Brevet FR3040090A1 (20170217)
REVENDICATIONS1. Capteur (1) de force, comprenant: - au moins une cellule de mesure (2), chaque cellule de mesure étant remplie d'un matériau de remplissage (3) dans lequel est enrobée au moins une inclusion de matière (4), - pour chaque cellule, au moins une source de lumière (5) agencée pour illuminer l'au moins une inclusion enrobée dans cette cellule, - pour chaque cellule, un système de mesure (6) comprenant au moins un point de mesure optique (7) agencé pour capter de la lumière (8) en provenance de l'au moins une inclusion enrobée dans cette cellule, - pour chaque cellule, des moyens (9,\n<CLM>\1\tagencés pour transformer des signaux optiques (16) en provenance du système de mesure de cette cellule en un signal représentatif d'une force (11) exercée sur cette cellule, ce signal dépendant d'un déplacement de l'au moins une inclusion enrobée au sein du matériau de remplissage de cette cellule.\n<CLM>\1\tCapteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour chaque cellule (2), son système de mesure comprend au moins trois points de mesure optique distincts (7) agencés pour capter de la lumière (8) en provenance de l'au moins une inclusion (4) enrobée dans cette cellule.\n<CLM>\1\tCapteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une matrice bidimensionnelle (12) de cellules.\n<CLM>\1\tCapteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les points de mesure optique (7) de chaque cellule sont distincts du ou des points de mesure de chacune des autres cellules. 3040090 - 20-\n<CLM>\1\tCapteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque point de mesure optique comprend une extrémité distale (13) d'une fibre optique de détection (14). 5\n<CLM>\1\tCapteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque fibre optique de détection (14) comprend : - son extrémité distale (13) orientée vers une cellule (2) à laquelle elle est associée, et 10 - une extrémité proximale (15) orientée vers un capteur optique (9) agencé pour transformer en signal électrique un signal optique en provenance de cette fibre optique de détection, les moyens de transformation (9,\n<CLM>\1\tcomprenant ledit capteur optique (9). 15\n<CLM>\1\tCapteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une source de lumière (5) distincte par cellule (2).\n<CLM>\1\tCapteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque 20 source de lumière (5) comprend une extrémité distale (17) d'une fibre optique d'illumination (18).\n<CLM>\1\tCapteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque fibre optique d'illumination (18) comprend : 25 - son extrémité distale (17) orientée vers une cellule à laquelle elle est associée, et - une extrémité proximale (19) orientée vers des moyens de génération (23) de lumière, lesdits moyens de génération de lumière étant commun pour l'ensemble 30 des fibres optiques d'illumination (18).\n<CLM>\1\tCapteur de force selon l'une quelconque des revendications 5, 6, 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs cellules (2) réparties dans une paroi (20), ladite paroi comprenant : 3040090 -21- - une première face (21) agencée pour l'exercice d'une ou plusieurs force(s) mesurée(s) par le capteur de force, et - une deuxième face (22) comprenant des passages (24) pour l'insertion de l'extrémité distale (13,\n<CLM>\1\tde chaque fibre optique de 5 détection (14) et/ou d'illumination (18).\n<CLM>\1\tCapteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal représentatif d'une force exercée sur une cellule comprend une intensité de cette force et/ou une direction 10 de cette force.\n<CLM>\1\tCapteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'inclusion (4) ou au moins une des inclusions ou chacune des inclusions enrobée(s) dans chaque cellule est un 15 objet solide, de préférence une bille.\n<CLM>\1\tCapteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour chaque cellule : - l'au moins une inclusion (4) enrobée dans cette cellule est 20 fluorescente de manière à émettre un signal optique de fluorescence suite à une excitation à une longueur d'onde d'excitation émise par la ou les source(s) de lumière (5) agencée(s) pour illuminer l'au moins une inclusion enrobée dans cette cellule, le signal de fluorescence ayant une longueur d'onde de fluorescence distincte de 25 la longueur d'onde d'excitation, - les moyens de transformation comprennent un filtre (25) agencé pour filtrer la longueur d'onde d'excitation et laisser passer la longueur d'onde de fluorescence. 30\n<CLM>\1\tCapteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de transformation comprennent un unique capteur optique (9) pour l'ensemble des cellules, ledit capteur optique étant agencé pour transformer en signal électrique un signal 3040090 -22- optique en provenance de tout point de mesure optique de toute cellule (2).\n<CLM>\1\tProcédé de mesure de force, comprenant : 5 - un exercice d'une force (11) sur au moins une cellule de mesure (2), la force pouvant varier d'une cellule à l'autre, chaque cellule de mesure étant remplie d'un matériau de remplissage (3) dans lequel est enrobée au moins une inclusion de matière (4), - pour chaque cellule, une illumination de l'au moins une inclusion 10 enrobée dans cette cellule par au moins une source de lumière (5), - pour chaque cellule, une captation de lumière (8) en provenance de l'au moins une inclusion enrobée dans cette cellule par un système de mesure (6) comprenant au moins un point de mesure optique (7), - pour chaque cellule, une transformation, par des moyens de 15 transformation (9, 10), des signaux optiques en provenance du système de mesure de cette cellule en un signal représentatif d'une force exercée sur cette cellule, ce signal dépendant d'un déplacement de l'au moins une inclusion enrobée au sein du matériau de remplissage de cette cellule. 20 25