INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le besoin est apparu de stocker du gaz de propulsion au sein d’un aéronef pour sa consommation à bord tout en mettant en œuvre les savoir-faire de maintenance aéronautique et en évitant le besoin d’une nouvelle normalisation. En effet, l’élaboration de normes nouvelles est un processus long et consommateur de temps, d’où un risque de générer des retards dans la commercialisation d’avions à gaz. L’acquisition de nouveaux savoir-faire de maintenance est également longue, coûteuse, voire peut susciter des réticences.
L’invention propose un dispositif de pod aéronautique démontable à capacité de stockage cryogénique, pour emport extérieur par un aéronef, comprenant un réservoir cryogénique avant, un réservoir cryogénique arrière, au moins un réservoir central de stockage temporaire pour la montée en pression du gaz alimenté par le réservoir cryogénique avant et le réservoir cryogénique arrière. Grâce à l’invention, le dispositif peut présenter une forme allongée facilitant son montage dans ou sur l’aéronef avec un rapport élevé d’énergie stockée sur encombrement du dispositif. Le stockage et la gazéification sont effectués séparément et à proximité l’un de l’autre. On entend par démontable le fait que le dispositif de pod peut être monté et démonté d’un aéronef très rapidement, sur une piste d’aéroport, avec ou si possible sans outil. Il est intéressant que le montage soit de type « branche et vole ».
A la différence du domaine spatial où les pièces sont utilisées une fois pendant une durée de quelques secondes ou dizaines de secondes, le domaine aéronautique est demandeur de pièces à longue durée de vie de plusieurs dizaines de milliers d’heures et plusieurs dizaines de milliers de cycles.
Dans un mode de réalisation, chaque réservoir cryogénique, avant comme arrière, présente une forme extérieure convexe, et comprend une enveloppe intérieure définissant une chambre de stockage, une enveloppe extérieure contenant l’enveloppe intérieure, une chambre d’isolation définie entre l’enveloppe intérieure et l’enveloppe extérieure, et un collecteur amovible traversant l’enveloppe extérieure et l’enveloppe intérieure de manière étanche, et une conduite alimentée par le collecteur, et le réservoir central de stockage temporaire est de forme quasi-torique ou quasi annulaire. L’occupation de l’espace disponible est améliorée.
représente une vue schématique et en perspective d’un dispositif de réglage d’une assise selon l’invention ;
représente une vue schématique et en perspective d’une came composant un dispositif de réglage illustré par la ;
représente une vue schématique et de face d’une platine composant une came illustrée par la ;
représente une vue schématique et de profil d’un dispositif de réglage selon l’invention, mis en œuvre pour modifier l’inclinaison d’une assise dans un véhicule automobile.
Description détaillée de l’invention Pour rappel, l’invention propose une solution plus simple de mise en œuvre ainsi que plus économique d’entretien, d’un dispositif de réglage d’une assise d’un véhicule automobile, afin de permettre l’intégration d’un tel dispositif dans une plus grande variété de véhicules automobiles.
La illustre un mode de réalisation non limitatif d’un dispositif de réglage 2 selon l’invention, d’une assise d’un fauteuil d’un véhicule automobile.
Un dispositif de réglage 2 se compose d’un arbre mécanique 4 comportant un moyen de préhension 6 situé au niveau d’une extrémité de l’arbre mécanique. Selon une variante de réalisation, un moyen de préhension peut être présent à chaque extrémité de l’arbre mécanique.
Le moyen de préhension 6 est destiné à affleurer un côté d’une assise mise en mouvement par le dispositif de réglage 2. Selon le présent exemple, le moyen de préhension 6 est une molette dont l’ergonomie est adaptée pour permettre à un passager d’un véhicule automobile de pivoter aisément l’arbre mécanique 4.
Selon le présent exemple, l’arbre mécanique sert de support à plusieurs cames 8. Les cames sont écartées d’une distance comprise entre 10 cm et 50 cm, de préférence entre 20 cm et 30 cm. L’arbre mécanique 4 peut porter un nombre de cames telles que décrites ci-dessous, compris entre 1 et 10, de préférence entre 2 et 5.
