INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le tableau de la montre les résultats de test de la classification pour les actions suivantes : Single_squeeze et Double_squeeze (occurrence et deux occurrences de l’action Squeeze au cours d’un événement, respectivement), Rot_neg_small et Rot_neg_large (actions Rot dans le sens opposé au sens trigonométrique pour des rotations de petite amplitude et de grande amplitude, respectivement), Rot_pos_small et Rot_pos_large (actions Rot dans le sens trigonométrique pour des rotations de petite amplitude et de grande amplitude, respectivement), et Trash.
Les lignes des tableaux correspondent aux véritables classes (connues) des données de validation et les colonnes aux classifications de ces données par le réseau de neurones. Dans un cas idéal, la diagonale principale des tableaux comprendrait uniquement des « 1 » et les autres cases ne comprendraient que des « 0 ». Les résultats préliminaires montrent une fiabilité de la classification de 86% et 91% respectivement pour les tableaux des figures 23 et 24. Ces scores valident largement la pertinence de cette approche pour déterminer les actions de l’utilisateur sur l’anneau à partir des signaux de mesure des capteurs.
II.4 Classification d’événements par le réseau de neurones
Une fois le réseau de neurone entraîné, il peut être utilisé pour une utilisation pratique de l’interface homme-machine sous forme d’anneau illustré par exemple par la .
La est un diagramme synthétisant le précédé de contrôle d’un appareil extérieur APP au moyen de l’anneau R.
Avantageusement, la dureté de la deuxième couche est supérieure ou égale, plus préférentiellement strictement supérieure, à la dureté de la deuxième sous-couche.
Ainsi, de préférence, le revêtement présente un gradient de dureté et de préférence un gradient de module.
Le revêtement présente de préférence une dureté allant de 1000 à 4000 Hv (dureté Vickers). La dureté Vickers est déterminée de façon expérimentale par nano-indentation ou micro-duromètre, selon une méthode classique bien connue de l’homme du métier.
Le revêtement présente de préférence un module d’Young allant de 170 à 250 GPa. Le module d’Young est déterminé de façon expérimentale par nano-indentation.
Selon un mode de réalisation particulier, la première couche comprend en outre :
iii) une troisième sous-couche, déposée sur la deuxième sous-couche, en un matériau comportant au moins un élément choisi parmi le chrome, le nickel, le titane, le silicium, le cobalt, le phosphore, l’azote, leurs alliages et leurs mélanges.
Avantageusement, la dureté de la deuxième couche est supérieure ou égale, plus préférentiellement strictement supérieure, à la dureté de la troisième sous-couche.
Selon un autre mode de réalisation particulier, la première couche comprend en outre :
iv) une quatrième sous-couche, déposée sur la troisième sous-couche, en un matériau comportant au moins un élément choisi parmi le chrome, le nickel, le titane, le silicium, le cobalt, le phosphore, l’azote, leurs alliages et leurs mélanges.
Avantageusement, la dureté de la deuxième couche est supérieure ou égale, plus préférentiellement strictement supérieure, à la dureté de la quatrième sous-couche.
Selon encore un autre mode de réalisation particulier, la première couche comprend en outre :
v) une cinquième sous-couche, déposée sur la quatrième sous-couche, en un matériau comportant au moins un élément choisi parmi le chrome, le nickel, le titane, le silicium, le cobalt, le phosphore, l’azote, leurs alliages et leurs mélanges.
Avantageusement, la dureté de la deuxième couche est supérieure ou égale, plus préférentiellement strictement supérieure, à la dureté de la cinquième sous-couche.
Avantageusement, la pièce est un palier, tel qu’un palier lisse.
Un autre objet de l’invention est un procédé de fabrication de la pièce selon l’invention comprenant les étapes suivantes :
(a) fournir une pièce selon l’invention présentant une surface externe ;
La face externe 7 du substrat 6 comprend donc au moins une zone de mise à la masse 30, 31 reliée électriquement au circuit imprimé 3 par un moyen de liaison 32, 33 afin d’assurer une immunité aux champs magnétiques du capteur de pression 1 et plus précisément de l’élément sensible à la pression 5.
Dans l’exemple de la , l’élément sensible à la pression 5 comprend deux zones de mise à la masse 30, 31 qui sont chacune positionnée entre deux zones conductrices 17, 18, 19, 20.
Une première zone de mise à la masse 30 est positionnée entre une première zone conductrice 17 et une deuxième zone conductrice 18. Une deuxième zone de mise à la masse 31 est positionnée entre une troisième zone conductrice 19 et une quatrième zone conductrice 20.
En variante, l’élément sensible à la pression 5 peut comprendre une seule zone de mise à la masse 30, 31.
Les deux zones de mise à la masse 30, 31 présentent une forme générale de triangle de même forme et approximativement de même dimension que les quatre zones conductrices 17, 18, 19, 20 de l’élément sensible à la pression 5. Les deux zones de mise à la masse 30, 31 sont positionnées l’une en face de l’autre.
Le pont de Wheatstone 43 présente une forme générale allongée avec deux côtés longitudinaux 44 opposés, comme illustré sur les figures 3 et 4. Chaque zone de mise à la masse 30, 31 présente un sommet 45 positionné en regard de l’un des deux côtés longitudinaux 44.
Selon un mode de réalisation représenté sur la , lors de l’étape de dépôt de la couche diélectrique 8 sur la face externe 7 du substrat 6, une première portion épargnée 38 et une deuxième portion épargnée 39 sont formées sur la face externe 7 du substrat 6. Les portions épargnées 38, 39 peuvent être obtenues en masquant deux portions de la couche diélectrique 8 lors du dépôt de la couche diélectrique 8. Les portions épargnées 38, 39 sont en fait des zones sur la face externe 7 du substrat 6 non recouvertes par la couche diélectrique 8.
Chaque portion épargnée 38, 39 présente une forme générale triangulaire avec un sommet principal 46 positionné en regard de l’un des deux côtés longitudinaux 44 du pont de Wheatstone 43.
Les portions épargnées 38, 39 peuvent être réalisée au moyen d'un masque physique ou bien d'une photolithographie. Les portions épargnées 38, 39 sont réalisées pendant l'impression de la couche diélectrique 8.
Les portions épargnées 38, 39 sont positionnées l’une en face de l’autre et séparées par le pont de Wheatstone 43.
Chaque portion épargnée 38, 39 s’étend depuis le sommet principal 46 jusqu’à un côté opposé 47 affleurant une bordure périphérique 48 du substrat 6. La portion épargnée 38, 39 comprend un premier bord 49 et un deuxième bord 50 qui sont rectilignes. Le premier bord 49 longe un premier côté 51 de la première zone conductrice 17. Le deuxième bord 50 longe un deuxième côté 52 de la deuxième zone conductrice 18.
La première portion épargnée 38 forme une première zone de mise à la masse 30 et la deuxième portion épargnée 39 forme une deuxième zone de mise à la masse 31.
L’opération de mise à la masse de l’élément sensible à la pression 5 comporte ensuite une étape de connexion électrique entre les zones de mise à la masse 30, 31 et le circuit imprimé 3 par un moyen de liaison (non représenté dans cet exemple).
Chaque moyen de liaison comprend une première extrémité connectée à une des portions épargnées 38, 39 et une deuxième extrémité connectée à une zone de connexion 36, 37 formée sur le circuit imprimé 3.
Selon un autre mode de réalisation représenté sur la , la face externe 7 du substrat 6 est entièrement recouverte par la couche diélectrique 8 lors de l’étape de dépôt de la couche diélectrique 8 sur la face externe 7 du substrat 6. Ce dépôt est suivi par une opération d’ablation laser appliquée sur au moins une portion de la couche diélectrique 8 pour former au moins une portion épargnée 40, 41.
Dans l’exemple de la , l’opération d’ablation laser est appliquée sur une première portion de la couche diélectrique 8 pour former une première portion épargnée 40 et sur une deuxième portion de la couche diélectrique 8 pour former une deuxième portion épargnée 41.
