte-outil. Alternativement, le porte-outil peut comprendre un moyen de positionnement du porte-outil réalisé sous la forme d’au moins un capteur optique de positionnement du porte-outil, le support d’outil comportant au moins une cible de positionnement. La platine de l’outil peut comporter au moins un trou de positionnement de l’outil, chaque trou de positionnement de l’outil coopérant avec un cône de positionnement du support pour positionner l’outil sur le support d’outil. L'invention est particulièrement applicable pour des portiques robotisés assurant des interventions variées sur la zone de culture afin d’améliorer l’aptitude à changer d’outil. Le système de portique robotisé selon l'invention possède en outre les avantages suivants : - Il ne comporte pas de roue ou de chenillette se mouvant directement sur le sol, ou d’installation de rail au sol, permettant en cela de gérer de manière satisfaisante les problématiques de tassement du sol ; - Le système ne nécessite pas de mettre en place des infrastructures complexes ; - Le système est structurellement léger, compact et simple d’installation, il est donc particulièrement adapté à des serres de fermes maraîchères, une serre pouvant comporter une ou plusieurs chapelles ; - Le système permet un changement automatisé des outils, résultant dans un robot agricole multitâche et un gain de productivité ; - L’interface de verrouillage de l’outil est commune à chaque outil et adapté au porte-outil de sorte que le porte-outil s’adapte de manière universelle à tout type d’outil ; et - Le système permet une automatisation des tâches maraîchères les plus longues, pénibles et répétitives afin de concentrer le travail des maraîchers sur des tâches à plus forte valeur ajoutée. D'autres avantages ressortiront de la description ci-après de l'invention. La présente invention est illustrée par des exemples et non limitée aux dessins annexés, dans lesquels des références similaires indiquent des éléments similaires : La Figure est une vue en perspective représentant schématiquement une micro-ferme maraîchère comportant une serre comprenant plusieurs chapelles ; La Figure est une vue schématique en perspective de dessus et semi-transparente illustrant une serre comprenant plusieurs chapelles, munie d’un portique robotisé selon un mode de réalisation de l’invention ; La Figure est une vue de face d’une chapelle représentée à la illustrant schématiquement le système de portique robotisé selon un mode de réalisation de l’invention ; Les Figures et sont des vues schématiques en perspective, respectivement de dessus et de dessous, du porte-outil du portique robotisé selon un mode de réalisation de l’invention ; Les Figures et sont des vues schématiques en coupe, respectivement en perspective de dessus et de face, du porte-outil du portique robotisé selon un mode de réalisation de l’invention montrant le coulisseau de verrouillage dans une configuration déverrouillée ; Les Figures et sont des vues schématiques en coupe, respectivement en perspective de dessus et de face, du porte-outil du portique robotisé selon un mode de réalisation de l’invention montrant le coulisseau de verrouillage dans une configuration verrouillée ; Les Figures et sont des vues schématiques, respectivement en perspective de dessus et de côté, du support d’outil du portique robotisé selon un mode de réalisation de l’invention, un outil reposant sur ledit support d’outil ; et La Figure est une vue en perspective illustrant schématiquement un porte-outil en approche du support d’outil sur lequel repose un outil lors du fonctionnement du portique robotisé selon un mode de réalisation de l’invention. Un système de portique robotisé agricole (10) comprenant au moins un chariot (12) motorisé muni d’un porte-outil (20) pour mettre en œuvre un outil (30) relativement à une surface de culture (RM), le porte-outil (20) comportant une platine de couplage (21A) au chariot (12) et un corps de porte-outil (22), l’outil (30) comportant une platine de l’outil (33) lié à un élément fonctionnel de l’outil (31) ; le système de portique robotisé agricole (10) est caractérisé en ce que le corps de porte-outil (22) et la platine de l’outil (33) sont agencés pour coupler de manière amovible l’outil (30) au porte-outil (20) et en ce que: - le corps de porte-outil (22) comporte un logement de corps (23) formant une cavité débouchante vers la platine de l’outil (33), un coulisseau de verrouillage (26) positionné dans le logement de corps (23) et s’étendant dans celui-ci de sorte à être reçu de manière coulissante en translation par au moins un alésage du logement de corps (24A, 24B), le coulisseau de verrouillage (26) comportant une partie centrale (26A) et au moins une partie latérale (26B, 26C), ladite partie centrale (26A) étant dimensionnée selon une première section de