INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Pour cela, chaque siège 102A, 102B comporte un actionneur respectif 112A, 112B conçu pour déplacer le siège 102A, 102B le long de la direction D, sur une course prédéfinie respective 114A, 114B. Comme cela est illustré, les courses 114A, 114B se chevauchent de sorte que les sièges 102A, 102B peuvent se heurter.
Chaque actionneur 112A, 112B est en outre conçu pour transmettre une position, le long de la direction D dans l’exemple illustré, du siège 102A, 102B qu’il déplace. Cette position est par exemple déterminée dans un repère cartésien fixé au sol 110.
La position du siège 102B définit une zone interdite 115 pour le siège 102A. Cette zone interdite 115 entoure le siège 102B et correspond à des points de l’espace que le siège 102A ne doit pas occuper afin d’éviter une collision avec le siège 102B. La position de la zone interdite 115 évolue avec le déplacement du siège 102B, par exemple elle se déplace avec le déplacement du siège 102B. Dans l’exemple simple illustré sur la , la zone interdite 115 correspond à un demi-plan défini par un segment de droite vertical se déplaçant avec le siège 102B.
L’installation mobilière 100 comporte en outre un système de commande 116 connecté aux deux actionneurs 112A, 112B pour les commander afin de déplacer les sièges 102A, 102B et pour recevoir les positions des sièges 102A, 102B.
Par exemple, le système de commande 116 est un système informatique comportant une unité de traitement de données (telle qu’un microprocesseur) et une mémoire principale (telle qu’une mémoire RAM, de l’anglais « Random Access Memory ») accessible par l’unité de traitement. Le système informatique peut en outre comporter une interface réseau et/ou un support lisible par ordinateur, comme par exemple un support local (tel qu’un disque dur local) ou bien un support distant (tel qu’un disque dur distant et accessible via l’interface réseau au travers d’un réseau de communication) ou bien encore un support amovible (tel qu’une clé USB, de l’anglais « Universal Serial Bus », ou bien un CD, de l’anglais « Compact Disc » ou bien un DVD, de l’anglais « Digital Versatile Disc ») lisible au moyen d’un lecteur approprié du système informatique (tel qu’un port USB ou bien un lecteur de disque CD et/ou DVD). Un programme d'ordinateur contenant des instructions pour l’unité de traitement est enregistré sur le support et/ou téléchargeable via l’interface réseau. Ce programme d’ordinateur est par exemple destiné à être chargé dans la mémoire principale, afin que l’unité de traitement exécute ses instructions, pour mettre en œuvre les étapes du procédé qui sera décrit par la suite.
Alternativement, tout ou partie de ces étapes pourrait être implémenté sous forme de modules matériels, c'est-à-dire sous forme d'un circuit électronique, par exemple micro-câblé, ne faisant pas intervenir de programme d'ordinateur.
En référence à la , un exemple d’un procédé 200 de commande des sièges 102A, 102B va à présent être décrit.
Au cours d’une étape 202, le système de commande 116 reçoit une commande de déplacement du siège 102A, une translation en direction du siège 102B dans l’exemple illustré.
Au cours d’une étape 204, le système de commande 116 reçoit les positions des sièges 102A, 102B.
Au cours d’une étape 206, le système de commande 116 détermine la zone interdite 115 pour le siège 102A, en fonction de la position du siège 102B.
Au cours d’une étape 208, le système de commande 116 déplace le siège 102A selon la commande reçue, c’est-à-dire en direction du siège 102B.
Au cours d’une étape 210, le système de commande 116 compare la position du siège 102A avec la zone interdite 115.
Si la comparaison indique que le siège 102A atteint la zone interdite 115, le système de commande 116 détermine, au cours d’une étape 212, un déplacement du siège 102B pour écarter la zone interdite 115 du siège 102A. Par exemple, le système de commande 116 comporte au moins une association prédéfinie associant un déplacement du siège 102A à un déplacement du siège 10B écartant la zone interdite 115. Ainsi, le déplacement du siège 102B pour écarter la zone interdite 115 du siège 102A, est le déplacement associé au déplacement en cours du siège 102A, d’après la ou les associations prédéfinies. Dans l’exemple simple de la , le système de commande 116 comporte par exemple une association entre un déplacement vers l’avant du siège 102A et un déplacement vers l’arrière du siège 102B. Ainsi, dans l’exemple décrit, le système de commande 116 sélectionne le déplacement vers l’arrière du siège 102B.