En réponse à la détection d’événements et donc à la génération de signaux représentatifs d’actions particulières appliquées à l’anneau, le calculateur peut être configuré pour transmettre ces signaux à l’appareil extérieur par l’intermédiaire du module de communication COM sous la forme d’un signal de contrôle S Con . Alternativement le signal de contrôle S Con peut être un signal d’une commande associée au type de l’action appliquée à l’anneau.
II. Option d’apprentissage pour la détection d’événements
La section précédente présente une première option pour la détection d’actions appliqués à l’anneau, de type analytique : chaque action appliquée à l’anneau entraîne une déformation de celui-ci, déformation se traduisant par la génération de signaux par les capteurs, que l’on peut analyser afin de déterminer à l’action exercée et donc le signal de contrôle à générer.
Une seconde option pour la détermination du type de l’action exercée sur l’anneau est basée sur la classification de l’événement généré par cette action par un système informatique ayant bénéficié d’un apprentissage automatique, souvent désigné sous les dénominations « machine learning », ou « deep learning » dans le cas d’un réseau de neurones, en terminologie anglaise.
Cette approche peut par exemple reposer sur l’emploi d’un réseau de neurones entraîné à classifier des événements détectés par les capteurs dans différentes catégories définies par un utilisateur ou un agent chargé de la préparation et de la configuration de l’anneau. Alternativement, d’autres méthodes que celles des réseaux de neurones pourraient être employées, telles que celles de l’algorithme des K plus proches voisin (parfois abrégée en k-NN) ou des forêts d’arbres décisionnels, respectivement « k-nearest neighbors » et « random decision forest » en terminologie anglaise.
A des fins d’illustration, cette description se basera sur l’emploi d’un réseau de neurones pour le traitement des données issues des capteurs. Dans le cadre de l’utilisation de réseaux de neurones pour la détection de gestes, on peut se reporter aux références suivantes : (1) Nguyen-Trong, K., Vu, H. N., Trung, N. N., & Pham, C. (2021), Gesture Recognition Using Wearable Sensors With Bi-Long Short-Term Memory Convolutional Neural Networks. IEEE Sensors Journal, 21(13), 15065-15079 ; (2) Kim, M., Cho, J., Lee, S., & Jung, Y. (2019), IMU Sensor-Based Hand Gesture Recognition for Human-Machine Interfaces. Sensors (Basel, Switzerland), 19(18), 3827 ; (3) Chuang, W.-C., Hwang, W.-J., Tai, T.-M., Huang, D.-R., & Jhang, Y.-J. (2019), Continuous Finger Gesture Recognition Based on Flex Sensors. Sensors (Basel, Switzerland), 19(18), 3986.
Les figures 20, 21 et 22 illustrent la mise en œuvre d’une telle approche basée sur l’emploi d’un réseau de neurones, pour le cas particulier où trois capteur SENS1, SENS2 et SENS3 sont employés et délivrent des signaux S1, S2 et S3, respectivement. L’approche consiste à (i) détecter l’occurrence d’un événement et (ii) classifier cet événement parmi une liste de classes d’événements préparée à l’avance. La classification est prise en charge par le calculateur CALC de la , qui comprend un réseau de neurones qui a été préalablement entraîné à classifier des événements en fonction du profil des signaux délivrés par les capteurs.
II.1 Détection et isolation d’un évènement
Avant même d’envisager la classification d’un évènement, considéré ici comme résultant d’une action délibérée de l’utilisateur sur l’anneau en vue de générer un signal de contrôle d’un appareil extérieur, il convient de détecter et d’isoler cet évènement dans un flux continu de signaux générés par les capteurs en réponse, ou non, à une action délibérée de l’utilisateur.
