Brevet FR3138645A1 — publié le 20240209

Module d’assistance pour robot comprenant un treuil (1) agencé pour être fixé de manière amovible sur un robot, ledit treuil (1) comprenant un moteur, un réducteur, un tambour, un contrôleur, le module comprenant en outre un boitier (2), le boitier (2) comprenant un électro-aimant, le module comprenant en outre une connexion filaire (3.1, 3.2), la connexion filaire (3.1, 3.2) étant configurée pour réaliser une connexion entre le treuil (1) et le boitier (2), la connexion filaire (3.1, 3.2) étant composée de deux câbles distincts (3.1, 3.2). Figure pour la publication : Fig. 1 Module d’assistance pour robot comprenant un treuil et un boitier comprenant un électro-aimant La présente invention concerne un module permettant d’aider les robots à descendre des pentes et des escaliers dont la pente est supérieure à 45° tout en prévenant leur basculement. Le fonctionnement du module kit est basé sur un électro aimant qui peut réaliser une liaison magnétique avec le sol lorsque le sol est en acier, par exemple sur les bateaux et sous-marins. L’équipement proposé par la demanderesse est nommé : Module d’assistance pour robot comprenant un treuil et un boitier comprenant un électro-aimant. Il s’agit d’un module qui pourra être monté de manière amovible sur les robots qui interviennent sur les bateaux et sous-marins militaire. L’objectif principal du kit est de permettre aux robots des bateaux et sous-marins militaire de descendre des escaliers raides. État de la technique antérieure Différents fabricants proposent des dispositifs permettant de repousser les limites du basculement dans des situations où un véhicule de type robot évolue sur des pentes importantes, comme par exemple des escaliers. Parmi ces dispositifs on peut mentionner les bras ou autres éléments comportant des chenilles, des roues ou simplement des surfaces d’appui pouvant déporter l’appui du robot vers son avant ou vers l’arrière. A ce jour, une solution technique existante est d’équiper le robot de bras ou de déformation du plan d’appui des chenilles lui permettant d’éviter le basculement lorsque le robot évolue en montant ou en descendant les escaliers. D’autres solutions peuvent consister en une action de connexion du robot à une embase ou à un crochet, embase ou crochet qui peuvent être montés de manière amovible selon la progression du robot. Le document US4483407A dévoile un robot comportant une paire de chenilles sans fin s'étendant chacune autour d'une série de roues agencées dans un plan adjacent à un côté de la carrosserie du véhicule. L'une des séries de roues de chaque côté de la carrosserie du véhicule est mobile par rapport à la carrosserie du véhicule jusqu'à une position sélectionnée pour faire varier la configuration de la chenille sans fin en vue latérale de sorte que le véhicule bénéficie d'une performance de roulement supérieure et se déplace librement le long des chemins comportant divers obstacles, cf. Résumé. Néanmoins, ce dispositif présente les inconvénients suivants : le robot est limité en franchissement des pentes très importantes, comme les escaliers sur les bateaux. Le document CN209535267U dévoile un robot avec des électroaimants au niveau des chenilles, les modules électromagnétiques sont disposés du côté intérieur de la chenille; chaque module électromagnétique comprend un ressort de suspension, un électroaimant et une pluralité de roulements à aiguilles, la direction axiale de l'électroaimant est perpendiculaire au plan de la chenille, les roulements à aiguilles sont agencés entre l'électroaimant et le module de chenille, les roulements à aiguilles sont disposés parallèlement au plan de la courroie de chenille, et la direction axiale des roulements à aiguilles est perpendiculaire à la direction de marche de la courroie de chenille, cf. Résumé. Néanmoins, ce dispositif présente les inconvénients suivants : les électroaimants n’offrent pas suffisamment de force sur les bords des marches des escaliers afin de permettre d’éviter le basculement sur les escaliers sur les bateaux. Le document US2015273696A1 dévoile un robot mobile pour détecter et réparer des dommages d'une coque, comprenant : une unité de robot mobile qui comprend au moins un châssis sur lequel des roues motrices motorisées sont installées, des connecteurs de châssis qui relient de manière flexible les châssis les uns aux autres, et au moins un module robot électroaimant et d'adsorption et configuré pour être fixé à la coque par l'intermédiaire de l'électroaimant robot de manière à se déplacer ou à s'arrêter sur une surface de la coque par les roues motrices ; cf. Résumé. Néanmoins, ce dispositif présente les inconvénients suivants : la liaison entre le robot et le module robot électroaimant est réalisé avec un seul filin, ce qui crée des problèmes de transfert de l’énergie électrique et de risque de retournement du module robot. Un but de l’invention est de remédier à tout ou partie des inconvénients précités. La demanderesse développe des véhicules robotisés qui ont pour effet de pouvoir éloigner l’homme du danger et pour l’assister lorsqu’il