Comme illustré par les figures 2 et 3, chaque came 8 se compose de deux platines 10 identiques ou sensiblement identiques. Chaque platine est réalisée à partir d’un matériau métallique. Selon le présent exemple, chaque platine est en acier.
Une platine 10 est délimitée par une grande face externe 12 parallèle à une grande face interne 14. L’épaisseur d’une platine 10, définie selon une direction perpendiculaire à une grande face, est comprise entre 15 mm et 25 mm, de préférence de l’ordre de 20 mm.
Le contour de chaque platine est délimité par cinq faces planes 16. La longueur des faces planes, mesurée dans un plan radial à l’arbre mécanique 4, est comprise entre 30 mm et 90 mm, de préférence entre 40 mm et 60 mm. Selon le présent exemple, chaque face plane se caractérise par une longueur propre, comprise dans les plages de valeurs mentionnées ci-dessus.
Les valeurs des angles formés par les faces planes 16 adjacentes sont comprises entre 80° et 140°, de préférence entre 90° et 120°.
Comme illustré par la , chaque platine 10 est traversée par une ouverture 18 permettant le passage de l’arbre mécanique 4. L’ouverture 18 est positionnée à proximité d’un bord de la platine 10, de sorte que la plus petite distance entre l’arbre mécanique 4 et un bord de la came 8, soit différente pour chaque bord de la platine 10. Ainsi, de façon avantageuse, la came 8 permet de modifier la distance entre l’arbre mécanique 4 et une assise prenant appui sur la came 8, lorsque l’arbre mécanique est pivoté manuellement par l’intermédiaire du moyen de préhension 6.
En pratique, on peut avantageusement utiliser un asservissement en effort du robot basé sur un asservissement en courant de chacun des actionneurs M1 à M6, cet asservissement en courant étant réalisé par la boucle de courant 62, pour chaque actionneur M1 à M6, en fonction de l’information de position angulaire qui est issue du capteur C1 à C6 associé à cet actionneur M1 à M6 et de la mesure des courants des unités de puissance 15.
Dans de nombreux cas, l’asservissement en effort réalisé par la boucle d’effort et de vitesse 61 peut également comporter une correction visant à compenser la gravité du bras de robot et les frottements, la correction des frottements étant calculée pour chaque articulation à partir de la vitesse de rotation déterminée pour cette articulation, la gravité étant calculée pour chaque articulation à partir de la position angulaire et du modèle dynamique du bras de robot 4.
Une correction est apportée à la stratégie d’asservissement en fonction des forces et/ou des couples mesurés par le capteur d’efforts multiaxes 20. Différentes stratégies de correction peuvent être mises en œuvre selon qu’un capteur d’efforts multiaxes est monté à l’extrémité du bras de robot, ou selon que plusieurs capteurs d’efforts sont associés aux articulations respectives du bras de robot 4.
Lorsqu’un capteur d’efforts multiaxes 20 est placé entre l’extrémité du bras de robot et l’effecteur 6, le module de calcul 10 comporte alors un compensateur de gravité 43 qui calcule le poids de l’effecteur . Le poids de l’effecteur est un vecteur représentant le torseur d’effort du poids de l’effecteur 6, exprimé dans le repère du capteur d’efforts multiaxes 20. Il est calculé à partir des paramètres de l’outil porté par le robot (masse, position du centre de gravité), du modèle géométrique du bras du robot et des positions articulaires mesurées . Le poids de l’effecteur est soustrait à la mesure du capteur d’efforts multiaxes 20 au niveau des boucles d’effort et de vitesse 61 pour ne pas prendre en compte le poids de l’effecteur dans la commande, mais uniquement les efforts exercés sur l’effecteur 6. Le module de calcul 10 comporte également un convertisseur cartésien articulaire 47 qui calcule la matrice de conversion articulaire . La matrice de conversion articulaire est la matrice qui permet de convertir les efforts extérieurs multidimensionnels qui sont exprimées dans l’espace cartésien en données exprimées dans l’espace articulaire. , où est la matrice jacobienne du robot reliant la vitesse cartésienne du centre du capteur d’efforts multiaxes 20 aux vitesses articulaires du robot 2 et est une matrice qui permet de transformer les mesures du capteur d’efforts multiaxes 20, initialement exprimées dans les coordonnées du capteur d’effort, pour les exprimer dans le système de coordonnées de la base du robot. et sont calculés à partir des positions articulaires .
