EP3820654A1 - Appareil muni d'une detection capacitive et d'au moins une piece d'extension capacitive - Google Patents

Appareil muni d'une detection capacitive et d'au moins une piece d'extension capacitive

Info

Publication number
EP3820654A1
EP3820654A1 EP19736380.7A EP19736380A EP3820654A1 EP 3820654 A1 EP3820654 A1 EP 3820654A1 EP 19736380 A EP19736380 A EP 19736380A EP 3820654 A1 EP3820654 A1 EP 3820654A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
extension member
detection
measurement
electrode
capacitive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19736380.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Didier Roziere
Alain Courteville
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fogale Nanotech SA
Original Assignee
Fogale Nanotech SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fogale Nanotech SA filed Critical Fogale Nanotech SA
Publication of EP3820654A1 publication Critical patent/EP3820654A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/086—Proximity sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06—Safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0081—Programme-controlled manipulators with master teach-in means
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945—Proximity switches
    • H03K17/955—Proximity switches using a capacitive detector

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus, in particular a robot, provided with a capacitive detection functionality and at least one extension part making it possible to offset, and / or extend, the capacitive detection functionality.
  • the field of the invention is, without limitation, that of the field of robotics, in particular the field of industrial robotics or service robots, for example medical or domestic, or even collaborative robots, also called “cobots ".
  • robots can be equipped with capacitive sensors to detect the approach of objects or human operators in the vicinity of said robot.
  • These sensors can for example comprise capacitive electrodes arranged in the form of sensitive surfaces which at least partially cover the surface of the robot.
  • These capacitive electrodes are polarized at an alternating excitation potential, and connected to a detection electronics which measures the capacitive coupling between these electrodes and objects polarized at a potential different from the electrodes, most often ground.
  • These accessories can degrade the detection of objects in the sensor detection area, which degrades the capacitive detection. These accessories can also constitute elements which protrude beyond the detection zone of the sensors, and therefore are liable to collide with objects before these are detected.
  • An object of the present invention is to overcome these drawbacks.
  • Another object of the invention is to propose a solution allowing the addition of extension members to a device without degrading the capacitive detection functionality fitted to said device.
  • At least one of these aims is achieved with an apparatus comprising one or more electrodes, called measurement electrodes, for detecting at least one object in a detection zone, and a capacitive detection electronics configured for:
  • said apparatus further comprising at least one member, called an extension member:
  • the device according to the invention therefore proposes to position the extension member above or opposite, and in electrical contact with, at least a part of at least one measuring electrode, so that the member detection behaves like a measuring electrode, or as an extension of at least one measuring electrode.
  • the extension member is at least partially positioned in the detection zone in which objects can be detected by the measurement electrode (s) opposite which it is positioned. It therefore performs an extension of the capacitive detection initially carried out by the measurement electrode, so as to extend the detection zone in which objects can be detected beyond the detection zone of the measurement electrode (s). Under these conditions, the extension member does not disturb the capacitive detection.
  • the detection member is included in the capacitive detection zone which it helps to extend so that it is not likely to collide with objects before these are detected by the capacitive detection.
  • two alternative potentials are identical at a given frequency when they each comprise an alternative component identical or similar to this frequency, that is to say of the same amplitude (for example within a few percent) and of the same phase (for example within a few degrees).
  • at least one of the two potentials identical to said frequency may further comprise a DC component, and / or an AC component of frequency different from said given frequency.
  • ground potential or “general ground potential” designates a reference potential of the electronics, the robot or its environment, which can for example be an electrical ground or a ground potential. This ground potential can correspond to a ground potential, or to another potential connected or not to the ground potential.
  • object designates any object, or any person, which may be in the environment of the robot.
  • an extension member can be fixed to the device in a removable or removable manner.
  • mountable is meant dismantling without degrading either the device or the extension member.
  • At least one extension member can be fixed to the device, by any known fixing means such as screws, bolts, magnetic fixing, gluing, collar, etc.
  • At least one extension member may be, or may include:
  • At least one extension member may comprise a part, in particular a body, made of at least one dielectric material with relative permittivity greater than 1.5, in particular greater than 2, or even more particularly greater than 3, or even more particularly greater than 5.
  • Such a dielectric material may for example include plastic, or a polymeric material such as polyvinyl chloride (PVC), polyurethane, polyester, polyamide, glass fiber-filled polyamide, acrylonitrile butadiene styrene (ABS). ) ....
  • PVC polyvinyl chloride
  • ABS acrylonitrile butadiene styrene
  • a material of relative dielectric permittivity greater than the values indicated allows a capacitive electrical coupling with the measurement electrode (s) sufficient to allow an extension of the capacitive detection in the extension member.
  • the capacitance between two electrodes is proportional to the relative dielectric permittivity of the medium between these electrodes.
  • the impedance of a capacitor at a non-zero frequency like the detection frequency is inversely proportional to this capacity.
  • a medium of high relative dielectric permittivity in particular greater than 3, has a low impedance and behaves as a conductive medium or at least partially conductive at sufficiently high detection frequencies.
  • the extension member made of dielectric material thus polarizes at the potential of the electrode or at a potential arising from the potential of the electrode, and behaves like a secondary measurement electrode coupled to the measurement electrode.
  • At least one extension member can be made entirely of dielectric material (s).
  • Such an extension member is easy to produce.
  • Such an extension member can be produced by machining, molding, etc.
  • the extension member can be made from a single material.
  • It can also include several different dielectric materials, or of different dielectric permittivity. It may in particular comprise a dielectric material of particularly high permittivity (for example greater than 3 or 5) placed in certain places to selectively optimize the capacitive coupling with the measurement electrode and / or the environment.
  • a dielectric material of particularly high permittivity for example greater than 3 or 5
  • the capacitive coupling can be optimized with the choice of materials, the arrangement of the contact surface with the measurement electrodes, and the shape of the extension member.
  • At least one extension member can comprise at least one electrically conductive part.
  • An electrically conductive part is a part whose electrical resistance (or real part of the impedance) is low or moderate, including preferably for continuous signals.
  • Such an electrically conductive part allows better electrical coupling with at least one measurement electrode, and / or better propagation of the capacitive detection function within the extension member than a purely dielectric material, because from the best polarization of the electrically conductive part to the potential of the measurement electrode.
  • Capacitive detection function with an extension device having a conductive part makes it possible to carry out a more precise capacitive detection and of greater range.
  • The, or at least one, electrically conductive part can be produced or comprise for example a metal, a conductive oxide (indium tin oxide, ITO), or a material (polymer) charged with conductive particles, for example metallic .
  • a metal for example a metal, a conductive oxide (indium tin oxide, ITO), or a material (polymer) charged with conductive particles, for example metallic .
  • The, or at least one, conductive part can be obtained by depositing a layer of conductive material on the extension member made of dielectric material.
  • the, or at least, a conductive part can be obtained by inserting a conductive material into the thickness of the extension member.
  • the extension member can be obtained by assembly by means of a dielectric material or insulator of several conductive parts, for example by gluing or by welding.
  • At least one extension member can be produced by combining at least one electrically conductive part and at least one dielectric part, said at least one conductive part extending over at least part of the height, or the length, or of the body, of the extension member seen from the measurement electrode.
  • the conductive part makes it possible to extend the capacitive detection in the extension member over part or all of said extension member.
  • the electrical coupling between said extension member and the measurement electrode may be a capacitive coupling in or through a dielectric layer.
  • the extension member is connected by capacitive coupling with the measurement electrode.
  • Such coupling allows rapid and very simple attachment of the extension member to the device.