Au cours d’une étape 214, le système de commande 116 déplace le siège 102B suivant le déplacement déterminé à l’étape précédente.
Par variation de l’effort subi, on entend un profil d’effort en fonction de l’avancement de la trajectoire, i.e. du temps ou de la position du premier robot 1a au cours de l’emmanchement. Généralement, l’emmanchement est selon une direction constante (translation), de sorte qu’on peut exprimer l’effort subi en fonction d’une côte d’emmanchement selon la direction d’emmanchement.
La vérification que la variation de l’effort subi est conforme à une variation attendue représentative de l’assemblage de la première pièce 2a avec la deuxième pièce 2b peut être réalisée par toute technique, y compris la mise en œuvre de modèle IA de classification, appris sur une base de variations attendues représentative de l’assemblage de la première pièce 2a avec la deuxième pièce 2b (en tant qu’exemples d’apprentissage).
Alternativement, on vérifie certains critères, de manière préférée que : sur la sous-phase de glissement, une montée de l’effort subi est au-delà d’un seuil minimal (typiquement au moins 20 fois le seuil de sécurité) mais sans atteindre un seuil intermédiaire (typiquement 3 ou 4 fois le seuil minimal). En effet, lors du glissement l’effort monte progressivement. Si on n’atteint pas le seuil minimal, c’est que l’ajustement des pièces est trop lâche est que l’assemblage sera impossible, et si on atteint le seuil intermédiaire, c’est qu’il y a un déjà blocage ou un obstacle (on rappelle qu’on n’a pas encore commencé la poussée avec la surface d’appui 13a). On peut vérifier aussi que l’effort croit sensiblement linéaire durant le glissement (car il y a de plus en plus de matière engagée), par exemple en vérifiant que la dérivée est dans un intervalle donné. Sur la sous-phase d’assemblage, l’atteinte d’un seuil maximal (qui témoigne de l’arrivée de la première pièce 2a en butée), supérieur au seuil intermédiaire (et typiquement entre 2 et 3 fois le seuil intermédiaire), à une position d’avancement du robot 1a dans un intervalle prédéterminé. Si l’effort monte trop tôt dans le déplacement : la deuxième pièce 2b est trop longue / l’alésage trop court ou la première pièce 2a trop serrée. Si l’effort monte trop tard, la deuxième pièce 2b est trop courte / l’alésage trop long.
Mathématiquement : Pour le critère 1, entre x c la position de contact et x g une position prédéfinie de fin de glissement (qui peut être l’éventuelle position de dépose évoquée avant) :
, et Pour le critère 2, avec [x min ,x max ] l’intervalle prédéfini de fin d’assemblage au-delà de x g la position prédéfinie de fin de glissement :
En termes numériques, si le seuil de sécurité est 30N, on peut par exemple prévoir 1000N pour le seuil minimal, 3000N pour le seuil intermédiaire et 7500N pour le seuil maximal.
Les figures 4a et 4b représentent deux exemples d’effort subi en fonction de la côte d’emmanchement, respectivement dans un cas d’emmanchement correct et d’emmanchement incorrect. Les cotes sont arbitrairement définies, de sorte qu’elles ne correspondent pas dans les deux figures.
Dans la , la position de début d’emmanchement correspond à la côte à 127 mm, et on voit la montée de l’effort jusqu’à 2500N à la côte 129 mm (fin du glissement). Le « point anguleux » constaté correspond au passage à la surface d’appui 13a. Ensuite, l’effort continue de monter jusqu’à 7500N à une côte entre 131 et 132mm attendue. L’assemblage est correct : la pièce 2a+2b va tenir et elle est acceptée
Dans la , la position de début d’emmanchement correspond à la côte à 302 mm, mais on ne voit pas de montée de l’effort. Entre 302 et 304 mm on a des secousses qui traduisent un contact mais pas de glissement propre : l’axe touche le bord de l’alésage mais celui-ci est trop grand. On atteint 1000N seulement à la cote 312 mm, puis brutalement le seuil 7500N un peu avant 316 mm. La pièce 2a+2b ne va pas tenir et doit être rejetée.
