INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
C. Un ensemble dispositif de suspension de colonne perdue extensible, l’ensemble dispositif de suspension de colonne perdue extensible comportant : 1) un élément tubulaire radialement extensible définissant un passage intérieur et une surface extérieure, l’élément tubulaire radialement extensible ayant une rainure peu profonde située dans la surface extérieure ;et 2) une pluralité de dents coulissantes discrètes placées à l’intérieur de la rainure peu profonde circonférentiellement autour de l’élément tubulaire radialement extensible, l’élément tubulaire radialement extensible étant configuré pour passer d’un état initial dans lequel la pluralité de dents coulissantes discrètes ne sont pas en contact avec un élément tubulaire de puits de forage à un état étendu dans lequel la pluralité de dents coulissantes discrètes sont en prise par serrage avec l’élément tubulaire de puits de forage.
la est une vue de côté d’un bras robot servant de partenaire robotique à un opérateur pour comanipuler une pièce selon le procédé de l’invention ;
la est une vue de dessus du bras robot de la selon diverses positions lors du déplacement de la pièce sous l’initiative de l’opérateur ;
la est un schéma-bloc illustrant la façon dont le partenaire robotique des figures 1 et 2 est commandé selon l’invention ;
la est un schéma-bloc plus détaillé illustrant un mode particulier de mise en œuvre d’un asservissement du partenaire robotique selon le procédé de l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence à la , l’invention s’applique à la comanipulation d’une pièce 1 par un opérateur 2 aidé par un partenaire robotique, en l’occurrence ici un bras robot 3 muni d’un organe de préhension 4 (par exemple une pince à deux doigts) qui est ici monté sur le poignet du bras robot de sorte que l’organe de préhension 4 soit en permanence gardé libre en rotation selon au moins un axe vertical Z. Pour ce faire, on pourra avantageusement commander le bras robot 3 de sorte à imposer en permanence un couple nul autour de l’axe Z. Si le bras robot est mécaniquement réversible, on pourra par exemple compenser les frottements. Sinon, on pourra utiliser des procédés connus de contrôle d’impédance pour simuler la liberté en rotation de l’organe de préhension 4.
La pièce 1 est ici longue et fragile, et il importe que ni l’opérateur 2 ni le bras robot 3 n’imposent de couple sur celle-ci risquant de la déformer, voire de l’endommager.
A la est illustré le déplacement de la pièce 1 depuis une position 1A jusqu’à une position 1D selon le procédé de l’invention. Lors de ce déplacement, l’organe de préhension 4 est astreint à se déplacer selon une trajectoire T prédéterminée. On a choisi ici de faire en sorte que la pièce 1 reste parallèle à elle-même pendant tout son déplacement. Ainsi, le bras robot 3 est asservi de sorte que l’orientation de la pièce 1 garde le plus possible l’orientation initiale qui est la sienne à la position 1A, et qui sert d’orientation de référence. Le principe du procédé de l’invention est le suivant. Supposons que, partant de la position 1A, la pièce 1 soit arrivée à la position 1B. Durant ce déplacement, le bras robot 3 est asservi de sorte que l’organe de préhension 4 se déplace selon la trajectoire T entre ces deux positions. Si l’opérateur 2 veut continuer à déplacer la pièce 1 en direction de la position finale 1D, il imprime un effort F à l’extrémité de la pièce 1 qu’il porte, et ce faisant, il provoque une légère rotation de la pièce d’un angle α par rapport à son orientation initiale (l’angle α a été exagéré sur la figure pour plus de compréhension). Cet angle α peut être mesuré par un capteur dédié au niveau de l’organe de préhension 4 ou encore estimé par exploitation des informations des capteurs du bras robot 3. Le bras robot 3 est alors asservi pour, en réponse à l’apparition de cet angle α, déplacer l’organe de préhension 4 selon la trajectoire T pour ramener cet angle α à 0, de sorte que la pièce 1 soit ramenée à son orientation initiale. C’est ainsi que le bras robot 3 s’est déplacé pour amener la pièce à la position 1C dans laquelle la pièce 1 a été ramenée parallèle à son orientation d’origine. Et ainsi de suite jusqu’à la position finale 1D.