  • the extension member may be entirely made of dielectric material (s).
  • the extension member may include a dielectric bonding layer with the measurement electrode, for example, to provide a dielectric bond without an air layer.
  • This dielectric bonding layer can furthermore provide a capacitive coupling between the measurement electrode and a conductive layer of the extension member.
  • the measurement electrode may comprise a dielectric layer which also makes it possible to carry out a connection by capacitive coupling with the extension member.
  • This layer may for example be the insulation or protective layer which is generally deposited on the measurement electrodes to avoid electrical short circuits with the environment.
  • the extension member can be fixed to the measurement electrode by a fixing layer of dielectric or insulating nature, such as a layer of adhesive, for example.
  • the electrical coupling between said extension member and the measurement electrode may be a conduction coupling, produced by electrical contact between an electrically conductive part of said extension member and said measurement electrode .
  • Such coupling can be achieved through at least one contact, or a contact surface, made of an electrically conductive material, such as copper for example.
  • Such a contact, or contact surface may extend over part or all of the wall of the extension member located opposite the measurement electrode. It can also be produced by conductive tips intended to punctually pass through the insulating or dielectric protective layer which is generally deposited on the measurement electrode.
  • the extension member may comprise a part, called base, located opposite or in contact with at least one measurement electrode.
  • a layer of conductive material can be deposited on this base.
  • one or more electrical contacts can be provided on this basis.
  • At least one extension member can be above, in particular in electrical coupling with, a single measurement electrode.
  • the extension member extends the capacitive detection functionality carried out by this measurement electrode.
  • At least one extension member can be above, in particular in electrical coupling with, several measurement electrodes.
  • the extension member extends the capacitive detection functionality achieved by these several measurement electrodes.
  • At least one extension member can be at the intersection of several measurement electrodes.
  • At least one extension member may comprise several separate parts, each in electrical coupling with a separate measurement electrode.
  • At least one extension member may comprise several distinct parts of high relative dielectric permittivity (for example greater than 3 or 5), isolated from each other by parts of lower relative dielectric permittivity (for example less than 2 , or at 1.5, and / or including air), each in capacitive electrical coupling with a separate measurement electrode.
  • high relative dielectric permittivity for example greater than 3 or 5
  • lower relative dielectric permittivity for example less than 2 , or at 1.5, and / or including air
  • At least one extension member may comprise several separate electrically conductive parts, isolated from one another, each in electrical coupling (capacitive or by contact) with a separate measurement electrode.
  • the extension member may comprise several distinct parts distributed in the form of quadrants. When positioned at the intersection of four electrodes, it is thus possible to determine the direction of approach and contact of an object.
  • the extension member is a handle intended for example to manually control a robot, it is possible to determine a direction of movement desired by an operator from the orientation of his hand, when approaching it, or while pressing the handle.
  • at least one extension member can comprise an electronic module electrically referenced to a floating potential.
  • This electronic module can be powered for example by an electrically floating power supply, a battery, or a battery.
  • its electronics whose reference potential is floating relative to the earth (for example), naturally polarizes with the potential of the measurement electrodes by capacitive coupling, and does not disturb the measurements (provided that it does not generates no significant signals at the detection frequency).
  • the electronic module can even contribute to the extension of the measurement area.
  • the electronic module must be electrically floating so as not to disturb the measurements.
  • the electronic module can also include a wireless link (bluetooth, wifi, etc.), or possibly a wired link made electrically floating at least at the detection frequency (with, for example, optocouplers).
  • a wireless link blue, wifi, etc.
  • a wired link made electrically floating at least at the detection frequency (with, for example, optocouplers).
  • the device according to the invention can comprise at least one electrode, called a guard, arranged on the side opposite to the extension member, or to the detection zone, with respect to the at least one measuring electrode, and polarized at a potential, called a guard potential, identical to the detection potential at the detection frequency.
  • Such at least one guard electrode makes it possible to electrically keep the at least one measurement electrode, and prevent it from being disturbed by other surfaces / organs of the device, and being located at a potential different from the detection potential. Thus, the range and the accuracy of the capacitive detection are improved.
  • the capacitive detection implemented in the apparatus according to the invention can be based on the measurement / detection of a capacitive coupling signal between at least one measurement electrode and the object to be detected.
  • the capacitive detection electronics may include measurement electronics, digital and / or analog, on the one hand:
  • the measurement electronics can comprise an operational amplifier (AO), or a circuit producing an operational amplifier, operating as a transimpedance or load amplifier, of which:
  • AO operational amplifier
  • a circuit producing an operational amplifier operating as a transimpedance or load amplifier, of which:
  • a first input for example an inverting one
  • one or more measuring electrodes directly or by means of an optional scanning means for example
  • a second input for example a non-inverting one, is connected to an oscillator providing the detection potential and the guard potential;
  • the output is looped back to said first input via an impedance, and in particular a capacitor.
  • the output of GAO provides a voltage V s whose amplitude is proportional to the electrode-object capacity, denoted Ceo, between at least one measurement electrode and the object.
  • the output of the operational amplifier can be connected, directly or indirectly, to a voltage measurement module V s .
  • This voltage measurement module V s can include a conditioner, a demodulation such as a synchronous demodulation at the detection frequency, or an amplitude detection.
  • the detection electronics may further comprise an oscillator supplying the alternating detection potential, and the guard potential if necessary.
  • the detection electronics can be, at least in part, electrically referenced to the detection potential.
  • the detection electronics may further comprise at least one calculation module arranged to determine a distance or distance information, and / or a contact or contact information, between at least one measurement electrode and the object, in function of the signal relating to the Ceo coupling capacity from the conditioner.
  • This calculation module can for example include or be produced in the form of a microcontroller, or an FPGA.
  • the calculation module can also provide other information, such as triggering of alarms or of security procedures, when for example the measured distances are less than predetermined distance thresholds.
  • the detection electronics can include components other than those described.
  • the device according to the invention can be in the form of a robot.
  • the robot can be or include any robotic system. It can in particular be in the form of, or include, a robotic arm, mobile robot, vehicle on wheels or tracks such as a trolley provided with an arm or a manipulator system, humanoid or gynoid robot , or android possibly provided with displacement organs such as limbs
  • the apparatus according to the invention in particular the robot according to the invention, can be provided with an electric line and at least one extension member for maintaining said electric line.
  • the extension member may include a passage opening through which the power line has passed.
  • the conductive part of the extension member if necessary, can surround the passage opening so as to surround the electrical line located in said passage opening.
  • FIGURE 1 is a schematic representation of a nonlimiting exemplary embodiment of a capacitive detection electronics which can be implemented in an apparatus according to the invention
  • FIGURES 2-4 are schematic representations of nonlimiting exemplary embodiments of an extension member that can be implemented in an apparatus according to the invention.
  • FIGURES 5a and 5b are schematic representations of another nonlimiting exemplary embodiment of an extension member which can be implemented in an apparatus according to the invention.
  • FIGURE 6 is a schematic representation of a non-limiting exemplary embodiment of an apparatus according to the invention.
  • FIGURE 1 is a schematic representation of a nonlimiting exemplary embodiment of a capacitive detection electronics that can be implemented in a device according to the invention.
  • the detection electronics 100 shown in FIGURE 1, can be produced in analog or digital form, or an analog / digital combination.
  • the detection electronics 100 includes an oscillator 102 delivering an alternating voltage, denoted VG, and referenced to a ground potential 104.
