FR3125017A1 - Wired drone for the treatment of a surface of a building by a treatment fluid. - Google Patents
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Abstract
Drone filaire pour le traitement d’une surface d’un bâtiment par un fluide de traitement. L’invention concerne un drone (100) filaire pour le traitement d’une surface d’un bâtiment par fluide, et comprenant : - un système de propulsion, comprenant des moteurs (130), des hélices avant et arrière,- un système de projection du fluide comprenant une buse de pulvérisation (110). Il est essentiellement caractérisé en ce que : Le système de projection comprend un pistolet (111) et une rallonge (140) ; - le pistolet (111) comprenant une électrovanne, pour piloter le débit de fluide ; le pistolet (111) étant relié à la rallonge (140) par une extrémité, l’autre extrémité étant configurée pour être reliée à une gaine étanche (200) pour l’alimentation en fluide ; - la rallonge (140) étant reliée à la buse de pulvérisation (110) et audit pistolet (111) ; Ladite buse de pulvérisation (110) étant déportée en avant des pales des hélices avant du drone (100) grâce à la rallonge (140). . Figure pour l’abrégé : Figure 3Wired drone for the treatment of a surface of a building by a treatment fluid. The invention relates to a wired drone (100) for the treatment of a surface of a building by fluid, and comprising: - a propulsion system, comprising motors (130), front and rear propellers,- a system of projection of the fluid comprising a spray nozzle (110). It is essentially characterized in that: The projection system comprises a gun (111) and an extension (140); - the gun (111) comprising a solenoid valve, to control the fluid flow; the gun (111) being connected to the extension (140) at one end, the other end being configured to be connected to a sealed sheath (200) for the supply of fluid; - the extension (140) being connected to the spray nozzle (110) and to said gun (111); Said spray nozzle (110) being offset in front of the blades of the front propellers of the drone (100) thanks to the extension (140). . Figure for abstract: Figure 3
Description
La présente invention concerne le traitement de surface dans le domaine de la construction, l’entretien, le nettoyage et la rénovation de bâtiments.The present invention relates to surface treatment in the field of construction, maintenance, cleaning and renovation of buildings.
Dans ce domaine, il est courant de devoir effectuer des tâches à risque telles que les travaux en hauteur ou sur des matériaux ou substances cancérogènes, mutagènes et toxiques pour la reproduction (CMR).In this area, it is common to have to perform high-risk tasks such as work at height or on materials or substances that are carcinogenic, mutagenic and toxic for reproduction (CMR).
En particulier, les tâches à risque consistent à projeter des produits fluides, liquides ou gazeux, sur des surfaces de bâtiments. Les surfaces peuvent être des façades ou des toits.In particular, high-risk tasks consist of projecting fluid, liquid or gaseous products onto building surfaces. Surfaces can be facades or roofs.
Il est connu le document FR3048415. Toutefois, le dispositif qui y est présenté nécessite un mât télescopique, et une caméra sur celui-ci, ce qui est peu pratique. Il est également connu le document WO2020021305, mais qui nécessite des moyens de support pour conserver un drone en contact avec la surface à traiter.Document FR3048415 is known. However, the device presented therein requires a telescopic mast, and a camera thereon, which is impractical. Document WO2020021305 is also known, but which requires support means to keep a drone in contact with the surface to be treated.
Plus précisément, l’invention concerne selon un premier de ses objets, un drone (100) à alimentation électrique filaire pour le traitement d’une surface d’un bâtiment par un fluide de traitement, comprenant :More specifically, the invention relates according to a first of its objects, a drone (100) with wired electrical power supply for the treatment of a surface of a building by a treatment fluid, comprising:
- un système de propulsion, comprenant un ensemble de moteurs (130), des hélices avant et des hélices arrière,- a propulsion system, comprising a set of engines (130), front propellers and rear propellers,
- un système de projection du fluide comprenant un ensemble d’au moins une buse de pulvérisation (110) pour traiter ladite surface.- a fluid projection system comprising a set of at least one spray nozzle (110) for treating said surface.