Ainsi, bien que le bras robot 3 soit activement commandé, l’opérateur 2 conduit le mouvement, en forçant le bras robot 3 à réagir uniquement par l’intermédiaire d’une rotation de l’organe de préhension 4 imposée par l’opérateur 2. L’opérateur 2 est alors maître du déplacement, le bras robot 3 ne faisant que suivre le mouvement en corrigeant l’angle α détecté par un déplacement de l’organe de préhension le long de la trajectoire T. On remarquera que l’opérateur 2 et le bras robot 3 n’appliquent aucun couple à la pièce 1, mais uniquement des efforts comme le feraient deux opérateurs portant ensemble la pièce. Ces efforts appliqués provoquent le déplacement de la pièce 1, et puisqu’aucun couple n’est appliqué à celle-ci, le déplacement se produit sans générer de contraintes dans la pièce.
Comme cela est illustré à la , la mise en œuvre du procédé de l’invention suppose un asservissement du bras robot 3 présentant deux composants essentiels : un module 5 de suivi de l’opérateur par compensation de l’orientation de la pièce le long de la trajectoire T, au moyen du déplacement de l’organe de préhension 4 le long de ladite trajectoire. L’orientation de la pièce 1 est essentiellement caractérisée par la mesure d’un angle de la pièce, que l’on peut déduire par exemple à l’aide d’un capteur de position angulaire de l’organe de préhension 4. A partir de cette mesure, on peut alors reconstituer soit un angle par rapport à une référence absolue, soit un angle dans un repère lié au bras robot 3; un module 6 de suivi de la trajectoire T, qui contient la paramétrisation de la trajectoire T et qui génère des contraintes dans l’espace cartésien du bras robot 3 pour obliger celui-ci à suivre la trajectoire T en mode collaboratif.
Un exemple particulier de mise en œuvre de l’asservissement selon le procédé de l’invention est maintenant détaillé en référence au schéma-bloc de la . Sur cette figure se retrouve le bras robot 3 qui reçoit une commande en effort F, ainsi que le module de suivi de l’opérateur 5 et le module de suivi de la trajectoire 6 dont la sortie est précisément cette commande en effort F. De façon habituelle sur ce type de schéma-bloc, les cases rondes sont des additionneurs (++) ou des soustracteurs (+-) des données représentées par des flèches et qui aboutissent à ces cases, tandis que les cases rectangulaires sont des opérations sur ces données. Ici ces opérations sont des multiplications des données par le contenu de la case rectangulaire concernée, sauf la case contenant 1/s qui correspond à une opération d’intégration. Les données surmontées d’un point sont des dérivées temporelles.
Les symboles utilisés sur la sont les suivantes : X : position cartésienne de l’organe de préhension 4 dans l’espace cartésien du bras robot 3, comprenant en particulier sa position angulaire; X d : consigne de position cartésienne, comprenant en particulier une consigne de position angulaire; ε : erreur entre la consigne de position X d et la position X de l’organe de préhension 4; Kα : gain de correction en rigidité ; Bα : gain de correction en amortissement ; Fα : Effort de correction ; Jα : Matrice de projection de l’effort de correction dans l’espace articulaire du mécanisme virtuel ; τα : Couple de correction projeté ; τ c : Couple de couplage ; τ MV : Couple du mécanisme virtuel ; L MV : Modèle géométrique du mécanisme virtuel, dont les composantes de translation définissent le chemin contraint le long de la trajectoire T ; J MV : Jacobienne du mécanisme virtuel ; q MV : position dans l’espace articulaire du mécanisme virtuel, où la composante q MV (0) est un paramètre curvilinéaire le long de la trajectoire T et les composantes qvm(1) à qvm(4) sont les composantes du quaternion définissant la position du mécanisme virtuel dans l’articulation sphérique ; X MV : position cartésienne du mécanisme virtuel : X MV =L MV (q MV ) ; K : gain en rigidité de couplage avec le mécanisme virtuel ; B : gain en amortissement de couplage avec le mécanisme virtuel ; F : commande d’effort fourni au bras robot 3 ;
L’indice T appliqué à une matrice désigne la transposée de celle-ci et l’indice -1 désigne l’inverse de la matrice. Ainsi, la matrice (J T MV .B.J MV ) -1 est l’inverse de la matrice obtenue en faisant le produit de la transposée de la matrice J MV , de la matrice B, et de la matrice J MV .