La matrice de conversion articulaire et le poids de l’effecteur sont transmis aux boucles d’effort et de vitesse 61.
Dans le mode de réalisation choisi et comme illustré à la figure 4, La matrice de conversion articulaire et le poids de l’effecteur sont transmis aux boucles d’effort et de vitesse 61 par l’intermédiaire d’une trame de données 30 qui est issue de l’unité centrale 5 qui implémente le compensateur de gravité 43 et le convertisseur cartésien articulaire 47. Les boucles d’effort et de vitesse 61 sont implémentées par l’unité auxiliaire 7.
Dans le calcul des consignes de pilotage des boucles de courant , les boucles d’effort et de vitesse 61 soustraient le poids de l’effecteur aux efforts extérieurs multidimensionnels pour ne pas tenir compte du poids de l’effecteur et appliquent la matrice de conversion articulaire au résultat pour le convertir dans le domaine articulaire, comme donné dans la formule suivante :
En alternative, les boucles d’effort et de vitesse 61 peuvent d’abord appliquer la matrice de conversion articulaire au poids de l’effecteur et aux efforts extérieurs multidimensionnels puis effectuer la soustraction.
Selon une implémentation avantageuse illustrée à la figure 5, la correction des consignes d’effort articulaire , en présence d’un capteur d’efforts multiaxes 20, peut être réalisée en associant une compensation de la gravité avec deux correcteurs d’effort et de vitesse, respectivement notés et qui corrigent les consignes d’effort articulaires fournies au bras de robot 4. Par exemple, le correcteur d’effort est un régulateur de type intégral, et le correcteur de vitesse est de type proportionnel.
Dans le mode de réalisation de l’invention choisi, le compensateur de gravité 43 et le convertisseur cartésien articulaire 47 sont implémentés dans l’unité centrale 5. La matrice de conversion articulaire et le poids de l’effecteur sont transmis par le bus de liaison 18 aux boucles d’effort et de vitesse 61 qui sont implémentés dans l’unité auxiliaire.
Cette implémentation est avantageuse car elle permet que tous les calculs implémentés dans l’unité auxiliaire 7 sont réalisés en coordonnées articulaires. Ces calculs sont relativement simples (contrairement aux calculs faits dans les modules 43, 47, et 46). Cela permet au régulateur d’impédance 48 et aux boucles d’effort et de vitesse 61 d’être calculés à une fréquence plus importante. Par ailleurs, beaucoup de solutions connues nécessitent de remonter l’effort mesuré par le capteur d’efforts multiaxe 20 vers l’unité centrale pour que celle-ci calcule des consignes de position, de vitesse ou d’effort, qui sont destinés au contrôle des actionneurs, occasionnant ainsi plus de retard dans la boucle de régulation d’effort, ce qui se traduit par une précision moindre et par de moindres performances lorsque le robot doit être guidé manuellement au moins en partie.
Comme illustré sur la figure 3, le régulateur d’impédance articulaire 48 comprend un module de résolution 70 et un module d’intégration 64. Le module de résolution 70 est configuré pour calculer les consignes d’effort articulaire et pour transmettre les consignes d’effort articulaire calculées au module de régulation d’axe 12. Ce calcul est réalisé en fonction de la consigne composite u précédemment calculée, de la matrice de comportement Y précédemment calculée, des positions articulaires mesurées, de vitesses articulaires dérivées à partir des positions articulaires mesurées et de l’état interne précédemment calculé.