La est un graphique représentant l’évolution temporelle de la somme Var des variances sur une fenêtre glissante des trois signaux S1, S2 et S3 sous la forme d’une courbe : l’axe des abscisses représente le temps et l’axe des ordonnées l’amplitude de la somme des variances. Dans le cas présent, les signaux et la somme de leurs variances sont représentatifs d’une déformation de l’anneau en réponse à une action de serrage double, c’est-à-dire deux actions de serrage bref de l’anneau rapprochées dans le temps, effectuées par exemple de la main droite d’un utilisateur portant l’anneau sur sa main gauche. Chaque pic P1 et P2 de la courbe est représentatif d’une action de serrage individuelle.
Le graphique indique deux valeurs seuil de variance : V S et V E , qui peuvent être identiques ou différentes. Ici, V S est supérieure à V E , mais V S pourrait être inférieure à V E .
Le drone 100 comprend également un système de projection du fluide de traitement, également connu en soi, par exemple de la demande FR3125017 déposée par la demanderesse. Le système de projection du fluide de traitement comprend un ensemble d’au moins une buse de pulvérisation pour pulvériser, de préférence sous haute pression, ledit fluide de traitement, ledit ensemble comprenant une électrovanne et étant relié à une gaine étanche pour l’alimentation en fluide de traitement.
Le drone 100 comprend également une unité de calcul, décrite ultérieurement.
De préférence, le drone 100 comprend des moyens de pilotage automatique, de sorte que le drone 100 est autonome ou semi autonome.
Par exemple le drone 100 est de type giravion (généralement un quadrirotor ou un octorotor), qui en vol doit rester à une distance fixe prédéterminée d'une surface 200 à traiter.
Par concision, la surface 200 à traiter est dénommée « la surface ».
La surface 200 peut être plane ou courbe et est globalement verticale, c’est-à-dire qu’elle peut être strictement verticale ou présenter un pan incliné, ou encore une structure polygonale.
Si le drone 100 avance ou recule par rapport à la distance prédéterminée à la surface 200, que ce soit à cause de l'imprécision de sa centrale inertielle (IMU), de son système de positionnement par satellites (GNSS) ou à cause d'une perturbation extérieure (vent), il est impératif qu'il se repositionne automatiquement à la distance prédéterminée, sans oscillations, relativement rapidement, et en évitant une collision avec la surface 200.
Ce maintien à distance prédéterminée aide à mieux gérer les problématiques du traitement d’une surface 200, en particulier par pulvérisation haute pression. En effet, en fonction des buses et de la pression mises en œuvre, au-delà d’une distance seuil, par exemple à plus de 10 cm de la surface 200, un jet haute pression peut ne plus décaper ; et à moins de 3cm, il existe un risque d'arracher le revêtement de la surface 200 (par exemple du crépi).
La pulvérisation, en particulier haute pression, génère un brouillard, une brume de pulvérisation, d’autant plus important à proximité de la surface 200 puisque les gouttelettes sont en partie réfléchies par la surface 200. Ce brouillard de pulvérisation perturbe une caméra ou un lidar, et peut perturber le compas magnétique d’un drone 100, même si uniquement de l’eau est parfois pulvérisée.
En outre, dans le cas de pulvérisation de produits d’entretien, les produits d’entretien qui sont pulvérisés peuvent présenter une certaine viscosité et tendre à coller sur les capteurs.
La présente invention permet de remédier à ce problème dans un environnement contraint extérieur, en particulier grâce à des sonars qui, eux, ne sont pas perturbés par le brouillard de pulvérisation.
L’environnement d’évolution du drone 100 est dit contraint par la structure même de la surface 200 à traiter ou des surfaces environnantes qui peuvent masquer le signal GPS ou perturber le champ magnétique terrestre à cause de structures métalliques, ou encore à cause de mouvements des palles d’éoliennes, etc. La structure peut être complexe par l’architecture même d’un bâtiment qui comprend par exemple des balcons, des fenêtres, des antennes, de la végétation, etc. ainsi que des façades présentant des pans inclinés. Il faut donc compenser la variation de la distance à la surface 200 en permanence, de sorte que la distance à la façade soit sensiblement constante, asservie grâce aux capteurs, comme décrit ultérieurement.