Le module de suivi de l’opérateur 5 reçoit en entrée une erreur angulaire ε entre une position angulaire X de l’organe de préhension 4, et une consigne de position angulaire Xd (dans l’exemple de la , l’erreur angulaire ε correspond à l’angle α, tandis que la consigne Xd est constante et égale à la position angulaire initiale de la pièce 1). Les gains de correction Kα et Bα sont réglés en fonction de la rapidité avec laquelle le bras robot 3 doit suivre l’opérateur. L’effort de correction Fα est projeté pour obtenir le couple de correction projeté τα qui forme la sortie du module de suivi de l’opérateur 5 et qui est additionné au couple de couplage τ c pour obtenir le couple τ MV à fournir au mécanisme virtuel (MV) maintenant décrit.
Le module de suivi de trajectoire 6 comporte un module de mécanisme virtuel 7 et un module de couplage 8. Le module de mécanisme virtuel 7 assure le suivi de la trajectoire T au moyen d’un guide de déplacement virtuel. Ce guide est de préférence implémenté selon le concept du mécanisme virtuel, notamment développé dans la référence suivante : L. Joly and C. Andriot, “Imposing motion constraints to a force reflecting telerobot through real-time simulation of a virtual mechanism” dans IEEE International Conference on Robotics and Automation, vol. 1,1995, pp. 357–362. La trajectoire T est de préférence implémentée dans le module de suivi de trajectoire 6 sous forme de splines, par exemple de type Akima. Ces splines définissent les composantes en translation du modèle géométrique L MV du mécanisme virtuel MV dont est déduite la jacobienne J MV .
Le module de couplage 8 assure le couplage de l’organe de préhension 4 avec le mécanisme virtuel MV au moyen d’un système ressort/amortisseur de raideur K et de constante d’amortissement B grâce auquel l’organe de préhension 4 peut être facilement déplacé selon les degrés de liberté du mécanisme virtuel MV. Les constantes K,B sont réglées de sorte à éviter que l’organe de préhension 4 ne sorte de la trajectoire T. La sortie du module de couplage 8 est la commande d’effort F à fournir au bras robot 3.
Sur le bras robot 3, on mesure la position X de l’organe de préhension 4, permettant de connaître notamment la position de l’organe de préhension sur la trajectoire T et la position angulaire de la pièce 1. On remarquera qu’il n’est nul besoin de mesurer une position ou un angle au niveau de l’opérateur 2.
Le projecteur 1 comporte notamment un récepteur 14 apte à recevoir :
- soit le signal d’indication i(fn) de la fréquence donnée fn émis par le gestionnaire d’objets 5 connectés à destination du projecteur 1; - soit le signal visuel sv(fn) à reproduire avec la fréquence donnée fn généré par le gestionnaire d’objets connectés 5 et émis par le gestionnaire d’objets 5 connectés à destination du projecteur 1.
En particulier, le projecteur 1 comporte un générateur 13 de signal visuel sv(fn) avec une fréquence donnée fn, par exemple en fonction de la fréquence donnée fn reçue avec le signal d’indication i(fn) de la fréquence donnée fn provenant du gestionnaire d’objets 5. Le signal visuel ainsi généré sv(fn) est apte à être diffusé sous la forme d’un flux lumineux l(fn) par le projecteur 1. Notamment, le générateur 13 fournit le signal visuel généré sv(fn) éventuellement au diffuseur 10.
En particulier, le projecteur 1 et l’équipement électronique 2 sont deux dispositifs distincts en ce que le projecteur 1 et l’équipement électronique 2 sont séparés. Par projecteur 1 distinct de l’équipement électronique 2 est notamment entendu le fait que l’équipement électronique 2 ne comporte pas, n’implémente pas le projecteur 1.