En particulier, la consigne d’effort articulaire servant à piloter le module de régulation d’axe 12 est calculée à partir d’une fonction de régulation qui régule l’écart entre la position articulaire et l’état interne (précédemment défini en référence au régulateur d’impédance articulaire 48).
Le module de résolution 70 calcule la dérivée de l’état interne en fonction de la consigne composite u précédemment calculée, de la matrice de comportement Y précédemment calculée, de la position articulaire , de la vitesses articulaires et de l’état interne précédemment calculés.
Le module d’intégration 64 détermine l’’état interne par intégration de la dérivée temporelle de l’état interne. Par exemple, le module de résolution 70 utilise la valeur de l’état interne déjà connue à partir d’un cycle de calcul précédent, et stockée en mémoire.
De préférence, la fonction de régulation est un régulateur proportionnel, dérivée et intégral (régulateur PID).
Par type d’utilisateur, on entend toute typologie des usagers pertinente pour la sélection du régime et qui peut être amenée à changer selon les évolutions technologiques et règlementaires sans sortir du cadre de l’invention. Classiquement on distinguera les véhicules de tourisme, les poids lourds, les deux roues, les véhicules agricoles, les convois exceptionnels etc.
De préférence, la méthode pour augmenter la capacité de transport d’une route pour véhicules connectés automatisés selon l’invention comprend également l’établissement d’un régime de transition permettant d’atteindre le régime de gestion de la route sélectionné.
En effet, une fois le régime de gestion de la route sélectionné, s’il est différent du régime précédent, il peut être avantageux de définir un régime transitoire permettant de passer du régime en vigueur au régime déterminé.
Ce régime de transition peut être structuré de la même manière que les autres régimes de gestion et peut figurer dans une liste de régimes préétablis ou être calculé de façon opportuniste en temps réel.
Une fois le régime sélectionné, la méthode selon l’invention prévoit d’envoyer à un véhicule automatisé une vitesse de circulation, une voie de circulation et une distance maximale avec un véhicule le précédant compatibles avec le régime de gestion de la route sélectionné.
Ces paramètres envoyés peuvent aussi comprendre d’autres données nécessaires pour atteindre le régime de gestion de la route sélectionné et dépendant de celui-ci.
De préférence, cet envoi est réalisé à tous les véhicules usagers de la route dont il s’agit d’augmenter la capacité. Toutefois, il est également possible de ne l’envoyer qu’à un ou plusieurs véhicules isolés. Bien que l’impact sur la circulation soit alors moindre et que dans ce cas certains régimes de gestion de la route doivent alors être exclus, il peut tout de même permettre d’aider à fluidifier la circulation ou d’augmenter la capacité de transport de la route.
Dans le cadre de l’invention, il est également possible de mettre à jour un régime de gestion de la route de la liste de régimes préexistants en fonction de l’évolution des paramètres d’état de la route suite à la sélection de ce régime.
Ainsi, après sélection d’un régime et envoi à un véhicule automatisé d’une vitesse de circulation, d’une voie de circulation et d’une distance maximale avec un véhicule le précédant compatibles avec le régime de gestion de la route sélectionné, on procède au suivi des paramètres d’état en réponse. Il est alors possible de mettre à jour le régime pour optimiser la réponse des paramètres d’état en utilisant des modèles d’automatisation ou d’apprentissage. Il peut être particulièrement avantageux d’utiliser un réseau de neurones pour compiler les réponses des paramètres d’état de la route à différentes modifications afin de déterminer de nouveaux régimes de gestion de la route plus efficaces.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de l’exemple de réalisation non limitatif qui va suivre et à l’examen du dessin annexé sur lequel :
est est un schéma représentant l’affectation des voies lors de l’opération d’une intersection selon un premier régime de gestion de la route, et
est un schéma représentant l’affectation des voies lors de l’opération de la même section que la figue 1 selon un régime de gestion de la route alternatif.