  • the voltage VG is used as guard potential for biasing one or more guard electrodes 106 via a line or multiple lines, and as excitation potential to bias the measurement electrodes 108i- 108 n, can also be designated by the reference 108, or the reference 108i, below. It can be of any waveform, for example sinusoidal or square, at a frequency or a fundamental frequency corresponding to the detection frequency.
  • the detection electronics 100 comprises a current or charge amplifier 110 represented by an operational amplifier (AO) 112 and a feedback capacity 114 looping the output of GAO 112 back to the inverting input "-" of GAO 112.
  • AO operational amplifier
  • the non-inverting input “+” of GAO 112 receives the voltage VG and the inverting input “-” of GAO 112 is provided to be connected to each measurement electrode 108i by the through a scanning means 116, which may for example be a switch, so as to interrogate the measurement electrodes 108 in turn individually.
  • the use of the scanning means 116 is, of course, optional.
  • the charge amplifier 110 and in particular GAO 112, outputs a voltage Vs of amplitude proportional to the coupling capacitance C eo , called electrode-object capacitance, between one or more measurement electrodes 108 connected at its input "-" and an object close to, or in contact with, said measurement electrode 108.
  • the detection electronics 100 may further comprise a conditioner 118 making it possible to obtain a signal representative of the capacity of Ceo coupling sought.
  • This conditioner 118 may include, for example, a synchronous demodulator for demodulating the signal with respect to a carrier, at the detection frequency.
  • the conditioner 118 may also include an asynchronous demodulator or an amplitude detector.
  • This conditioner 118 can, of course, be produced in analog and / or digital form (microprocessor) and include all the necessary means of filtering, conversion, processing, etc.
  • the conditioner 118 measures and supplies the value of the voltage Vs.
  • the detection electronics 100 may further comprise a calculation module 120 arranged to determine a distance or distance information, and / or a contact or contact information, between at least one measurement electrode 108 and an object, function of the signal relating to the Ceo coupling capacity from the conditioner 118.
  • This calculation module 120 can for example include or be produced in the form of a microcontroller, or an FPGA.
  • the calculation module 120 can also provide other information, such as triggering of alarms or of safety procedures, when for example the measured distances are less than predetermined distance thresholds.
  • the detection electronics 100 may include components other than those described.
  • the detection electronics 100 or at least its sensitive part with the charge amplifier 110 can be referenced (or supplied by referenced electrical supplies) at the guard potential VG, to minimize the parasitic capacities.
  • the detection electronics 100 can also be referenced, more conventionally, to the ground potential 104.
  • this object 122 comes into capacitive coupling with at least one measurement electrode 108, which modifies the capacity seen by this measurement electrode 108, and therefore the amplitude of the voltage V s measured by the measurement electronics 100 connected to this measurement electrode 108.
  • the one or more guard electrodes 106 are arranged on the side opposite to the detection zone 124, with respect to the measuring electrodes 108i-108 n. So in other words and without loss of generality, if the detection zone 124 is above the measuring electrodes 108i-108 n, the guard electrodes 106 are below these measuring electrodes 108i- 108 n. These guard electrodes 106 make it possible to electrically keep the measurement electrode (s) 108i-108 n , and prevent it being disturbed by other surfaces or internal organs of the device on the surface of which they are positioned, and which can be at a potential different from the guard or LV detection potential.
  • FIGURE 2 is a schematic representation, in section along a side view, of a nonlimiting exemplary embodiment of an extension member which can be implemented in an apparatus according to the invention.
  • the extension member 200 is a support for maintaining a power line running along at least part of a device according to the invention, outside said device.
  • the electric line can be an electric cable, one or more electric wires, disposed or not in a cable passage.
  • the support 200 comprises a longitudinal body produced, at least in part, with a dielectric material whose relative permittivity is high, or at least higher than that of air, in particular greater than 1.5, and preferably 2 or 3.
  • the support 200 can for example be made with a polymer material whose relative permittivity is sufficiently high, such as polyvinyl chloride (PVC), polyurethane, polyester, polyamide, polyamide loaded with glass fibers, acrylonitrile butadiene styrene (ABS).
  • PVC polyvinyl chloride
  • ABS acrylonitrile butadiene styrene
  • the support 200 has an end 202, called the end 202, for maintaining an electric line. To do this, the support 200 comprises, at the level of said holding end 202, a passage opening 204 through which the electric line has passed, and is maintained.
  • the cable support 200 has one end 206, called the fixing end, opposite its holding end 202. This fixing end is positioned on the side of the measurement electrode (s) 108.
  • the support 200 includes a surface 208, called a support, intended to come opposite or in contact with at least one measurement electrode 108.
  • the bearing surface 208 is in contact with a measurement electrode 108, protected by a thin layer of dielectric material.
  • the measurement electrode 108 is in capacitive coupling with said support. This capacitive coupling makes it possible to extend the detection range of the measurement electrode 108 in the vicinity of the support 200. It thus makes it possible to detect objects in its vicinity or in contact, even when these objects are outside the detection zone. direct from the measurement electrode 108. This effect is obtained in a completely passive manner, by modifying the structure and the guidance of the field lines.
  • the support 200 behaves like a measuring electrode, or more precisely like an extension of the measuring electrode 108.
  • the support 200 further comprises, on the side of its fixing end, one or more studs 210 bearing on an external surface of the device on either side of the measuring electrode 108.
  • FIGURE 3 is a schematic representation, in section according to a side view, of another nonlimiting exemplary embodiment of an extension member which can be implemented in an apparatus according to the invention.
  • the extension member 300 shown in FIGURE 3, is a power line support and includes all of the elements of the power line support 200 in FIGURE 2.
  • the support 300 further comprises a track 302, made of an electrically conductive material, inserted in or on the support 300.
  • the conductive track 302 can for example be made of metal, copper, or with a polymer or a paint loaded with metallic particles.
  • the conductive track 302 is present on the support surface 208, and traverses the support 300 over its entire length, from the support end 206 to the holding end 202. In addition, optionally, the conductive track 302 goes around the passage opening 204.
  • the conductive track 302 is in electrical contact with the measurement electrode 108, so that the electrical coupling between the measurement electrode 108 and the support 300 is a coupling by conduction.
  • This conduction coupling allows better electrical coupling, and therefore better extension of the detection range of the measurement electrode 108 by the support 300. It thus makes it possible to detect objects with a greater range and greater precision.
  • this effect is obtained in a completely passive manner, by modifying the structure and the guidance of the field lines.
  • This embodiment has the disadvantage of requiring that the measurement electrode 108 is not, or only partially, covered by an insulating protective layer.
  • the electrical contact between the conductive track 302 and the measurement electrode 108 can be made on very limited surfaces, for example with pins locally passing through an insulating protective layer.
  • FIGURE 4 is a schematic representation, in section and in a side view, of another non-limiting embodiment of an extension member which can be implemented in an apparatus according to the invention.
  • the extension member 300 is the power line support 300 of FIGURE 3.
  • the support 300 is not in electrical contact with the measurement electrode 108.
  • a dielectric layer 402 is deposited between the support 300 and the measurement electrode 108.
  • This layer 402 can be a fixing layer, or a layer of varnish, or even a protective layer of the electrode 108.
  • the support 300 and in particular the conductive track 302
  • the electrical coupling between the measurement electrode 108 and the support 300, and in particular the conductive track 302 is a capacitive coupling.
  • Track conductive 302 polarizes at the potential of the measurement electrode 108, and thus behaves like a secondary measurement electrode or an extension of the measurement electrode 108.
  • the presence of the conductive track 302 makes it possible to improve the coupling between the support and the measurement electrode 108, in comparison with the example of FIGURE 2 for example.