En particulier, la commande donnée cmd n est identique à une commande donnée déclenchée par un bouton physique 21n de l’équipement électronique 2. La zone de projection z n , 26 n du projecteur 1 est associée positionnellement ph_ass au bouton physique 21n.
Par association positionnelle est entendu le fait que la zone de projection z n , 26 n donnée du flux l(fn) avec une fréquence donnée par le projecteur 1 est placée en termes de position, de localisation, à proximité du bouton physique ou de la signalétique du bouton physique auquel elle est associée. Par proximité positionnelle est entendu le fait que la zone de projection z n , 26 n donnée du flux l(fn) avec une fréquence donnée par le projecteur 1 est placée directement sur le bouton physique, voire à une distance du bouton physique associé inférieure à la distance avec le bouton physique de l’équipement électronique le plus proche du bouton physique associé, ou encore, si l’équipement électronique est doté de plusieurs équipement placés sur une même droite, sur une droite perpendiculaire à cette droite passant par le bouton physique associé, etc.
Ainsi, les erreurs d’interaction BCI sont réduites puisque la zone de projection z n , 26 n donnée du flux l(fn) avec une fréquence donnée par le projecteur 1 qui reproduit le stimulus visuel pour l’interaction neuronale directe est associé positionnellement au bouton physique de l’interaction à déclencher. L’utilisateur regardant donc le bouton avec lequel il souhaite interagir perçoit donc en même temps le flux lumineux l(fn) diffusé par le projecteur 1, ce qui déclenche un signal EEG avec une fréquence correspondant à la fréquence donnée fn du flux lumineux l(fn) diffusé par le projecteur 1, elle-même associée à la commande donnée du bouton physique.
Un équipement électronique 2 connecté à un réseau de communication 3 comporte un actionneur 20n apte à piloter un composant de l’équipement électronique 2 en fonction d’au moins une commande donnée cmd n , par exemple fournie par un gestionnaire d’objets connectés 5. La commande donnée c cmd n est fonction d’une fréquence neuronale émise f ecg par une interface neuronale directe 4 lors d’une diffusion d’un flux lumineux l(fn) avec une fréquence donnée fn par un projecteur 1.La fréquence neuronale émise f ecg est fonction de la fréquence donnée fn.
En particulier, l’équipement électronique 2 comporte une interface de commande 24 apte à recevoir une commande donnée d’un gestionnaire d’objets connectés 5 via le réseau de communication 3 en fonction d’une fréquence neuronale f ecg reçue d’une interface neuronale directe 4 lors d’une reproduction d’un signal visuel sv(fn) avec une fréquence donnée fn par le projecteur 1. La fréquence neuronale reçue f ecg est fonction de la fréquence donnée fn.
En particulier, l’équipement électronique 2 comporte une alimentation du projecteur 22 lorsque le projecteur 1 est fixé à, voire à proximité de, l’équipement électronique 2.
En particulier, l’alimentation 22 implémentée dans l’équipement électronique 2 recharge la batterie 12 du projecteur 1 notamment lorsque le projecteur 1 est connectée à l’équipement électronique 2, par exemple, par câble, par induction…
En particulier, l’alimentation du projecteur 22 est une alimentation parmi les alimentations suivantes : - un connecteur d’alimentation apte à être relié au projecteur 1 lorsque le projecteur 1 est associée à un bouton physique de l’équipement électronique ; - un chargeur par induction apte à recharger une batterie du projecteur 1 lorsque le projecteur 1 est associée à un bouton physique de l’équipement électronique.
Une interface neuronale directe 4 est apte à capter une fréquence f ecg relative à un utilisateur U lors d’une diffusion d’un flux lumineux l(fn) avec une fréquence donnée fn. L’interface neuronale directe 4 comporte un émetteur 44 (non illustré) de la fréquence neuronale captée f ecg à destination d’un gestionnaire d’objets connectés via un réseau de communication3. L’émetteur de la fréquence neuronale captée est apte à déclencher une commande donnée cmd n d’un équipement électronique 2 associée à la fréquence donnée fn d’un flux lumineux l(fn) diffusé par un projecteur 1 au réseau de communication 3. La fréquence neuronale émise f ecg est fonction de la fréquence donnée fn.