Le drone 100 présente un repère local illustré sur la . L’axe X est l’axe de roulis (roll en anglais), c’est l’axe de déplacement à gauche / droite ; L’axe Y est l’axe de tangage (pitch en anglais), c’est l’axe de déplacement avant / arrière ; et L’axe Z est l’axe de lacet (yaw en anglais), c’est l’axe de rotation vertical.
En l’espèce il est souhaité que le drone 100 reste à une distance fixe prédéterminée en x et que son axe x soit perpendiculaire à la surface 200, en considérant la surface 200 plane localement.
Le drone 100 doit donc être contraint en tangage et en lacet : En tangage pour assurer une distance fixe à la surface 200. En lacet pour assurer une perpendicularité à la surface 200.
Par « angle de lacet », on désigne l'angle entre le vecteur normal de la surface 200 avec le vecteur de l'axe X du drone (le cap du drone) ;
Alternativement, un trou peut avoir une section supérieure à la section de l’autre trou, par exemple en cas de besoin de davantage de refroidissement d’un côté du rotor et/ou du stator. Alternativement, ou en complément, si on souhaite augmenter le débit d’huile d’un côté, la section de l’élément de répartition peut permettre de rendre inégales les sections des première et deuxième chambres. Autrement dit, la géométrie de l'élément de répartition peut être adaptée, modifiée, pour calibrer chaque flux C1, C2, par exemple 70 pourcent au fond (flux C1) et 30 pourcent à l'entrée (flux C2), ou inversement. Alternativement, ou en complément, plusieurs premiers trous (radiaux ou non) sont agencés dans la première partie 16 du tronçon 15 depuis l’alésage 20 et/ou plusieurs deuxièmes trous (radiaux ou non) sont agencés dans la deuxième partie 17 du tronçon 15 depuis l’alésage 20. Dans ce cas, pour le premier mode de réalisation, autant d’orifices 34 correspondant sont ménagés dans la deuxième chambre 32 de sorte à se retrouver en vis-à-vis des deuxièmes trous.
Quel que soit le mode de réalisation, un moyen de positionnement angulaire (non illustré) est prévu au sein de l’alésage central et/ou sur l’élément de répartition de sorte à orienter angulairement, autour de l’axe A, l’élément de répartition par rapport à l’alésage. Ainsi, on évite tout décalage angulaire ultérieur entre l’élément de répartition et l’alésage central.
Par exemple, une rainure axiale est ménagée au sein de l’alésage et une saillie, éventuellement de type ergot, s’étend radialement vers l’extérieur depuis l’élément de répartition. Dans le premier mode de réalisation, par exemple l’un des demi cylindres creux 35, 36 comprend la saillie. Dans le deuxième mode de réalisation, par exemple l’élément de positionnement 49 comprend la saillie de positionnement angulaire, et/ou au moins un bord 46 de la paroi de séparation 47 comprend la saillie de positionnement, et/ou la demi pastille circulaire 48 comprend la saillie de positionnement.
En effet, il convient d’agencer chaque trou ménagé dans l’arbre avec la chambre correspondante, éventuellement avec un orifice d’une chambre correspondante ménagée dans l’élément de répartition. Alternativement ou en complément, un moyen de maintien en position, par exemple de la soudure et/ou un emmanchement à force et/ou de la colle, est prévu pour maintenir angulairement l’élément de répartition au sein de l’alésage. Ainsi, le moyen de maintien en position peut faire office de moyen de positionnement angulaire ce qui simplifie la fabrication de l’arbre et/ou de l’élément de répartition.
Grâce à la solution, l’huile s’écoule par les trous 21, 22 et par conséquent est projetée de chaque côté du rotor 3 et du stator 4 par la force centrifuge. La diffusion de cette huile de part et d’autre du rotor, et/ou d’empilements du rotor, et/ou du stator, concourt à refroidir efficacement le moteur électrique 2. Pour rappel, le rotor peut tourner à une vitesse de l’ordre de 16000 tours par minute.