  • the presence of the conductive track 302, which polarizes at the potential of the measurement electrode 108, makes it possible to better “convey” or guide this coupling along the support 300.
  • the extension member is a power line support.
  • the extension member is not limited to a power line support and can be any type of extension member, such as a handle for example as illustrated below, or an extension finger capacitive detection, the function of which is to locally extend or deport the detection area of a measurement electrode.
  • FIGURE 5a is a schematic representation, in section according to a side view, of another nonlimiting exemplary embodiment of an extension member which can be implemented in an apparatus according to the invention.
  • FIGURE 5b is a schematic representation, seen from above and in section along line AA, of the example of FIGURE 5a.
  • the extension member 500 shown in FIGURES 5a and 5b, is a handle intended to be held or manipulated by a user, for example to orient or control an apparatus according to the invention.
  • the handle 500 is in a longitudinal form comprising a free end 502 and a fixing end 504, intended to come from the side of the measurement electrodes fitted to the device.
  • the handle 500 has four parts, or tracks, electrically conductive 506I-506 4 , isolated from each other. Each conductive part 506I-506 4 extends from the fixing end 504 to the free end 502.
  • the handle 500 is positioned at the intersection of four measurement electrodes IO81-IO84 so that each conductive part, respectively 506I-506 4 , is electrically coupled with a measuring electrode, respectively 108I- 108 4 .
  • the conductive part 506i of the handle 500 is in electrical coupling with the measurement electrode 108i and makes it possible to extend, over the entire length of the handle 500, the capacitive detection carried out by said measurement electrode 108i.
  • This electrical coupling can be a capacitive coupling, through a dielectric protective layer, or a coupling by electrical contact.
  • the handle 500 can include an electronic module 508 which performs an electronic function.
  • this function can include a control interface with for example a button, a thumbwheel, and / or a force sensor intended to be actuated by an operator.
  • This electronic module 508 is powered by an electrically floating power supply, such as a battery or a battery. As explained previously, in this case, it naturally polarizes at the potential of the measurement electrodes at the detection frequency and does not disturb the measurements. In addition, since it includes conductive surfaces, it can even contribute to the extension of the measurement area.
  • an electrically floating power supply such as a battery or a battery.
  • the electronic module 508 also includes a wireless link (bluetooth, wifi ...) to receive and / or transmit information.
  • the conductive track 302 of the extension member 300, and / or the electrically conductive tracks 506I-506 4 of the extension member 500 can be made of a material with a relative dielectric permittivity high, for example greater than 3, or greater than 5.
  • they can be integrated into a body made of a dielectric material of lower relative dielectric permittivity, for example of the order of 1 to 1.5.
  • This body can in particular be made up of a hollow or hollow structure, to bring its relative dielectric permittivity closer to that of air.
  • FIGURE 6 is a schematic representation of a nonlimiting exemplary embodiment of an apparatus according to the invention.
  • the apparatus 600 shown in FIGURE 6, is a robot and in particular a robotic arm such as an industrial collaborative robot working under surveillance, or in collaboration with, an operator, or even a medical robot for the purpose of intervention on a person's body, or even a personal assistance robot.
  • a robotic arm such as an industrial collaborative robot working under surveillance, or in collaboration with, an operator, or even a medical robot for the purpose of intervention on a person's body, or even a personal assistance robot.
  • the robotic arm 600 comprises a fixed segment 602, three articulated segments 604-608 and a functional head 610 fixed to the segment 608.
  • the functional head 610 is a clamp provided with an electric motor (not shown).
  • Each segment 602-608 is provided with measurement electrodes 108 for carrying out a capacitive detection of objects located in the environment of the robot 600, in their detection area 124.
  • These measurement electrodes 108 can in particular be deposited or produced in or on the outer shell of said segment.
  • These measurement electrodes 108 are preferably protected from parasitic capacitive couplings with the internal elements of the robot by guard electrodes 106, positioned between these measurement electrodes 108 and these internal elements of the robot, as illustrated in FIGURE 1.
  • the electrodes of measure 108 are therefore, in this case, electrically isolated from the internal elements of the robotic arm.
  • the measurement electrodes 108 and the guard electrodes 106 can be produced by depositing metallic layers on a dielectric support, constituted by the outer shell itself, or by an element fixed to a shell. of the robotic arm.
  • the robotic arm 600 includes a line 612 for supplying the functional head 610 and / or for communicating with the functional head 610 and, a power supply and or communication module 614 connected to the line 612.
  • the robotic arm 600 includes four power line supports to hold the power line 612 which can be any of the supports in FIGURES 2-4.
  • the robotic arm 600 comprises four supports 300I-300 4 which are identical to the line support 300 of FIGURE 3.
  • the robotic arm 600 further includes a handle 500, which can be the handle of FIGURES 5a and 5b.
  • the handle 500 is fixed to the segment 608 and allows a user to manipulate the robotic arm 600, and in particular for modifying the position and / or the orientation of the functional head 610 and / or of any of the articulated segments 604-608.

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Abstract

L'invention concerne un appareil comprenant des électrodes (108) de mesure et une électronique de détection capacitive configurée pour: - polariser les électrodes de mesure (108) à un potentiel électrique alternatif de détection, différent d'un potentiel de masse, à une fréquence, dite de détection, et - détecter un signal relatif à un couplage capacitif entre ledit objet et au moins une électrode de mesure (108); ledit appareil comprenant en outre au moins un organe (300), dit d'extension fixé audit appareil au-dessus d'au moins une électrode de mesure (108), et en couplage électrique avec ladite au moins une électrode de mesure (108), de sorte étendre la détection capacitive réalisée par ladite au moins une électrode de mesure(108).

Description

« Appareil muni d'une détection capacitive et d'au moins une pièce d'extension capacitive »
Domaine technique
La présente invention concerne un appareil, en particulier un robot, muni d'une fonctionnalité de détection capacitive et d'au moins une pièce d'extension permettant de déporter, et/ou étendre, la fonctionnalité de détection capacitive.
Le domaine de l’invention est, de manière non limitative, celui du domaine de la robotique, en particulier le domaine de la robotique industrielle ou des robots de service, par exemple médical ou domestique, ou encore des robots collaboratifs, également appelés « cobots ».
Etat de la technique
Dans le domaine de la robotique collaborative, les robots peuvent être équipés de capteurs capacitifs pour détecter l'approche d'objets ou d'opérateurs humains dans le voisinage dudit robot. Ces capteurs peuvent par exemple comprendre des électrodes capacitives agencées sous la forme de surfaces sensibles qui recouvrent au moins partiellement la surface du robot. Ces électrodes capacitives sont polarisées à un potentiel d'excitation alternatif, et reliées à une électronique de détection qui mesure le couplage capacitif entre ces électrodes et des objets polarisés à un potentiel différent des électrodes, le plus souvent la masse.
Il peut être nécessaire d'ajouter des accessoires sur un robot équipé d'une telle fonctionnalité de détection capacitive, tels que par exemple des supports de câble pour maintenir des câbles électriques courant le long du robot, des poignées de manipulation permettant à un opérateur de manipuler le robot, etc.
Ces accessoires peuvent dégrader la détection d'objets dans la zone de détection des capteurs, ce qui vient dégrader la détection capacitive. Ces accessoires peuvent aussi constituer des éléments qui font sailli au-delà de la zone de détection des capteurs, et donc sont susceptibles d'entrer en collision avec des objets avant que ceux-ci soient détectés.