Sur les figures, les proportions relatives des différents éléments constitutifs n’ont pas été respectées et ne correspondent pas à la réalité, par souci de clarté.
Dans un exemple de réalisation, le gestionnaire de la route communique à une unité centrale positionnée loin de la route un ensemble de données comprenant le nombre de véhicules, leurs dimensions, et leurs moment et point d’entrée dans la zone opérée.
Dans l’exemple de réalisation, des véhicules connectés automatisés empruntent la route à opérer. Ces véhicules sont munis d’ordinateurs de bord qui communiquent avec l’unité de gestion de la route. Les passagers des véhicules ou un gestionnaire de la flotte à laquelle appartiennent ces véhicules doivent communiquer une destination à l’ordinateur de bord, qui est relayée à l’unité de gestion de la route. L’ordinateur communique également des informations concernant la dimension, et la capacité de freinage du véhicule, qui permettra d’assurer une redondance par rapport aux données obtenues par les unités en bord de route.
L’unité de gestion de la route est opérée en zone urbaine par une administration publique qui souhaite éviter la congestion en heure de pointe des journée ouvrées provoquée par les feux rouges d’un carrefour.
On a représenté en un drone omnidirectionnel D selon un premier mode de réalisation de l’invention.
Le drone D comporte un châssis C sur lequel sont disposés quatre espaces supportant chacun un premier arbre A1 comprenant une couronne K en forme de révolution autour d'un premier axe de rotation AX1 et montée rotative autour dudit premier axe AX1. Chaque couronne K supporte un deuxième arbre A2 monté rotatif autour d'un deuxième axe AX2, orthogonal au premier axe AX1, et sur lequel est monté un propulseur P comportant notamment une double hélice contrarotative. Au centre du châssis C est supportée une unité centrale de contrôle UCC apte notamment à commander les vitesses des rotations des propulseurs P et une batterie électrique SE agencée notamment pour alimenter le système de propulsion du drone C. Le châssis C comporte également un premier système d'entrainement E1 pour chaque premier arbre A1 qui est monté sur le châssis C.
On a représenté en une vue de dessus du drone omnidirectionnel D. La représente une vue en perspective d'un ensemble premier arbre-deuxième arbre-propulseur A1-A2-P du drone omnidirectionnel de la . La représente une vue en perspective d'un ensemble d'organes de guidage en rotation et d'organes complémentaires de l'ensemble de la . La représente une autre vue en perspective de l'ensemble premier arbre-deuxième arbre-propulseur A1-A2-P de la . La représente une vue en coupe d'une liaison entre le premier arbre A1 et le deuxième arbre A2 de l'ensemble de la . Et la représente un éclaté d'une autre liaison entre le premier arbre A1 et le deuxième arbre A2 de l'ensemble de la . Dans la suite, seul l'un de ces ensembles sera décrits, étant entendu que les quatre ensembles visibles en et sont identiques.
Le drone D comporte une pluralité de pieds fixes PPF s'étendant depuis le châssis C vers une embase commune supportée par le châssis C à laquelle ils sont fixés et une pluralité de pieds mobiles PPM s'étendant depuis une embase mobile, montée rotative sur l'embase commune autour du premier axe de rotation AX1. Les pieds mobiles PPM sont fixés au premier arbre A1, en étant répartis sur toute sa circonférence. On note ainsi que le premier arbre A1 est ainsi en suspension dans l'espace qui lui est réservé, tout en restant mobile en rotation autour du premier axe de rotation AX1.
Comme représenté en , la couronne K comporte une première pluralité de dents RD1 sur toute sa circonférence, agencée au niveau d'un rebord supérieur de la couronne K et une deuxième pluralité de dents RD2 sur toute sa circonférence, agencée au niveau d'un rebord inférieur de la couronne K.