Il est essentiellement caractérisé en ce que :It is essentially characterized in that:
- Le système de projection comprend un pistolet (111) et une rallonge (140) ;- The projection system comprises a gun (111) and an extension (140);
- le pistolet (111) étant relié à la rallonge (140) par l’une de ses extrémités, l’autre extrémité du pistolet (111) étant configurée pour être reliée à une gaine étanche (200) pour l’alimentation en fluide de traitement ; le pistolet (111) comprenant une électrovanne, pour piloter le débit de fluide à pulvériser par le système de projection ;- the gun (111) being connected to the extension (140) by one of its ends, the other end of the gun (111) being configured to be connected to a sealed sheath (200) for supplying fluid to the treatment ; the gun (111) comprising a solenoid valve, to control the flow of fluid to be sprayed by the projection system;
- la rallonge (140) étant reliée audit ensemble d’au moins une buse de pulvérisation (110) par l’une de ses extrémités et audit pistolet (111) par l’autre de ses extrémités ;- the extension (140) being connected to said set of at least one spray nozzle (110) by one of its ends and to said gun (111) by the other of its ends;
- Ledit ensemble d’au moins une buse de pulvérisation (110) étant déporté en avant des pales des hélices avant du drone (100) grâce à la rallonge (140).- Said set of at least one spray nozzle (110) being offset in front of the blades of the front propellers of the drone (100) thanks to the extension (140).
Grâce à cette caractéristique, le fluide pulvérisé risque moins d’être pulvérisé sur les pales des hélices, lorsque la buse de pulvérisation présente un axe de pulvérisation sensiblement horizontal, parallèle au plan des hélices.Thanks to this characteristic, the sprayed fluid is less likely to be sprayed on the blades of the propellers, when the spray nozzle has a substantially horizontal spray axis, parallel to the plane of the propellers.
On peut prévoir en outre un système de télémétrie, le système de télémétrie comprenant au moins l’un parmi :It is also possible to provide a telemetry system, the telemetry system comprising at least one of:
- un ensemble de capteurs LIDAR, pour repérer le drone (100) dans l’espace,- a set of LIDAR sensors, to locate the drone (100) in space,
- un sonar.- a sonar.
Grâce à cette caractéristique, le drone est repéré dans l’espace aussi bien horizontalement que verticalement, et peut être maintenu à distance de la surface à traiter, pour éviter toute collision.Thanks to this feature, the drone is located in space both horizontally and vertically, and can be kept away from the surface to be treated, to avoid any collision.
On peut prévoir en outre un système de vision, comprenant un ensemble d’au moins une caméra optique embarquée, au moins une caméra optique étant sensible au spectre visible ; au moins une caméra pouvant être sensible au spectre infrarouge.It is also possible to provide a vision system, comprising a set of at least one on-board optical camera, at least one optical camera being sensitive to the visible spectrum; at least one camera that can be sensitive to the infrared spectrum.
Grâce à cette caractéristique, on peut observer en temps réel l’efficacité du traitement de la surface.Thanks to this feature, the effectiveness of the surface treatment can be observed in real time.
On peut prévoir en outre un système de communication radio.It is also possible to provide a radio communication system.
Grâce à cette caractéristique, les informations peuvent être échangées depuis la station au sol vers le drone, et réciproquement.Thanks to this feature, information can be exchanged from the ground station to the drone, and vice versa.
On peut prévoir que le drone présente une structure en X8 comprenant quatre bras en forme de X, chaque bras supportant un bloc moteur (130), chaque bloc moteur (130) comprenant un double-moteur (130) respectif, chaque double-moteur (130) comprenant un moteur (130) supérieur pour une hélice supérieure (120), et un moteur (130) inférieur pour une hélice inférieure (121) ; chaque hélice étant à double-pales.Provision can be made for the drone to have an X8 structure comprising four X-shaped arms, each arm supporting a motor block (130), each motor block (130) comprising a respective double motor (130), each double motor ( 130) comprising an upper motor (130) for an upper propeller (120), and a lower motor (130) for a lower propeller (121); each propeller being double-bladed.
Grâce à cette caractéristique, le drone est particulièrement stable en vol, et facile à piloter.Thanks to this feature, the drone is particularly stable in flight, and easy to fly.
On peut prévoir que chaque bras est articulé (131), de sorte à pouvoir être replié sur lui-même.Provision can be made for each arm to be articulated (131), so that it can be folded back on itself.
Grâce à cette caractéristique, le drone peut être transporté facilement.Thanks to this feature, the drone can be transported easily.
On peut prévoir en outre un système de positionnement comprenant un module de positionnement par satellite ; ledit module de positionnement par satellite comprenant optionnellement un module de cinématique temps réel.It is also possible to provide a positioning system comprising a satellite positioning module; said satellite positioning module optionally comprising a real-time kinematics module.