Par ailleurs, la gaine de raccordement 81 peut être obtenue par emboutissage ou assemblage de plusieurs pièces constituées par le deuxième matériau métallique. Cette technique de fabrication par emboutissage permet d’obtenir, à partir d’une feuille de tôle plane, un objet dont la forme n’est pas développable. Cette technique est adaptée à une fabrication en série.
La gaine 79 est ici une gaine souple, par exemple réalisée en inox 321 de la gamme XS en DN16 de la société Kenovel. De plus, l’âme conductrice 74 souple est par exemple du cuivre multibrins en 70 mm 2 .
En outre, de façon avantageuse, une enveloppe isolante électrique est ajoutée sur l’ensemble 72 formé, tel que décrit précédemment, notamment une enveloppe tressée en céramique de type Nefatex 1390 (gaine en alumine-silices de tenue diélectrique standard de 700 V à 1000°C). Une telle enveloppe isolante électrique n’est pas représentée sur les exemples décrits.
A noter que sur la est représenté également le brasage B, réalisé entre la patte de raccordement 78 et l’âme conductrice 74. Une soudure TIG (référence P) est réalisée entre le sifflet 78 et la gaine souple 79 de sorte à assurer l’étanchéité.
Le procédé d’assemblage d’une patte de raccordement 78 « haute conductivité » ou sifflet « haute conductivité » comprend alors les étapes suivantes : - nettoyage des pièces constitutives du sifflet 78, par exemple à l'aide de détergents, de solvants ou tout autre moyen approprié, - insertion du noyau de raccordement 80 dans la gaine de raccordement 81, - insertion du tube formant chemise 82, réalisé en le premier matériau métallique, - soudure par soudage TIG entre la gaine de raccordement 81 et le tube formant chemise 82 pour rendre étanche les jonctions sur chaque face, optionnellement avec un apport de matière, notamment composé d'acier inoxydable, - ajout des pièces 86 et 87 sur le noyau de raccordement 80 : la pièce 86 est constituée en le premier matériau et permet le maintien mécanique entre la gaine de raccordement 81 et la gaine souple 79, et la protection contre l’oxydation (continuité de l’étanchéité entre 81 et 79) ; la pièce 87 est constituée en le deuxième matériau et permet la connexion électrique entre le noyau de raccordement 80 et l’âme conductrice 74, - ajout du capot de fermeture 85 formé par une plaque de fermeture 83 et un tube de queusotage 84, tels que représentés sur la , - soudure par soudage TIG entre la gaine de raccordement 81 et le capot de fermeture 85 pour rendre étanche la jonction, - mise au vide du sifflet 78, une pompe à vide étant raccordée sur le tube 84 de façon à réaliser le vide à l'intérieur de la gaine de raccordement 81, puis un queusotage du tube 84 est réalisé de façon à l'obturer de manière hermétique et définitive.
Par la suite, l’application d’un cycle de soudage diffusion par Compression Isostatique à Chaud (CIC) est réalisée avec les conditions opératoires suivantes : - porter l'ensemble 78 formé entre autres du noyau de raccordement 80 et de la gaine de raccordement 81 à une température comprise entre 600°C et 1060°C, de préférence entre 800°C et 1000°C, notamment une température de 920°C, - appliquer sur la gaine de raccordement 81 une pression comprise entre 500 bars et 1500 bars, de préférence entre 800 bars et 1200 bars, notamment une pression de 1020 bars, - appliquer un palier de pression et température d'une durée de 30 minutes à plusieurs heures, de préférence 1 heure à 3 heures, notamment 2 heures, - laisser refroidir l'ensemble et dépressuriser.
Enfin, chaque patte de raccordement « haute conductivité » 78 peut subir un usinage afin de permettre la connexion directement du noyau de raccordement 80, et on obtient un sifflet 78 tel que représenté sur la .