dimension inférieure à une seconde section de ladite partie latérale (26B, 26C), et un sélecteur de configuration du coulisseau (28) apte à translater le coulisseau de verrouillage (26) dans le logement de corps (23) et dans le, au moins un, alésage (24A, 24B) ; - la platine de l’outil (33) comporte une interface de verrouillage (35) munie d’une rainure (38C) définissant au moins une paroi (38A, 38B) s’étendant perpendiculairement à ladite platine de l’outil (33) et d’un alésage de l’interface de verrouillage (39) positionné et dimensionné de sorte qu’une ouverture ménagée en partie supérieure de ladite paroi (38A, 38B) permet uniquement un passage de la partie centrale (26A) et une ouverture ménagée en partie centrale de ladite paroi (38A, 38B) permet une translation de la partie latérale (26B, 26C) pour former une glissière linéaire ouverte pour ledit coulisseau (26) ; - ladite interface de verrouillage (35) coopérant avec ledit coulisseau de verrouillage (26) sous l’action dudit sélecteur de configuration du coulisseau (28) entre une configuration déverrouillée et une configuration verrouillée de l’outil (30) avec le porte-outil (20). Le système selon la revendication 1, dans lequel le logement de corps (23) comporte deux alésages (24A, 24B) en vis-à-vis, le coulisseau de verrouillage (26) comporte une partie centrale (26A) et deux parties latérales (26B, 26C), l’interface de verrouillage (35) comporte deux parois (38A, 38B) s’étendant perpendiculairement à ladite platine de l’outil (33) chacune traversée par l’alésage de l’interface de verrouillage (39), le coulisseau de verrouillage (26) étant reçu de manière coulissante en translation dans les deux alésages du logement de corps (24A, 24B) et dans l’alésage de l’interface de verrouillage (39). Le système selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel le sélecteur de configuration du coulisseau (28) est réalisé au moyen d’un moteur de sélecteur (28A) et d’une vis sans fin (28B). Le système selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le porte-outil (20) comporte un capteur d’identification (61) et l’outil (30) comporte une étiquette d’identification (63). Le système selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le porte-outil (20) comporte un connecteur électrique et données (62) pour alimenter et/ou échanger des données ou des commandes entre le porte-outil (20) et l’outil (30). Le système selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comportant en outre un support d’outil (40) comportant au moins une platine de support (42) pour supporter l’outil (30) fixée à une structure portante (41) et reposant contre une partie sensiblement verticale de la structure portante (41) au moyen d’au moins une équerre de positionnement (43) et d’au moins un moyen de réglage (44) pour régler l’horizontalité de la platine de support (42). Le système selon la revendication précédente, dans lequel le moyen de réglage (44) pour régler l’horizontalité de la platine de support (42) comporte un excentrique de réglage ou une vis de réglage. Le système selon l’une quelconque des revendications 6 à 7, dans lequel le porte-outil (20) comprend un moyen de positionnement du porte-outil réalisé sous la forme d’un ensemble de capteur de positionnement du porte-outil comportant un premier capteur de position du porte-outil selon la direction longitudinale (27X), un deuxième capteur de position du porte-outil selon la direction transversale (27Y), et un troisième capteur de position du porte-outil selon la direction verticale (27Z), chaque capteur étant réalisé sous la forme d’un capteur mécanique de position linéaire la platine de support (42), et dans lequel le support d’outil (40) comporte un trièdre de positionnement (45) du porte-outil (20) relativement à l’outil (30) sur le support d’outil (40), ledit trièdre de positionnement (45) comportant une première partie verticale pour un positionnement longitudinal (45X), une seconde partie verticale pour un positionnement transversal (45Y) et une partie horizontale pour un positionnement en hauteur (45Z) coopérant respectivement avec lesdits premier, deuxième et troisième capteurs de position du porte-outil (27X, 27Y, 27Z). Le système selon l’une quelconque des revendications 6 à 7, dans lequel le porte-outil (20) comprend un moyen de positionnement du porte-outil réalisé sous la forme d’au moins un capteur optique de positionnement du porte-outil, et dans lequel le support d’outil (40) comporte au moins une cible de positionnement. Le système selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel la platine de l’outil (33) comporte au moins un trou de positionnement de l’outil (34), chaque trou de positionnement de l’outil (34) coopérant avec un cône de positionnement du support (48) pour positionner l’outil (30) sur le support d’outil (40).