Grâce à cette caractéristique, la position du drone est précise et mesurable.Thanks to this feature, the position of the drone is precise and measurable.
On peut prévoir en outre une gaine étanche (200) configurée pour transmettre l’énergie électrique au système de propulsion et les fluides de traitement au système de projection de fluides, la gaine étanche (200) comprenant une pluralité de conduites souples, comprenant au moins l’une parmi :There may further be provided a sealed sheath (200) configured to transmit electrical energy to the propulsion system and the process fluids to the fluid projection system, the sealed sheath (200) comprising a plurality of flexible conduits, comprising at least one of:
- au moins une conduite d’alimentation en produits fluides,- at least one fluid product supply line,
- au moins une conduite d’alimentation électrique pour alimenter le drone (100) en énergie électrique,- at least one electrical supply line for supplying the drone (100) with electrical energy,
- au moins une conduite de communication, en l’espèce une fibre optique, pour échanger les données des capteurs et les commandes des moteurs (130) entre le drone (100) et la station au sol par voie filaire,- at least one communication line, in this case an optical fiber, to exchange sensor data and motor commands (130) between the drone (100) and the ground station by wire,
- au moins une conduite d’alimentation en air pour piloter le pistolet (111) ;- at least one air supply line to drive the gun (111);
- au moins un filin de sécurité, en cas de défaillance du drone (100).- at least one safety line, in the event of failure of the drone (100).
Grâce à cette caractéristique, le drone peut être alimenté en continu, en énergie et en fluides, depuis la station au sol.Thanks to this feature, the drone can be continuously supplied with energy and fluids from the ground station.
On peut prévoir que le système de télémétrie est configuré pour que le drone (100) respecte automatiquement une distance de sécurité (Dmin) prédéterminée, de sorte que si la distance entre l’ensemble d’au moins une buse de pulvérisation (110) et la surface à traiter passe en-deçà de la distance de sécurité (Dmin), alors le drone (100) est configuré pour revenir automatiquement au-delà de la distance de sécurité (Dmin) de la surface à traiter.Provision can be made for the telemetry system to be configured so that the drone (100) automatically respects a predetermined safety distance (Dmin), so that if the distance between the set of at least one spray nozzle (110) and the surface to be treated passes below the safety distance (Dmin), then the drone (100) is configured to automatically return beyond the safety distance (Dmin) of the surface to be treated.
Grâce à cette caractéristique, le drone peut être automatiquement maintenu à distance de la surface à traiter, pour éviter toute collision.Thanks to this feature, the drone can be automatically kept at a distance from the surface to be treated, to avoid any collision.
Selon un autre de ses objets, l’invention concerne un système comprenant un drone (100) selon l’invention, le système comprenant en outre :According to another of its objects, the invention relates to a system comprising a drone (100) according to the invention, the system further comprising:
- un ensemble d’au moins un récipient comprenant des produits fluides, ou un réseau d’alimentation en fluide, pour le traitement d’une surface du bâtiment par le drone (100), et- a set of at least one container comprising fluid products, or a fluid supply network, for the treatment of a surface of the building by the drone (100), and
- une pompe (310) à fluides, configurée pour envoyer au drone (100) le produit fluide pompé dans l’ensemble d’au moins un récipient, le long d’une canalisation souple localisée dans la gaine étanche (200).- a fluid pump (310), configured to send to the drone (100) the fluid product pumped in all of at least one container, along a flexible pipe located in the sealed sheath (200).
Grâce à cette caractéristique, le système selon l’invention est autonome, il suffit de brancher l’alimentation électrique, secteur, groupe électrogène, source d’énergie renouvelable ou autre, pour pouvoir traiter une surface.Thanks to this characteristic, the system according to the invention is autonomous, it suffices to connect the power supply, mains, generator, renewable energy source or other, to be able to treat a surface.
Le drone présente au moins l’une des caractéristiques suivantes :The drone has at least one of the following characteristics:
- une alimentation électrique filaire ;- a wired power supply;
- une masse maximale au décollage de 25kg ;- a maximum take-off weight of 25 kg;
- une poussée maximale de 40 kg ;- a maximum thrust of 40 kg;
- une résistance au vent, c’est-à-dire la capacité à voler jusqu’à une vitesse de 30 km/h de vent ;- wind resistance, i.e. the ability to fly up to a wind speed of 30 km/h;
- un vol jusqu’à au moins 50m de hauteur.- a flight up to at least 50m in height.