Un but de la présente invention est de pallier ces inconvénients. Un autre but de l'invention est de proposer une solution permettant l'ajout d'organes d'extension sur un appareil sans dégrader la fonctionnalité de détection capacitive équipant ledit appareil.
Il est aussi un but de la présente invention de proposer une solution permettant l'ajout d'organes d'extension sur un appareil équipé d'une fonctionnalité de détection capacitive, tout en évitant que ces organes sortent de la zone de détection capacitive.
Il est aussi un but de la présente invention de proposer une solution permettant l'ajout d'organes d'extension sur un appareil équipé d'une fonctionnalité de détection capacitive, de sorte à étendre la zone de détection capacitive.
Exposé de l'invention
Au moins un de ces buts est atteint avec un appareil comprenant une ou plusieurs électrodes, dites de mesure, pour détecter au moins un objet dans une zone de détection, et une électronique de détection capacitive configurée pour :
- polariser la ou les électrodes de mesure à un potentiel électrique alternatif, dit de détection, différent d'un potentiel de masse, à une fréquence, dite de détection, et
- détecter un signal relatif à un couplage capacitif entre ledit objet et au moins une électrode de mesure ;
ledit appareil comprenant en outre au moins un organe, dit d'extension :
- fixé audit appareil au-dessus d'au moins une électrode de mesure, et
- en couplage électrique avec ladite au moins une électrode de mesure ; de sorte que ledit organe d'extension réalise une extension de la détection capacitive réalisée par ladite au moins une électrode de mesure.
L'appareil selon l'invention propose donc de positionner l'organe d'extension au-dessus ou en regard de, et en contact électrique avec, au moins une partie d'au moins une électrode de mesure, de sorte que l'organe de détection se comporte comme une électrode de mesure, ou comme un prolongement d'au moins une électrode de mesure. Ainsi, l'organe d'extension est au moins en partie positionné dans la zone de détection dans laquelle des objets peuvent être détectés par la ou les électrodes de mesure en regard desquelles il est positionné. Il réalise donc une extension de la détection capacitive initialement réalisée par l'électrode de mesure, de sorte à étendre la zone de détection dans laquelle des objets peuvent être détectés au-delà de la zone de détection de la ou des électrodes de mesure. Dans ces conditions, l'organe d'extension ne perturbe pas la détection capacitive. De plus, l'organe de détection est inclus dans la zone de détection capacitive qu'il contribue à étendre de sorte qu'il n'est pas susceptible d'entrer en collision avec des objets avant que ceux-ci ne soient détectés par la détection capacitive.
Dans la présente demande, deux potentiels alternatifs sont identiques à une fréquence donnée lorsqu'ils comportent chacun une composante alternative identique ou similaire à cette fréquence, c'est-à-dire de même amplitude (par exemple à quelques pourcents près) et de même phase (par exemple à quelques degrés près). Ainsi, l'un au moins des deux potentiels identiques à ladite fréquence peut comporter en outre une composante continue, et/ou une composante alternative de fréquence différente de ladite fréquence donnée.
De manière similaire, deux potentiels alternatifs sont différents à la fréquence donnée lorsqu'ils ne comportent pas de composante alternative identique ou similaire à cette fréquence donnée.
Dans la présente demande, le terme « potentiel de masse » ou « potentiel de masse générale » désigne un potentiel de référence de l'électronique, du robot ou de son environnement, qui peut être par exemple une masse électrique ou un potentiel de masse. Ce potentiel de masse peut correspondre à un potentiel de terre, ou à un autre potentiel relié ou non au potentiel de terre.
On rappelle par ailleurs que de manière générale, les objets qui ne sont pas en contact électrique direct avec un potentiel électrique particulier (objets électriquement flottants) tendent à se polariser par couplage capacitif au potentiel électrique d'autres objets présents dans leur environnement, tel que par exemple la terre ou des électrodes, si les surfaces de recouvrement entre ces objets et ceux de l'environnement (ou les électrodes) sont suffisamment importantes.
Dans la présente demande, « objet » désigne tout objet, ou toute personne, pouvant se trouver dans l'environnement du robot.
En particulier, un organe d'extension peut être fixé à l'appareil de manière démontable ou amovible. Par « démontable », on entend un démontage sans dégrader ni l'appareil, ni l'organe d'extension.
Au moins un organe d'extension peut être fixé à l'appareil, par tout moyen de fixation connu de type vis, boulons, fixation magnétique, collage, collier, etc.
Suivant des exemples de réalisation non limitatifs, au moins un organe d'extension peut être, ou peut comprendre :
- un doigt d'extension de la fonction de détection capacitive,
- un support de câble ou de gaine, ou
- une poignée de manipulation dudit appareil.
Suivant un mode de réalisation non limitatif, au moins un organe d'extension peut comprendre une partie, en particulier un corps, réalisé(e) en au moins un matériau diélectrique de permittivité relative supérieure à 1,5, en particulier supérieure à 2, ou encore plus particulièrement supérieure à 3, ou encore plus particulièrement supérieure à 5.
Un tel matériau diélectrique peut comprendre par exemple du plastique, ou un matériau polymère tel que du polychlorure de vinyle (PVC), du polyuréthane, du polyester, du polyamide, du polyamide chargé de fibres de verre, de l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS)....
Un matériau de permittivité diélectrique relative supérieure aux valeurs indiquées permet un couplage électrique capacitif avec la ou des électrodes de mesure suffisant pour permettre une extension de la détection capacitive dans l'organe d'extension.
En effet, selon la formule bien connue du condensateur plan, la capacité entre deux électrodes est proportionnelle à la permittivité diélectrique relative du milieu entre ces électrodes. Or, l'impédance d'un condensateur à une fréquence non-nulle comme la fréquence de détection est inversement proportionnelle à cette capacité. Il s'ensuit qu'un milieu de permittivité diélectrique relative élevée, en particulier supérieure à 3, a une impédance faible et se comporte comme un milieu conducteur ou au moins partiellement conducteur à des fréquences de détection suffisamment élevée. L'organe d'extension en matériau diélectrique se polarise ainsi au potentiel de l'électrode ou à un potentiel découlant du potentiel de l'électrode, et se comporte comme une électrode de mesure secondaire couplée à l'électrode de mesure.
Suivant un mode de réalisation nullement limitatif, au moins un organe d'extension peut être réalisé entièrement en matériau(x) diélectrique(s).
Un tel organe d'extension est facile à réaliser.
Un tel organe d'extension peut être réalisé par usinage, moulage, etc.
L'organe d'extension peut être réalisé en un seul matériau.
Il peut également comprendre plusieurs matériaux diélectriques différents, ou de permittivité diélectrique différents. Il peut notamment comprendre un matériau diélectrique de permittivité particulièrement élevée (par exemple supérieure à 3 ou à 5) placé en certains endroits pour optimiser sélectivement le couplage capacitif avec l'électrode de mesure et/ou l'environnement.
Ainsi, de manière générale, le couplage capacitif peut être optimisé avec le choix des matériaux, l'agencement de la surface de contact avec les électrodes de mesure, et la forme de l'organe d'extension.
Alternativement, ou en plus, au moins un organe d'extension peut comprendre au moins une partie conductrice d'électricité.
On appelle partie conductrice d'électricité une partie dont la résistance électrique (ou partie réelle de l'impédance) est faible ou modérée, y compris de préférence pour des signaux continus.