est amené à travailler dans un environnement présentant des dangers. On peut utiliser ce type de véhicule robot dans tout domaine présentant un danger, comme par exemple le domaine de la lutte contre le feu, le domaine militaire, le domaine du déminage ou bien un environnement du type nucléaire radiologique biologique et chimique (NRBC), mais également des domaines d’activité où un robot peut remplacer l’humain pour effectuer des taches difficiles ou périlleuses. L’invention concerne un module d’assistance pour robot comprenant un treuil agencé pour être fixé de manière amovible sur un robot, ledit treuil comprenant un moteur, un réducteur, un tambour, un contrôleur, le module comprenant en outre un boitier, le boitier comprenant un électro-aimant, le module comprenant en outre une connexion filaire, la connexion filaire étant configurée pour réaliser une connexion entre le treuil et le boitier, caractérisé en ce que la connexion filaire comporte une tresse de résistance en traction et un fil électrique. Selon un mode de réalisation de l’invention, la connexion filaire est composée de deux câbles distincts. Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comprend en outre un réceptacle, le réceptacle étant agencé sur le treuil et au moins un picot, ledit au moins un picot étant agencé sur le boitier, ledit au moins un picot coopérant avec le réceptacle prévu pour accrocher le boitier au treuil. Selon un mode de réalisation de l’invention, ledit fil électrique est entouré de la tresse de résistance dans chacun des deux câbles distincts. Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comprend en outre un voyant d’état agencé sur le boitier. Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comprend en outre au moins une roue agencée sur le boitier, ladite au moins une roue comprenant préférablement une paire de roues aimantées. Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comprend en outre un joint antidérapant, ledit joint antidérapant étant agencé sur le boitier. Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comprend en outre un moyen d’attache rapide, ledit moyen d’attache rapide étant agencé pour fixer de manière amovible le treuil sur le robot. Selon l’invention, un système comprend un robot muni d’une interface de connexion pour recevoir de manière amovible le module d’assistance. Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres. Liste des figures La illustre un robot équipé d’un kit selon l’invention. La illustre un détail du treuil. La illustre le boitier accroché sur le treuil selon un mode de réalisation. La illustre un détail du treuil selon un mode de réalisation. La illustre un détail du boitier selon un mode de réalisation. La illustre un détail du boitier selon un mode de réalisation. La illustre un détail du boitier selon un mode de réalisation. Description détaillée de l’invention Les modes de réalisation décrits ci-après n’étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites, par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure. L’équipement proposé par la demanderesse peut se présenter sous la forme d’un kit nommé Module d’assistance pour robot comprenant un treuil et un boitier comprenant un électro électro-aimant, qui est un module qui peut être monté en option sur les robots qui interviennent plus particulièrement sur les bateaux et sous-marins militaire. L’objectif du kit est d’aider le robot à descendre les escaliers dont la pente est supérieure à 45° et jusqu’à 70° en l’empêchant de basculer. Le fonctionnement du kit est basé sur un électro aimant qui pourra fonctionner grâce à une liaison magnétique au sol en acier des bateaux et sous-marin. Ce module sera préférablement particulièrement compact pour pouvoir se monter sur une large gamme de robots. La demanderesse propose d’illustrer à titre d’exemple le montage du module sur le robot Atrax XL©. La consommation électrique du kit sera surveillée de près afin d’éviter de réduire sensiblement l’autonomie pour le fonctionnement principal du robot qui l’embarque, les organes électriques auront donc une faible consommation d’électricité. L’invention concerne un module d’assistance pour robot comprenant un treuil (1) agencé pour être fixé de manière amovible sur un robot, ledit treuil (1) comprenant un moteur (1.1), un réducteur (1.2), un tambour (1.4), un contrôleur (1.5), voir sur . Selon un mode de réalisation, le système de transmission entre le moteur et le tambour peut comporter des engrenages composés de roues dentées (1.3) ou chaine ou courroie. Le module selon l’invention comprend en outre un boitier (2). Le contrôleur (1.5) peut gérer la commande du moteur du treuil et préférablement également le boitier. Ce boitier, qui peut avoir une forme générale de parallélépipède rectangle, comprend un électro-aimant (10) dans sa parte centrale. Ce boitier comprend également des anses de fixation pour une connexion filaire. Ce module peut être réalisé dans tout matériau qui offre une résistance mécanique suffisante pour transmettre les efforts de traction pour maintenir un robot et qui soit compatible avec la création d’un champ magnétique. Le module selon l’invention comprend en outre une connexion filaire (3.1, 3.2), la connexion filaire (3.1, 3.2) étant configurée pour réaliser une connexion entre le treuil (1) et le boitier (2). Le treuil est donc motorisé électriquement et le boitier intègre un électro-aimant (10). A l’approche d’un escalier le robot pourra posera le boitier au sol et alimenter l’électro aimant (10). Le robot pourra alors amorcer sa descente en sécurité en déroulant le treuil à la même vitesse qu’il descend. Une fois à l’étage inférieur le robot s’arrête, désactive l’électroaimant (10) et enroule la connexion filaire à l’aide du treuil afin de ramener le boitier et pouvoir continuer son exploration. Le treuil est préférablement composé d’un tambour (1.4) à deux compartiments, voir sur , entrainé par un moteur via un réducteur et des engrenages. Le treuil est préférablement commandé par un moteur équipé d’un codeur de vitesse pour l’asservissement et piloté par un contrôleur. Le faisceau qui est relié au boitier passe par l’intérieur du tambour préférablement via un collecteur rotatif. La connexion filaire (3.1, 3.2) comporte une tresse de résistance en traction et un fil électrique. A titre d’exemple, le fil électrique pourra avoir une section de 1 mm 2 . En effet, selon cet exemple, l’électro-aimant peut présenter une consommation électrique de moins de 10w. Evidemment, la section du fil électrique ainsi que la résistance en traction de la tresse seront adaptées selon le poids du robot sur lequel on montera le module. La tresse peut contenir des fibres être du type Dyneema®. La fibre de polyéthylène à poids moléculaire ultra-élevé (Ultra-high-molecular-weight polyethylene ou UHMwPE en Anglais) offre une résistance maximale avec un poids minimal. Cela rend le nombre d'applications possibles pratiquement illimité. La tresse peut par exemple contenir des fibres étirées, chauffées, allongées et refroidies. L'étirement et le filage conduisent à un alignement moléculaire, une cristallisation élevée et une faible densité, obtenant des chaînes moléculaires extrêmement longues qui transfèrent la charge plus efficacement au squelette polymère. Il est donc plus solide au même poids ou plus léger à la même résistance que les alternatives. Selon un mode de réalisation de l’invention, la connexion filaire (3.1, 3.2) est composée de deux câbles distincts. L’avantage de ce mode de réalisation permet de mieux stabiliser le robot sur sa droite/gauche lorsqu’il descend dans un escalier. Un autre avantage est identifié lors du rappel du boitier vers le robot en ce que cela permet d’assurer que le boitier vient en contact avec le treuil sans être retourné. Un mode de fixation des câbles de la connexion filaire (3.1, 3.2) est représenté à titre d’exemple sur la . On peut y voir un câble (3.1) qui est tourné autour d’un axe. En fait il s’agit de la tresse de traction qui est sécurisée par un presse fil, à proximité de son extrémité. Le fil électrique sort de la tresse de traction et passe par une presse étoupe pour rentrer dans le boitier (2). Selon un mode de réalisation de l’invention, chacun des deux câbles distincts (3.1, 3.2) et ledit fil électrique est entouré de la tresse de résistance dans chacun des deux câbles distincts (3.1, 3.2). En effet, dans ce mode de réalisation, la tresse fait office de gaine pour le fil électrique. Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comprend en outre un réceptacle (4) et au moins un picot (5). Le réceptacle (4) est agencé sur le treuil (1), ledit au moins un picot (5) étant agencé sur le boitier (2), ledit au moins un picot (5) coopérant avec le réceptacle (4) pour accrocher le boitier (2) au treuil (1), voir détail du réceptacle sur et le boitier attaché au treuil sur . Les picots peuvent être toute protubérance et le réceptacle peut être toute cavité permettant de recevoir la protubérance. Ce système de picot et réceptacle permet de transporter le boitier accroché et sécurisé sur le treuil, lorsque le boitier n’est pas utilisé. On obtient ainsi un ensemble compact et prêt à être déployé rapidement, selon le besoin. Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comprend en outre un voyant d’état (6) agencé sur le boitier (2). Le voyant d’état peut préférablement comporter une ou des LEDs pour indiquer le mode de fonctionnement en marche ou arrêt de l’électro-aimant. L’opérateur peut voir donc à distance l’état de fonctionnement de l’électro-aimant. Si le dispositif est employé dans un environnement avec une faible luminosité ou bien comportant des fumées, le voyant d’état peut permettre d’attirer l’attention de l’opérateur ou de toute personne se trouvant à proximité sur le fait que le boitier se trouve au sol afin d’éviter de lui marcher dessus ou de se heurter contre les câbles et prendre ainsi le risque se blesser. Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comprend en outre au moins une roue (7) agencée sur le boitier (2), ladite au moins une roue (7) comprenant préférablement une paire de roues aimantées (7), voir sur et . Les roues aimantées peuvent assister la descente du boitier pour éviter que celui-ci tombe dans l’escalier, ce qui pourrait présenter un risque de casse sur le robot. Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comprend en outre un joint antidérapant (8), ledit joint antidérapant (8) étant agencé sur le boitier (2), voir . Ce joint permet de renforcer l’adhésion du boitier sur le sol, en offrant un coefficient de frottement plus important, en plus de l’utilisation de l’électro-aimant (10). Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comprend en outre un moyen d’attache rapide (9), ledit moyen d’attache rapide (9) étant agencé pour fixer de manière amovible le treuil (1) sur le robot, voir sur . Ce mode d’attache rapide peut comporter des vis à papillon, broche à bille ou autre moyen d’attache rapide. Ce money d’attache rapide pourra permettre d’attacher et détacher rapidement le module sur un robot, selon les besoins de la mission de celui-ci. Selon l’invention, un système comprend un robot muni d’une interface de connexion pour recevoir de manière amovible le module d’assistance. Cette interface de connexion comprend un aspect mécanique et un aspect électrique. L’aspect mécanique comporte tout moyen permettant de fixer rapidement et de manière sécurisante le kit sur un robot. L’aspect électrique consiste en toute connexion électrique de puissance et pour la communication entre le robot et le kit. Un robot classique est un véhicule ayant des moyens de déplacement adaptés à se déplacer à la surface d’un sol ou d’un fluide, en sous-marin dans un fluide ou dans l’air ou une combinaison de deux ou plus desdits moyens de déplacement, lesdits moyens de déplacement comprenant au moins une paire de roues, un dispositif de flottaison et/ou des chenilles et préférablement des chenilles latérales ou deux ou trois paires de roues. Ce mode de réalisation répond à des besoins particuliers de robots qui sont appelés à évoluer dans des environnements variés comme par exemple dans des tunnels immergés. Un robot se compose typiquement en outre d’un châssis. Ce châssis joue un rôle de maintien des différents éléments composant le robot en version de base et également lorsqu’il est équipé des options, selon les besoins de la mise en œuvre du robot. Le châssis a une forme générale de parallélépipède et est typiquement réalisé dans un matériau relativement léger pour éviter d’alourdir inutilement le robot mais en même temps robuste pour pouvoir affronter les épreuves du feu. Le robot est équipé de moyens de déplacement situés symétriquement de chaque côté latéral du châssis. Lorsque ces moyens de déplacement sont des chenilles, elles sont positionnées sensiblement sur toute la longueur du robot. Le rôle de ces chenilles est d’offrir une surface de contact importante avec le sol et de pouvoir offrir une adhérence optimale sur tout sol. Comme il va de soi, l’invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation des évidements, décrits ci-dessus à titre d’exemple non limitatif, elle embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres. Module d’assistance pour robot comprenant un treuil (1) agencé pour être fixé de manière amovible sur un robot, ledit treuil (1) comprenant un moteur, un réducteur, un tambour et un contrôleur, le module comprenant en outre un boitier (2), le boitier (2) comprenant un électro-aimant, le module comprenant en outre une connexion filaire (3.1, 3.2), la connexion filaire (3.1, 3.2) étant configurée pour réaliser une connexion entre le treuil (1) et le boitier (2), caractérisé en ce que la connexion filaire (3.1, 3.2) comporte une tresse de résistance en traction et un fil électrique. Module selon la revendication précédente dans lequel la connexion filaire (3.1, 3.2) est composée de deux câbles distincts (3.1, 3.2). Module selon l’une des revendications précédentes qui comprend en outre un réceptacle (4), le réceptacle (4) étant agencé sur le treuil (1) et au moins un picot (5), ledit au moins un picot (5) étant agencé sur le boitier (2), ledit au moins un picot (5) coopérant avec le réceptacle (4) pour accrocher le boitier (2) au treuil (1). Module selon la revendication 2 dans lequel ledit fil électrique est entouré de la tresse de résistance dans chacun des deux câbles distincts (3.1, 3.2). Module selon l’une des revendications précédentes qui comprend en outre un voyant d’état (6) agencé sur le boitier (2). Module selon l’une des revendications précédentes qui comprend en outre au moins une roue (7) agencée sur le boitier (2), ladite au moins une roue (7) comprenant préférablement une paire de roues aimantées (7). Module selon l’une des revendications précédentes qui comprend en outre un joint antidérapant (8), ledit joint antidérapant (8) étant agencé sur une surface du boitier (2) venant en contact avec le sol. Module selon l’une des revendications précédentes qui comprend en outre un moyen d’attache rapide (9), ledit moyen d’attache rapide (9) étant agencé pour fixer de manière amovible le treuil (1) sur le robot. Système comprenant un robot muni d’une interface de connexion pour recevoir de manière amovible le module selon l’une des revendications précédentes.