Contrairement aux solutions de l’art antérieur qui imposent d’effectuer une cartographie de la zone à traiter préalablement au traitement de surface, afin de déterminer les points de début et de fin du traitement et les éventuelles zones spécifiques à réparer, la présente invention peut être mise en œuvre directement sur site, sans cartographie.Unlike the solutions of the prior art which require mapping the area to be treated prior to the surface treatment, in order to determine the start and end points of the treatment and any specific areas to be repaired, the present invention can be implemented directly on site, without mapping.
Avantageusement, la présente invention ne met en œuvre qu’un drone unique, et pas une flotte de drones.Advantageously, the present invention only implements a single drone, and not a fleet of drones.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées.Other characteristics and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the following description given by way of illustrative and non-limiting example and made with reference to the appended figures.
DESCRIPTIF DES DESSINSDESCRIPTION OF DRAWINGS
Claims (10)
- un système de propulsion, comprenant un ensemble de moteurs (130), des hélices avant et des hélices arrière,
- un système de projection du fluide comprenant un ensemble d’au moins une buse de pulvérisation (110) pour traiter ladite surface,
caractérisé en ce que :
- Le système de projection comprend un pistolet (111) et une rallonge (140) ;
- le pistolet (111) étant relié à la rallonge (140) par l’une de ses extrémités, l’autre extrémité du pistolet (111) étant configurée pour être reliée à une gaine étanche (200) pour l’alimentation en fluide de traitement ; le pistolet (111) comprenant une électrovanne, pour piloter le débit de fluide à pulvériser par le système de projection ;
- la rallonge (140) étant reliée audit ensemble d’au moins une buse de pulvérisation (110) par l’une de ses extrémités et audit pistolet (111) par l’autre de ses extrémités ; - Ledit ensemble d’au moins une buse de pulvérisation (110) étant déporté en avant des pales des hélices avant du drone (100) grâce à la rallonge (140).
- a propulsion system, comprising a set of engines (130), front propellers and rear propellers,
- a fluid projection system comprising a set of at least one spray nozzle (110) for treating said surface,
characterized in that:
- The projection system includes a gun (111) and an extension (140);
- the gun (111) being connected to the extension (140) by one of its ends, the other end of the gun (111) being configured to be connected to a sealed sheath (200) for supplying fluid to the treatment ; the gun (111) comprising a solenoid valve, to control the flow of fluid to be sprayed by the projection system;
- the extension (140) being connected to said set of at least one spray nozzle (110) by one of its ends and to said gun (111) by the other of its ends; - Said assembly of at least one spray nozzle (110) being offset in front of the blades of the front propellers of the drone (100) thanks to the extension (140).
- un ensemble de capteurs LIDAR, pour repérer le drone (100) dans l’espace,
- un sonar.A drone (100) according to claim 1, further comprising a telemetry system, the telemetry system comprising at least one of:
- a set of LIDAR sensors, to locate the drone (100) in space,
- a sonar.
- au moins une conduite d’alimentation en produits fluides,
- au moins une conduite d’alimentation électrique pour alimenter le drone (100) en énergie électrique,
- au moins une conduite de communication, en l’espèce une fibre optique, pour échanger les données des capteurs et les commandes des moteurs (130) entre le drone (100) et la station au sol par voie filaire,
- au moins une conduite d’alimentation en air pour piloter le pistolet (111) ;
- au moins un filin de sécurité, en cas de défaillance du drone (100).
- at least one fluid product supply line,
- at least one electrical supply line for supplying the drone (100) with electrical energy,
- at least one communication line, in this case an optical fiber, for exchanging sensor data and motor commands (130) between the drone (100) and the ground station by wire,
- at least one air supply line to drive the gun (111);
- at least one safety line, in the event of failure of the drone (100).
- un ensemble d’au moins un récipient comprenant des produits fluides, ou un réseau d’alimentation en fluide, pour le traitement d’une surface du bâtiment par le drone (100), et
- une pompe (310) à fluides, configurée pour envoyer au drone (100) le produit fluide pompé dans l’ensemble d’au moins un récipient, le long d’une canalisation souple localisée dans la gaine étanche (200).A system comprising a drone (100) according to any preceding claim, the system further comprising:
- a set of at least one container comprising fluid products, or a fluid supply network, for the treatment of a surface of the building by the drone (100), and
- a fluid pump (310), configured to send to the drone (100) the fluid product pumped in the set of at least one container, along a flexible pipe located in the sealed sheath (200).
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