Dans des étapes (f) et (g) finales optionnelles (la pièce assemblée pourrait simplement être laissée tombée par le deuxième robot 2b, ou récupérée par un opérateur), les moyens de traitement 4 déterminent une troisième trajectoire du premier troisième robot 1a permettant de déposer la pièce assemblée 2a+2b jusqu’à un autre contenant selon le résultat de la vérification de l’étape (e) : dans notre cas, le troisième contenant 3c si la vérification est positive (assemblage correct), le quatrième contenant 3d sinon (assemblage incorrect) ; et enfin commandent le premier robot 1a de sorte à mettre en œuvre ladite troisième trajectoire.
Comme expliqué, dans le cas d’un emmanchement incorrect, on peut avoir une notification transmise à l’interface 6, éventuellement avec une indication de l’erreur :
E- : effort trop bas durant l’emmanchement (seuil minimal non atteint)
E+ : effort trop haut durant l’emmanchement (seuil intermédiaire atteint)
D- : Cote d’emmanchement atteinte trop tôt (seuil maximal atteint avant la cote minimale)
D+ : Cote d’emmanchement atteinte trop tard (seuil maximal atteint après la cote minimale)
Notons que le dispositif laser impulsionnel 1 peut comporter des atténuateurs d’intensité 2 (cf. ), couplés aux guides d’onde latéraux 32, 42, pour atténuer ou non l’intensité des impulsions optiques d’excitation et d’inhibition transmises. De tels atténuateurs 2 peuvent être des modulateurs de type Mach-Zehnder ou à anneau résonnant. Il peut également s’agir de matériaux à changement de phase choisi notamment parmi les chalcogénures, en particulier de type GST, c’est-à-dire formés à base de germanium Ge, d’antimoine Sb, et de tellure Te. On peut se référer au document de Abdollahramezani et al. intitulé Tunable nanophotonics enabled by chalcogenide phase-change materials , Nanophotonics 2020, 9(5), 1189-1241.
Dans la suite de la description, on note Γ L/ms le facteur de confinement dans les puits quantiques du milieu semiconducteur 11 du mode optique qui se propage dans le guide d’onde longitudinal 21. De même, on note Γ lae/SA le facteur de confinement dans les puits quantiques de la section absorbante saturable 13 du mode optique qui se propage dans le guide d’onde latéral 32 d’excitation. Et enfin on note Γ lai/G le facteur de confinement dans les puits quantiques de la section à gain 12 du mode optique qui se propage dans le guide d’onde latéral 42 d’inhibition.
Le guide d’onde longitudinal 21, le guide d’onde latéral 32, et le guide d’onde latéral 42 présentent des propriétés dimensionnelles prédéfinies dans leurs zones de couplage respectives, de sorte que le facteur de confinement Γ lae/SA et le facteur de confinement Γ lai/G sont supérieurs au facteur de confinement Γ L/ms .
Plus précisément, les propriétés dimensionnelles sont principalement la largeur l des guides d’onde intégrés et leur espacement vertical d vis-à-vis du milieu semiconducteur 11 (et donc vis-à-vis des puits quantiques de ce dernier). Le guide d’onde longitudinal 21 présente donc une largeur l L/ms et un espacement vertical d L/ms , lesquels sont définis dans une zone de couplage z L/ms avec le milieu semiconducteur 11, de sorte que le mode optique circulant dans le guide d’onde longitudinal 21 présente un facteur de confinement Γ L/ms dans les puits quantiques du milieu semiconducteur 11.