Une telle partie conductrice d'électricité permet un meilleur couplage électrique avec au moins une électrode de mesure, et/ou une meilleure propagation de la fonction de détection capacitive au sein de l'organe d'extension qu'un matériau purement diélectrique, du fait de la meilleure polarisation de la partie conductrice d'électricité au potentiel de l'électrode de mesure. La fonction de détection capacitive avec un organe d'extension comportant une partie conductrice permet de réaliser une détection capacitive plus précise et de portée plus grande.
La, ou au moins une, partie conductrice d'électricité peut être réalisée ou comprendre par exemple un métal, un oxyde conducteur (oxyde d’indium-étain, ITO), ou un matériau (polymère) chargé de particules conductrices, par exemple métalliques.
La, ou au moins une, partie conductrice peut être obtenue par dépôt d'une couche de matériau conducteur sur l'organe d'extension en matériau diélectrique.
Alternativement ou en plus, la, ou au moins, une partie conductrice peut être obtenue par insertion d'un matériau conducteur dans l'épaisseur de l'organe d'extension.
Suivant encore une autre alternative, l'organe d'extension peut être obtenu par assemblage au moyen d'un matériau diélectrique ou isolant de plusieurs pièces conductrices, par exemple par collage ou par soudage.
Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageuse, au moins un organe d'extension peut être réalisé par association d'au moins une partie conductrice d'électricité et d'au moins une partie diélectrique, ladite au moins une partie conductrice se prolongeant sur au moins une partie de la hauteur, ou de la longueur, ou du corps, de l'organe d'extension vu de l'électrode de mesure.
Ainsi, la partie conductrice permet d'étendre la détection capacitive dans l'organe d'extension sur une partie ou la totalité dudit organe d'extension.
II est par exemple possible, grâce à cette architecture, d'étendre la détection capacitive sur une hauteur, ou distance, de l'ordre du centimètre ou de la dizaine de centimètres dans l'organe d'extension.
Pour au moins un organe d'extension, le couplage électrique entre ledit organe d'extension et l'électrode de mesure peut être un couplage capacitif dans ou au travers d'une couche diélectrique.
Dans ce cas, l'organe d'extension est en liaison par couplage capacitif avec l'électrode de mesure. Un tel couplage permet une fixation rapide et très simple de l'organe d'extension sur l'appareil. Par exemple, l'organe d'extension peut être entièrement en matériau(x) diélectrique(s).
Alternativement ou en plus, l'organe d'extension peut comporter une couche de liaison diélectrique avec l'électrode de mesure, pour, par exemple, assurer une liaison diélectrique sans couche d'air. Cette couche de liaison diélectrique peut en outre assurer un couplage capacitif entre l'électrode de mesure et une couche conductrice de l'organe d'extension.
Alternativement ou en plus, l'électrode de mesure peut comporter une couche diélectrique qui permet également d'effectuer une liaison par couplage capacitif avec l'organe d'extension. Cette couche peut être par exemple la couche d'isolation ou de protection qui est déposée de manière générale sur les électrodes de mesure pour éviter les court-circuits électriques avec l'environnement.
Alternativement ou en plus, l'organe d'extension peut être fixé à l'électrode de mesure par une couche de fixation de nature diélectrique ou isolante, telle qu'une couche de colle, par exemple.
Pour au moins un organe d'extension, le couplage électrique entre ledit organe d'extension et l'électrode de mesure peut être un couplage par conduction, réalisé par contact électrique entre une partie électriquement conductrice dudit organe d'extension et ladite électrode de mesure.
Un tel couplage permet une extension capacitive plus efficace, permettant une détection capacitive de plus grande portée et plus précise.
Un tel couplage peut être réalisé au travers d'au moins un contact, ou d'une surface de contact, réalisé(e) en un matériau conducteur d'électricité, tel que du cuivre par exemple.
Un tel contact, ou surface de contact, peut s'étendre sur une partie ou la totalité de la paroi de l'organe d'extension se trouvant en regard de l'électrode de mesure. Il peut également être réalisé par des pointes conductrices destinées à traverser ponctuellement la couche de protection isolante ou diélectrique qui est en général déposée sur l'électrode de mesure.
Suivant un exemple de réalisation, l'organe d'extension peut comporter une partie, dite base, se trouvant en regard ou en contact d'au moins une électrode de mesure. Par exemple, une couche de matériau conductrice peut être déposée sur cette base. Alternativement, un ou plusieurs contacts électriques peuvent être prévus sur cette base.
Suivant un exemple de réalisation, au moins un organe d'extension peut être au-dessus de, en particulier en couplage électrique avec, une seule électrode de mesure.
Dans ce cas, l'organe d'extension vient étendre la fonctionnalité de détection capacitive réalisée par cette électrode de mesure.
Alternativement, ou en plus, au moins un organe d'extension peut être au-dessus de, en particulier en couplage électrique avec, plusieurs électrodes de mesure.
Dans ce cas, l'organe d'extension vient étendre la fonctionnalité de détection capacitive réalisée par ces plusieurs électrodes de mesure.
Par exemple, au moins un organe d'extension peut être à l'intersection de plusieurs électrodes de mesure.
Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux, au moins un organe d'extension peut comprendre plusieurs parties distinctes, chacune en couplage électrique avec une électrode de mesure distincte.
Ainsi, au moins un organe d'extension peut comprendre plusieurs parties distinctes de permittivité diélectrique relative élevée (par exemple supérieure à 3 ou à 5), isolées les unes des autres par des parties de permittivité diélectrique relative plus faible (par exemple inférieure à 2, ou à 1.5, et/ou incluant de l'air), chacune en couplage électrique capacitif avec une électrode de mesure distincte.
De même, au moins un organe d'extension peut comprendre plusieurs parties distinctes conductrices d'électricité, isolées les unes des autres, chacune en couplage électrique (capacitif ou par contact) avec une électrode de mesure distincte.
Ces parties distinctes peuvent notamment s'étendre le long du corps de l'organe d'extension, selon des secteurs angulaires distincts.
Ainsi, il est possible de déterminer la direction d'approche et de contact d'un objet. En particulier, l'organe d'extension peut comprendre plusieurs parties distinctes réparties sous forme de quadrants. Lorsqu'il est positionné à l'intersection de quatre électrodes, il est ainsi possible de déterminer la direction d'approche et de contact d'un objet. Ainsi, lorsque l'organe d'extension est une poignée destinée par exemple à commander manuellement un robot, il est possible de déterminer une direction de déplacement voulue par un opérateur à partir de l'orientation de sa main, lors de son approche, ou pendant son appui sur la poignée. Suivant un mode de réalisation, au moins un organe d'extension peut comprendre un module électronique électriquement référencé à un potentiel flottant.
Ce module électronique peut être alimenté par exemple par une alimentation électriquement flottante, une pile, ou une batterie. Dans ce cas, son électronique, dont le potentiel de référence est flottant par rapport à la terre (par exemple), se polarise naturellement au potentiel des électrodes de mesure par couplage capacitif, et ne perturbe pas les mesures (pour autant qu'elle ne génère pas de signaux significatifs à la fréquence de détection). En outre, dans la mesure où il comprend des surfaces conductrices, le module électronique peut même contribuer à l'extension de la zone de mesure.
Il est à noter qu'il est nécessaire que le module électronique soit électriquement flottant pour ne pas perturber les mesures.
Le module électronique peut comprendre également une liaison sans fil (bluetooth, wifi...), ou éventuellement une liaison filaire rendue électriquement flottante au moins à la fréquence de détection (avec par exemple des optocoupleurs).
Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageuse, l'appareil selon l'invention peut comprendre au moins une électrode, dite de garde, agencée du côté opposée à l'organe d'extension, ou à la zone de détection, par rapport à l'au moins une électrode de mesure, et polarisée à un potentiel, dit de garde, identique au potentiel de détection à la fréquence de détection.