Les sifflets 78 « haute conductivité » obtenus sont ensuite connectés à l’ensemble 72 par une connexion de faible résistivité. En particulier, l’âme conductrice 74 et le noyau de raccordement 80 de chaque patte de raccordement 78 peuvent être raccordés par un soudo-brasage ou brasage haute température. On obtient ainsi une connexion électrique à forte conductivité. Le choix du métal d’apport peut permettre de garantir la connexion jusqu’aux températures d’utilisation maximales de l’ordre de 900°C. Le montage est réalisable par exemple avec la brasure du commerce Castolin® 146 et le décapant préconisé 146 M. Cette brasure est constituée de 60% en cuivre, 39% en zinc et 1% en étain-manganèse.
Ensuite, comme précédemment décrit, la connexion mécanique et l’étanchéité sont obtenues par soudure TIG, comme représenté sur la au niveau du point P sur l’ensemble de la circonférence, avec apport de matière préférentiellement composé du deuxième matériau métallique. Une étape de mise au vide éventuelle peut être réalisée et une étape de radiographie des soudures et brasures peuvent aussi être mises en œuvre comme décrit précédemment.
L’invention peut être appliquée à un électrolyseur de vapeur d'eau à haute température, à un co-électrolyseur haute température alimenté avec un mélange de vapeur d'eau (H 2 O) et de gaz carbonique (CO 2 ), à une pile à combustible à oxydes solides à haute température, à un système réversible, pile à combustible et électrolyseur haute température, aux pile ou électrolyseur « moyenne température », i.e. 400°C, ou encore PCFC pour « Proton Ceramic Fuel Cell » en anglais, tels que décrits précédemment.
L'invention s'applique aux systèmes précédemment décrits fonctionnant à pression atmosphérique mais aussi à des systèmes sous pression.
En dehors du domaine technique des systèmes électrochimiques à oxydes solides, l'invention s'applique à tous les domaines pour lesquels il y a un besoin de conduction électrique en milieu oxydant à haute température ou dans des conditions conduisant à la dégradation rapide des matériaux conducteurs de l'électricité.
Vitrage isolant comprenant un vitrage feuilleté à adhésion interne et résistance à la déchirure contrôlées La présente invention concerne le domaine du vitrage, et porte plus particulièrement sur un vitrage isolant présentant une résistance aux impacts améliorée, c’est-à-dire possédant une capacité accrue à absorber totalement l’énergie cinétique d’un objet impactant le vitrage, c’est-à-dire aussi à arrêter cet objet sans qu’il ne perfore le vitrage, ainsi qu’une bonne rétention des éclats de verre, afin d’éviter les blessures de personnes.
Un vitrage isolant se compose classiquement d’un assemblage de plusieurs vitrages parallèles, séparés par une cavité renfermant une lame de gaz, souvent du gaz isolant.
Dans le domaine du bâtiment notamment, dans lequel ces vitrages isolants sont très utilisés pour des raisons d’isolation acoustique et d’isolation thermique, on cherche de plus en plus à augmenter leur résistance aux impacts / à la perforation, dans le but de leur conférer un caractère anti-effraction/anti-vandalisme, de protéger les personnes des bris de verre et des risques consécutifs à une chute contre le vitrage, ou encore dans le but de garantir une résistance à des intempéries violentes (grêle), notamment pour les vitrages isolants de fenêtres de toit.
De préférence, l’agencement du la structure transformable la rend versatile, de préférence encore en ce que sa géométrie et/ou sa conformation peut être modifiée par désassemblage, de manière contrôlée, d’une partie des éléments préfabriqués individuellement. La structure transformable peut être totalement désassemblée et les CEIs individuels récupérés et, de préférence, réutilisés ou recyclés.
De préférence, chacun des CEIs de la structure transformable, à l’exception des CEIs formant ou constituant le pourtour de la structure transformable, comprend au moins quatre, de préférence au moins cinq, de préférence encore au moins six, de manière d’avantage préférée au moins huit moyens de liaison.
De préférence, un CEI, de préférence l’ensemble des CEIs, est ou consiste en un élément préfabriqué.