Les guides d’onde 21, 32, 42 peuvent être des guides d’onde en arête formés d’une base et d’une arête. L’arête peut être située du côté du milieu semiconducteur 11, comme illustré sur les , 5A e t6A, mais en variante elle peut être située du côté opposé. La largeur l du guide d’onde est alors la distance, suivant un axe transversal dans le plan XY, entre les flancs latéraux de l’arête. Dans le cas d’un guide d’onde à section rectangulaire (pas d’arête), la largeur l est alors la distance transversale dans le plan XY entre les flancs du guide d’onde. Par ailleurs, l’espacement vertical d est la distance, suivant l’axe Z, entre la face supérieure du guide d’onde (dans le cas d’un guide en arête : face supérieure de l’arête ou de la base, en fonction de la position de l’arête) et la face inférieure du milieu semiconducteur 11.
De même, le guide d’onde latéral 32 présente donc une largeur l lae/SA et un espacement vertical d lae/SA , lesquels sont définis dans une zone de couplage z lae/SA avec la section absorbante saturable 13, tels que le mode optique circulant dans le guide d’onde latéral 32 présente un facteur de confinement Γ lae/SA dans les puits quantiques de la section absorbante saturable 13. La largeur l lae/SA et l’espacement vertical d lae/SA sont prédéfinis de sorte que Γ lae/SA est supérieur à Γ L/ms , par exemple 10 fois supérieur.
Enfin, le guide d’onde latéral 42 présente une largeur l lai/G et un espacement vertical d lai/G , lesquels sont définis dans une zone de couplage z lai/G avec la section à gain 12, tels que le mode optique circulant dans le guide d’onde latéral 42 présente un facteur de confinement Γ lai/G dans les puits quantiques de la section à gain 12. La largeur l lai/G et l’espacement vertical d lai/G sont prédéfinis de sorte que Γ lai/G est supérieur à Γ L/ms , par exemple 10 fois supérieur.
Cela permet alors d’améliorer les performances du dispositif laser impulsionnel 1. En effet, lorsque le mode optique circulant dans la cavité optique, et donc dans le guide d’onde longitudinal 21, présente un facteur de confinement Γ L/ms dans les puits quantiques du milieu semiconducteur 11, qui est faible par exemple de l’ordre de 1 à 2%, le gain saturé de la source laser 10 est élevé, ce qui permet d’obtenir des impulsions laser de plus forte énergie. On cherche donc à ce que la valeur du facteur de confinement Γ L/ms reste faible.
En revanche, lorsque les modes optiques des signaux de commande, i.e. ceux circulant dans les guides d’onde latéraux 32 et 42, présentent un facteur de confinement élevé dans les puits quantiques de la section absorbante saturable 13 (pour le mode optique circulant dans le guide 32) et dans ceux de la section à gain 12 (pour le mode optique circulant dans le guide 42), on optimise l’efficacité d’émission et l’efficacité d’inhibition. En effet, les photons injectés latéralement dans la section absorbante saturable 13 provoquent un maximum d’excitation de porteurs libres, ce qui augmente localement l’inversion de population, et donc fait saturer plus efficacement l’absorption. De même, les photons injectés latéralement dans la section à gain 12 provoquent un maximum d’émission stimulée, ce qui diminue localement l’inversion de population, et donc fait chuter efficacement le gain.
Dans cette configuration, le mode optique se propageant dans le guide d’onde longitudinal 21 présente un faible facteur de confinement Γ L/ms dans les puits quantiques du milieu semiconducteur 11, alors que le mode optique se propageant dans le guide d’onde latéral 32 présente un facteur de confinement Γ lae/SA plus important dans les puits quantiques de la section absorbante saturable 13 (tout comme le guide d’onde latéral 42 qui présente un facteur de confinement Γ lai/G plus important).
Aussi, dans le cadre d’un dispositif laser impulsionnel 1 selon l’invention, où la source laser 10 présente une configuration III-V sur Si, il est possible d’optimiser les performances simplement, en ajustant la largeur l L/ms et/ou l’espacement vertical d L/ms du guide d’onde longitudinal 21 dans sa zone de couplage zc L/ms avec le milieu semiconducteur 11, et en ajustant la largeur l lae/SA et/ou l’espacement vertical d lae/SA du guide d’onde latéral 32 dans la zone de couplage zc lae/SA . De même, on peut ajuster la largeur l lai/G et/ou l’espacement vertical d lai/G du guide d’onde latéral 42 dans sa zone de couplage zc lai/G avec la section à gain 12. On profite ici du fait que les guides d’onde 21, 32 et 42 sont des guides d’onde intégrés dans le substrat photonique 20, et dont ces paramètres de largeur et d’espacement vertical peuvent être ajustés simplement, indépendamment du milieu semiconducteur 11.