Une telle au moins une électrode de garde permet de garder électriquement l'au moins une électrode de mesure, et éviter qu'elle soit perturbée par d'autres surfaces/organes de l'appareil, et se trouvant à un potentiel différent du potentiel de détection. Ainsi, la portée et la précision de la détection capacitive sont améliorées.
Dans une version préférée, la détection capacitive mise en œuvre dans l'appareil selon l'invention peut être basée sur la mesure/détection d'un signal de couplage capacitif entre au moins une électrode de mesure et l'objet à détecter.
Pour ce faire, l'électronique de détection capacitive peut comprendre une électronique de mesure, numérique et/ou analogique, pour d'une part :
- fournir le potentiel de détection à la fréquence de détection, et le potentiel de garde le cas échéant ; et
- mesurer/détecter un signal relatif au couplage électrode-objet.
Suivant un exemple de réalisation, l'électronique de mesure peut comprendre un amplificateur opérationnel (AO), ou un circuit réalisant un amplificateur opérationnel, fonctionnant en amplificateur de transimpédance ou de charge, dont :
- une première entrée, par exemple inverseuse, est reliée à une ou des électrodes de mesure, directement ou par l'intermédiaire d'un moyen de scrutation optionnelle par exemple ;
- une deuxième entrée, par exemple non inverseuse, est reliée à un oscillateur fournissant le potentiel de détection et le potentiel de garde ; et
- la sortie est rebouclée sur ladite première entrée par l'intermédiaire d'une impédance, et en particulier d'une capacité.
Dans cette configuration, la sortie de GAO fournit une tension Vs dont l'amplitude est proportionnelle à la capacité électrode-objet, notée Ceo, entre au moins une électrode de mesure et l'objet.
La sortie de l'amplificateur opérationnel peut être reliée, directement ou indirectement, à un module de mesure de la tension Vs. Ce module de mesure de la tension Vs peut comprendre un conditionneur, une démodulation telle qu'une démodulation synchrone à la fréquence de détection, ou une détection d'amplitude. L'électronique de détection peut en outre comprendre un oscillateur fournissant le potentiel alternatif de détection, et le potentiel de garde le cas échéant.
Avantageusement, l'électronique de détection peut être, au moins en partie, référencée électriquement au potentiel de détection.
L'électronique de détection peut en outre comprendre au moins un module de calcul agencé pour déterminer une distance ou une information de distance, et/ou un contact ou une information de contact, entre au moins une électrode de mesure et l'objet, en fonction du signal relatif à la capacité de couplage Ceo issu du conditionneur.
Ce module de calcul peut par exemple comprendre ou être réalisé sous la forme d'un microcontrôleur, ou d'un FPGA.
Le module de calcul peut également fournir d'autres informations, telles que des déclenchements d'alarmes ou de procédures de sécurité, lorsque par exemple les distances mesurées sont inférieures à des seuils de distance prédéterminés.
Bien entendu, l'électronique de détection peut comprendre d'autres composants que ceux décrits.
L'appareil selon l'invention peut se présenter sous la forme d'un robot.
Suivant des exemples de réalisation nullement limitatifs, le robot peut être ou comprendre tout système robotisé. Il peut en particulier se présenter sous la forme de, ou comprendre, un bras robotisé, robot mobile, véhicule sur roues ou chenilles tel qu'un chariot muni d'un bras ou d'un système manipulateur, robot de type humanoïde, ou gynoïde, ou androïde éventuellement pourvu d'organes de déplacement tels que des membres
L'appareil selon l'invention, en particulier le robot selon l'invention, peut être muni d'une ligne électrique et au moins un organe d'extension pour maintenir ladite ligne électrique.
En particulier, l'organe d'extension peut comprendre une ouverture de passage dans lequel est passé la ligne électrique. De plus, la partie conductrice de l'organe d'extension, le cas échéant, peut entourer l'ouverture de passage de sorte à entourer la ligne électrique se trouvant dans ladite ouverture de passage.
Description des figures et modes de réalisation
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'exemples nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels :
- la FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif d'une électronique de détection capacitive pouvant être mise en œuvre dans un appareil selon l'invention ;
- les FIGURES 2-4 sont des représentations schématiques d'exemples de réalisation non limitatifs d'un organe d'extension pouvant être mis en œuvre dans un appareil selon l'invention ;
- les FIGURES 5a et 5b sont des représentations schématiques d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un organe d'extension pouvant être mis en œuvre dans un appareil selon l'invention ; et
- la FIGURE 6 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif d'un appareil selon l'invention.
Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s'oppose à cette combinaison sur le plan technique. Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif d'une électronique de détection capacitive pouvant être mise en œuvre dans un dispositif selon l'invention.
L'électronique de détection 100, représentée sur la FIGURE 1, peut être réalisée sous une forme analogique ou numérique, ou une combinaison analogique/numérique.
L'électronique de détection 100 comprend un oscillateur 102 délivrant une tension alternative, notée VG, et référencé à un potentiel de masse 104.
La tension VG est utilisée comme potentiel de garde pour polariser une ou des électrodes de garde 106 par l'intermédiaire d'une ligne ou plusieurs lignes, et comme potentiel d'excitation pour polariser des électrodes de mesure 108i- 108n, pouvant être également désignée par la référence 108, ou la référence 108i, dans la suite. Elle peut être de toute forme d'onde, par exemple sinusoïdale ou carrée, à une fréquence ou une fréquence fondamentale correspondant à la fréquence de détection.
L'électronique de détection 100 comprend un amplificateur de courant, ou de charge, 110 représenté par un amplificateur opérationnel (AO) 112 et une capacité de contre-réaction 114 rebouclant la sortie de GAO 112 à l'entrée inverseuse « - » de GAO 112.
De plus, dans l'exemple représenté, l'entrée non-inverseuse « + » de GAO 112 reçoit la tension VG et l'entrée inverseuse « - » de GAO 112 est prévue pour être reliée à chaque électrode de mesure 108i par l'intermédiaire d'un moyen de scrutation 116, qui peut être par exemple un switch, de sorte à interroger individuellement à tour de rôle les électrodes de mesure 108.
L'utilisation du moyen de scrutation 116 est, bien entendu, optionnelle.
Dans ces conditions, l'amplificateur de charge 110, et en particulier GAO 112, fournit en sortie une tension Vs d'amplitude proportionnelle à la capacité de couplage Ceo, dite capacité électrode-objet, entre une ou plusieurs électrodes de mesure 108 reliée à son entrée « - » et un objet à proximité, ou en contact, de ladite électrode de mesure 108.
L'électronique de détection 100 peut en outre comprendre un conditionneur 118 permettant d'obtenir un signal représentatif de la capacité de couplage Ceo recherchée. Ce conditionneur 118 peut comprendre, par exemple, un démodulateur synchrone pour démoduler le signal par rapport à une porteuse, à la fréquence de détection. Le conditionneur 118 peut également comprendre un démodulateur asynchrone ou un détecteur d'amplitude. Ce conditionneur 118 peut, bien entendu, être réalisé sous une forme analogique et/ou numérique (microprocesseur) et comprendre tous moyens nécessaires de filtrage, de conversion, de traitement, etc.
Le conditionneur 118 mesure et fournit la valeur de la tension Vs.
L'électronique de détection 100 peut en outre comprendre un module de calcul 120 agencé pour déterminer une distance ou une information de distance, et/ou un contact ou une information de contact, entre au moins une électrode de mesure 108 et un objet, en fonction du signal relatif à la capacité de couplage Ceo issu du conditionneur 118.