Le premier système d'entrainement E1 comporte un moteur entrainant un pignon PGN, visible en . Ce pignon PGN comporte deux régions dentées, parallèles entre elles, et disposées sur toute la partie d'un rebord supérieur de la circonférence du pignon PGN et sur toute la partie inférieure d'un rebord de la circonférence du pignon. Chacune de ces deux régions dentées sont agencées pour s'engrener avec la pluralité de dents supérieure et inférieure RD1 et RD2 de la couronne K de sorte que la rotation du pignon PGN engendrée par le moteur soit transmise à la couronne K et par conséquent à l'arbre A1. On note ainsi que l'arbre A1 pivote autour de l'axe de rotation AX1 qui est identique à l'axe de révolution de la couronne K.
La couronne K comporte une nervure centrale N sur toute la partie médiane de sa circonférence, agencée entre la première et la deuxième pluralité de dents RD1 et RD2. Le châssis C comporte deux premiers organes OGR1_1 de guidage en rotation du premier arbre A1 autour du premier axe de rotation AX1. Ces organes OGR1_1 sont réalisés chacun sous la forme d'un roulement à gorge dont le profil est complémentaire à la géométrie de la nervure N. La nervure N vient se loger dans la gorge de chaque roulement OGR1_1, formant ainsi un premier organe complémentaire OC1_1 coopérant mécaniquement avec les premiers organes de guidage OGR1_1. Dans l'exemple décrit, la nervure N et la gorge de chaque roulement OGR1_1 présentent un profil trapézoïdal, les faces obliques de la nervure N venant en appui contre les faces obliques de cette gorge.
Comme représenté en , la couronne K du premier arbre A1 est encadrée par deux bagues parallèles, B1 et B2, rapportées sur les faces supérieure et inférieure de la couronne K. Ces bagues B1 et B2 sont de forme de révolution autour de l'axe AX1 et montées solidaires sur la couronne K au travers de moyens de fixation MF sur différents points du premier arbre A1. Dans l'exemple décrit, les moyens de fixations sont réalisés sous forme de vis visées à travers chacune des bandes B1 et B2 et de la couronne K.
Comme représenté en , le châssis C comporte un autre premier organe OGR1_2 de guidage en rotation du premier arbre A1 autour du premier axe de rotation AX1. Cet organe comporte une pluralité de patins de friction 3PF1, réalisés sous forme de trois patins successifs. Ces patins 3PF1 sont en appui plan contre la bague supérieure B1, qui forme ainsi un autre premier organe complémentaire OC1_2 coopérant avec l'autre premier organe de guidage en rotation OGR1_2.
Chaque patin de friction 3PF1 comporte une tige et une plaque prévue à l'extrémité de la tige pour venir en appui plan contre la bague supérieure B1. La tige est montée dans un cylindre de guidage et un ressort de compression RC est agencé autour de la tige pour venir en butée d'une part contre une paroi supérieure du cylindre de guidage et d'autre part contre la plaque du patin. Chaque patin 3PF1 exerce ainsi une force dans une direction perpendiculaire à la surface de la bague B1 orientée vers la bague B2.
De façon symétrique, le châssis C comporte un deuxième organe de guidage en rotation OGR2 comportant une pluralité de patins de friction 3PF2, disposés en vis-à-vis des patins 3PF1. Ces patins 3PF2 sont en appui plan contre la bague inférieure B2, qui forme ainsi un deuxième organe complémentaire OGR2 coopérant avec le deuxième organe de guidage en rotation OGR2.
Ainsi, le premier arbre A1 est guidée en rotation simultanément par les premiers organes de guidage OGR1_1 et OGR1_2 et par le deuxième organe de guidage OGR2.
On notera la présence d'un troisième roulement à gorge OGR1_3, prévu à l'arrière des patins de friction 3PF1 et 3PF2, coopérant avec la nervure N de la couronne K.
Comme représenté en , les bagues B1 et B2 sont réalisées dans un matériau électriquement conducteur, en l'occurrence en aluminium. De même, les patins de friction 3PF1 et 3PF2 sont réalisés dans un matériau électriquement conducteur, en l'occurrence en bronze.