La illustre un exemple d’évolution du facteur de confinement Γ d’un mode optique, se propageant dans un guide d’onde intégré en arête, dans les puits quantiques du milieu semiconducteur 11, en fonction de la largeur l du guide d’onde, et ici de son arête.
Dans cet exemple, le milieu semiconducteur 11 comporte une portion inférieure 11.1 en InP dopé de type n d’une épaisseur de 150nm. La portion 11.2 est formée d’une partie inférieure de confinement en AlGaInAs d’une épaisseur de 90nm, d’une partie centrale à puits quantiques à base d’AlGaInAs d’une épaisseur de 120nm, et d’une partie supérieure de confinement en InGaAsP d’une épaisseur de 90nm. La portion supérieure 11.3 en InP dopé de type p présente une épaisseur de 2µm. Les portions 11.2 et 11.3 présentent une largeur de 5µm.
Par ailleurs, à titre d’exemple, le guide d’onde intégré est réalisé en silicium et est entouré d’un oxyde de silicium. Il est formé d’une base 21.1 d’une largeur de 15µm et d’une épaisseur de 300nm, et d’une arête 21.2 d’une largeur l à faire varier et d’une épaisseur de 200nm. Le guide d’onde est espacé verticalement du milieu semiconducteur 11 d’une distance de 100nm.
Le facteur de confinement Γ du mode optique dans les puits quantiques est déterminé par le logiciel Lumerical de simulation numérique des équations de l’électromagnétisme par le solveur de modes MODE-FDE. Il apparaît que le facteur de confinement Γ est une fonction décroissante avec la largeur l du guide d’onde, et présente une décroissance forte autour d’une valeur seuil, ici de l’ordre de 0.6µm. Aussi, il apparaît qu’il est possible, à la fois et simplement, d’ajuster la largeur l L/ms du guide d’onde longitudinal 21 dans sa zone de couplage avec le milieu semiconducteur 11 pour que le facteur de confinement Γ L/ms soit autour de 1 à 2%, et d’ajuster la largeur l lae/SA du guide d’onde latéral 32 dans sa zone de couplage avec la section absorbante saturable 13, et la largeur l lai/G du guide d’onde latéral 42 dans sa zone de couplage avec la section à gain 12, pour que les facteurs de confinement respectifs Γ lae/SA et Γ lai/G soient maximaux, et ici autour de 13%.
De préférence, l’espacement vertical d des guides d’onde intégrés 21, 32, 42 vis-à-vis du milieu semiconducteur 11 et donc vis-à-vis des puits quantiques sont identiques. Les guides d’onde latéraux 32, 42 présentent alors une largeur respective l lae/SA et l lai/G inférieure à la largeur l L/ms du guide d’onde longitudinal 21. C’est ce qui est illustré sur les figures 4A-4C et 5A-5D. En variante ou en complément, l’espacement vertical respectif d lae/SA et d lai/G des guides d’onde latéraux 32, 42 peut être inférieur à l’espacement vertical d L/ms du guide d’onde longitudinal 21.
La représente un vue détaillée du turbopropulseur 100 selon le troisième mode de réalisation, certains équipements étant masqués par ailleurs, tels que la turbine libre 11, le rotor principal 60, la pompe à huile 40 ou les éventuelles roues libres. En particulier, la représente de manière détaillée le train de roulements comprenant les différentes roues 51, 52, éventuellement roues libres, en prise les unes avec les autres, que comporte la boîte de transmission 50. On notera que dans cet exemple, l’axe de rotation Y du rotor principal 60, en d’autres termes l’axe de rotor 61, est décalé radialement par rapport à l’axe principal X du turbopropulseur 100, ce dernier étant représenté schématiquement et de manière simplifiée. Cet agencement permet de faciliter la liaison physique entre la boîte de transmission 50 et le boîtier d’accessoires 20 par l’intermédiaire de l’arbre de couplage 70.