Grâce à la solution, le moteur électrique n’atteint pas la température limite de l’ordre de 140 degrés C. Ainsi, les aimants conservent leurs propriétés magnétiques, ne sont pas altérés, et le moteur fonctionne parfaitement. En outre, on évite que seul un des deux côtés soit correctement refroidi. Comme évoqué précédemment, la solution vise de préférence à créer deux flux égaux de part et d’autre de l’ensemble rotor/stator de sorte à refroidir équitablement les deux côtés. Ainsi, on évite qu’un côté soit moins refroidit et que les aimants agencés à ce niveau créent des dysfonctionnements du moteur électrique.
La solution est compatible pour un moteur électrique intégré au sein d’une boîte de vitesses. En effet, bien que la boîte de vitesses ait une température de l’ordre de 100 degrés C par exemple, le refroidissement via les trous permet de maintenir chaque face latérale du moteur électrique sous la température critique, par exemple de l’ordre de 140 degrés C.
En résumé, la solution consiste à placer un élément physique au centre de l’arbre du rotor pour séparer le flux d’huile arrivant dans l’arbre, et sa centrifugation en deux débits distincts. Comme vu précédemment, de préférence, un seul trou, par exemple radial, est ménagé dans l’arbre rotor par lequel une première moitié du débit est orienté vers l’extérieur de l’arbre, et un ou plusieurs trous à l’autre extrémité de l’arbre pour orienter la seconde moitié du débit d’huile de l’autre côté du rotor.
Autrement dit, l’invention porte sur un séparateur du flux d'huile en deux flux pour refroidir un moteur électrique. Bien que l’admission d’huile soit agencée d’un seul côté de l’arbre, le trou de diffusion de l’huile le plus proche de l’admission n’offre pas un débit supérieur par rapport au trou le plus éloigné de l’admission. En outre, la solution permet d’obtenir des débits d’huile traversant les trous indépendants de la vitesse de rotation.
La solution permet donc de refroidir le moteur électrique avec de l'huile injectée au sein de l’alésage 20 de l’arbre 10 du rotor 3. Bien que l’huile soit introduite dans l’admission 24 au niveau de l’alésage 20, c’est-à-dire au centre du rotor, l’huile est projetée par centrifugation vers l'intérieur du stator 4 ce qui permet de prélever des calories aux pièces chaudes, notamment au rotor et au stator. Ainsi, la solution est adaptée pour refroidir le flux de chaleur produit par les pertes symétriques du moteur électrique.
La solution permet de respecter, si souhaité, une répartition du débit d’huile arrivant dans l’alésage en deux débits égaux de sorte à optimiser le refroidissement sur toute la plage de régimes de rotation du moteur.
Eventuellement, la solution permet d’augmenter, si besoin, les diamètres des trous 21, 22 puisque leur diamètre n’ayant pas, ou peu, d’influence sur la répartition de l’huile. Percer ou usiner des trous de plus gros diamètre est avantageux car cela est davantage aisé et donc moins onéreux ce qui concourt à faire des économies.
Bien que deux modes de réalisation aient été décrits, d’autres formes de l’élément de répartition ou séparateur de flux peuvent convenir pour créer deux chambres distinctes au sein de l’alésage central de sorte à ce que chaque chambre alimente en huile au moins un trou ménagé du côté de l’admission et au moins un autre trou ménagé à l’autre extrémité de l’arbre.
La solution est adaptée pour refroidir tout moteur électrique équipé d’une admission d’huile. La solution convient tout particulièrement au refroidissement d’un moteur électrique agencé, au moins en partie, au sein d’une boite de vitesses, notamment de véhicule. En effet, bien que la boîte de vitesse atteigne une température de l’ordre de 100 degrés C par exemple, le refroidissement résultant de la solution permet de refroidir le moteur électrique dont la rotation peut être très élevée de sorte à éviter que le moteur électrique n’atteigne une température critique de l’ordre de 140 degrés C. Pour rappel, une telle température occasionne des pertes de propriétés magnétiques des aimants ce qui génère des dysfonctionnements du moteur électrique.