Selon ce mode de réalisation, l’arbre de couplage 70 peut comprendre une roue libre de couplage 72 orientée de telle sorte que le générateur de gaz 12 ne peut pas entraîner la boîte de transmission 50, ni la machine électrique 30, via l’arbre de couplage 70.
Plus précisément, la roue libre de couplage 72 est montée de telle sorte que la rotation de la machine électrique 30 peut entraîner en rotation le générateur de gaz 12 par l’intermédiaire de la boîte de transmission 50 et de l’arbre de coulage 70 lorsque la machine électrique réversible 30 fonctionne en mode moteur électrique (roue libre de couplage 72 activée) vers le générateur de gaz 12, mais qu'au contraire, la rotation du générateur de gaz 12 ne peut pas entraîner en rotation la machine électrique 30 (roue libre de couplage 72 désactivée). Autrement dit, la roue libre de couplage 72 ne peut transférer un couple de rotation que dans le sens de la machine électrique 30 vers le générateur de gaz 12, et pas l'inverse.
Selon un exemple modifié de ce mode de réalisation, la roue libre de couplage 72 pourrait être absente. Cette architecture permettrait un mode de fonctionnement dans lequel le rotor principal 60 est bloqué, le générateur de gaz 12 fonctionnant seul pour entraîner les accessoires du boîtier d’accessoires 20, la machine électrique 30 étant arrêtée par ailleurs. En effet, l’arbre de couplage 70 en prise avec la boîte de transmission 50 permet d’entraîner la pompe à huile 40 en prise avec la boîte de transmission 50, sans nécessité l’emploi d’une deuxième pompe à huile liée au générateur de gaz 12.
Selon ce troisième mode de réalisation, la machine électrique 30 peut entraîner l’arbre de générateur 14, et donc le générateur de gaz 12, par l’intermédiaire de l’arbre de couplage 70. Il est ainsi possible d’utiliser la machine électrique 30 pour démarrer le générateur de gaz 12. Ainsi, contrairement au premier et deuxième mode de réalisation, l’utilisation d’un démarreur n’est pas nécessaire. En d’autres termes, selon ce mode de réalisation, le turbopropulseur 100 comprend une unique machine électrique, qui est la machine électrique réversible 30 de forte puissance, pouvant donc être utilisée en mode moteur pour entraîner le rotor principal 60, et également pour le démarrage du générateur de gaz 12.
Par ailleurs, la deuxième extrémité de l’arbre de couplage 70 est en prise avec l’arbre de générateur 14 par l’intermédiaire d’un moyen de déconnexion de sécurité, dans cet exemple une section à casser 24, configurée pour permettre une déconnexion de l’arbre de couplage 70 avec l’arbre de générateur 14 en cas de blocage du générateur de gaz 12, par exemple lors d’un arrêt accidentel ou d’une panne de celui-ci.
En effet, en conditions de vol et en cas de panne du moteur entrainant l’arrêt voir le blocage du générateur de gaz 12, il est possible de conserver une partie de la poussée et d’améliorer la pilotabilité de l’appareil en entrainant le rotor principal 60 électriquement par la machine électrique 60, après avoir passé l’embrayage 54 en position de couplage. Cependant, avec cette architecture comprenant l’arbre de couplage 70, la machine électrique 30 entrainerait alors le générateur de gaz 12 en même temps que le rotor principal 60, ce qui pourrait représenter une charge résistante importante.
La section à casser 24, disposée entre la roue libre de couplage 72 et le générateur de gaz 12, permet d’éviter cette situation en déconnectant l’arbre de couplage 70 et l’arbre de générateur 14. La machine électrique 30 peut donc assurer sa fonction d’entraînement du rotor principal 60 en cas de panne moteur, y compris lorsque la panne conduit à un blocage du générateur.
La représente une architecture selon un quatrième mode de réalisation, qui diffère du troisième mode de réalisation en ce que l’embrayage 54 est remplacé par une deuxième roue libre 52 similaire au premier mode de réalisation. La deuxième roue libre 52 et la roue libre de couplage 72 sont montées en opposition l’une de l’autre.