Ce module de calcul 120 peut par exemple comprendre ou être réalisé sous la forme d'un microcontrôleur, ou d'un FPGA.
Le module de calcul 120 peut également fournir d'autres informations, telles que des déclenchements d'alarmes ou de procédures de sécurité, lorsque par exemple les distances mesurées sont inférieures à des seuils de distance prédéterminés.
Bien entendu, l'électronique de détection 100 peut comprendre d'autres composants que ceux décrits.
L'électronique de détection 100, ou au moins sa partie sensible avec l'amplificateur de charge 110 peut être référencée (ou alimentée par des alimentations électriques référencées) au potentiel de garde VG, pour minimiser les capacités parasites.
L'électronique de détection 100 peut également être référencée, de manière plus classique, au potentiel de masse 104.
Ainsi, lorsqu'un objet 122 entre dans la zone de détection 124 de la ou des électrodes de mesure 108i-108n, cet objet 122 vient en couplage capacitif avec au moins une électrode de mesure 108, ce qui modifie la capacité vue par cette électrode de mesure 108, et donc l'amplitude de la tension Vs mesurée par l'électronique de mesure 100 reliée à cette électrode de mesure 108.
Comme expliqué précédemment, la ou les électrodes de garde 106 sont agencée du côté opposé à la zone de détection 124, par rapport aux électrodes de mesure 108i-108n. Ainsi, en d'autres termes et sans perte de généralité, si la zone de détection 124 est au-dessus des électrodes de mesure 108i-108n, les électrodes de garde 106 sont au-dessous de ces électrodes de mesure 108i- 108n. Ces électrodes de garde 106 permettent de garder électriquement la ou les électrodes de mesure 108i-108n, et éviter qu'elle soit perturbée par d'autres surfaces ou organes interne de l'appareil à la surface duquel elles sont positionnées, et qui peuvent se trouver à un potentiel différent du potentiel de garde ou de détection VG.
La FIGURE 2 est une représentation schématique, en coupe suivant une vue de profil, d'un exemple de réalisation non limitatif d'un organe d'extension pouvant être mis en œuvre dans un appareil selon l'invention.
L'organe d'extension 200, représenté sur la FIGURE 2, est un support pour maintenir une ligne électrique courant le long d'au moins une partie d'un appareil selon l'invention, à l'extérieur dudit appareil. La ligne électrique peut être un câble électrique, un ou plusieurs fils électriques, disposé(s) ou non dans un passe-câble.
Le support 200 comprend un corps longitudinal réalisé, au moins en partie, avec un matériau diélectrique dont la permittivité relative est élevée, ou au moins plus élevée que celle de l'air, en particulier supérieure à 1,5, et préférentiellement à 2 ou 3. Le support 200 peut par exemple être réalisé avec un matériau polymère dont la permittivité relative est suffisamment élevée, tel que du polychlorure de vinyle (PVC), du polyuréthane, du polyester, du polyamide, du polyamide chargé de fibres de verre, de l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS).
Le support 200 comporte une extrémité 202, dite de maintien, pour maintenir une ligne électrique. Pour ce faire, le support 200 comporte, au niveau de ladite extrémité de maintien 202, une ouverture de passage 204 dans laquelle est passée, et est maintenue, la ligne électrique.
Le support de câble 200 comporte une extrémité 206, dite de fixation, opposée son extrémité de maintien 202. Cette extrémité de fixation est positionnée du côté de la ou des électrodes de mesure 108.
Au niveau de cette extrémité de fixation 206, le support 200 comporte une surface 208, dite d'appui, prévue pour venir en regard ou en contact avec au moins une électrode de mesure 108. Dans l'exemple représenté sur la FIGURE 2, la surface d'appui 208 est en contact avec une électrode de mesure 108, protégée par une couche fine de matériau diélectrique. Dans ces conditions, et considérant que le support 200 est réalisé en un matériau diélectrique de permittivité élevée (ou plus élevée que l'air), l'électrode de mesure 108 se trouve en couplage capacitif avec ledit support. Ce couplage capacitif permet d'étendre la portée de détection de l'électrode de mesure 108 dans le voisinage du support 200. Il permet ainsi de détecter des objets dans son voisinage ou en contact, même lorsque ces objets sont hors de la zone de détection directe de l'électrode de mesure 108. Cet effet est obtenu de manière totalement passive, en modifiant la structure et le guidage des lignes de champ.
Autrement dit, le support 200 se comporte comme une électrode de mesure, ou plus précisément comme un prolongement de l'électrode de mesure 108.
Dans l'exemple représenté, de manière optionnelle, le support 200 comporte en outre, du côté de son extrémité de fixation, un ou des plots 210 venant en appui sur une surface externe de l'appareil de part et d'autre de l'électrode de mesure 108.
La FIGURE 3 est une représentation schématique, en coupe selon une vue de profil, d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un organe d'extension pouvant être mis en œuvre dans un appareil selon l'invention.
L'organe d'extension 300, représenté sur la FIGURE 3, est support de ligne électrique et comprend tous les éléments du support de ligne électrique 200 de la FIGURE 2.
Le support 300 comprend en outre une piste 302, réalisée en un matériau conducteur d'électricité, insérée dans ou sur le support 300.
La piste conductrice 302, peut par exemple être réalisée en métal, en cuivre, ou avec un polymère ou une peinture chargé(e) de particules métalliques.
Dans l'exemple représenté sur la FIGURE 3, la piste conductrice 302 est présente sur la surface d'appui 208, et parcourt le support 300 sur toute sa longueur, de l'extrémité d'appui 206 jusqu'à l'extrémité de maintien 202. De plus, optionnellement, la piste conductrice 302 fait le tour de l'ouverture de passage 204.
En outre, dans l'exemple représenté, la piste conductrice 302 est contact électrique avec l'électrode de mesure 108, de sorte que le couplage électrique entre l'électrode de mesure 108 et le support 300 est un couplage par conduction.
Ce couplage par conduction permet un meilleur couplage électrique, et donc une meilleure extension de la portée de détection de l'électrode de mesure 108 par le support 300. Il permet ainsi de détecter des objets avec une plus grande portée et une plus grande précision.
Comme pour l'exemple de la FIGURE 2, cet effet est obtenu de manière totalement passive, en modifiant la structure et le guidage des lignes de champ.
Ce mode de réalisation a l'inconvénient de nécessiter que l'électrode de mesure 108 ne soit pas, ou que partiellement, recouverte par une couche de protection isolante. Toutefois, le contact électrique entre la piste conductrice 302 et l'électrode de mesure 108 peut être réalisé sur des surfaces très limitées, par exemple avec des picots traversant localement une couche de protection isolante.
La FIGURE 4 est une représentation schématique, en coupe et selon une vue de profil, d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un organe d'extension pouvant être mis en œuvre dans un appareil selon l'invention.
L'organe d'extension 300, représenté sur la FIGURE 4, est le support de ligne électrique 300 de la FIGURE 3.
Sur la FIGURE 4, à la différence de l'exemple donné en FIGURE 3, le support 300, et en particulier la piste conductrice 302, n'est pas en contact électrique avec l'électrode de mesure 108. En effet, sur la FIGURE 4, une couche diélectrique 402 est déposée entre le support 300 et l'électrode de mesure 108. Cette couche 402 peut être une couche de fixation, ou une couche de vernis, ou encore une couche de protection de l'électrode 108.
Dans ce cas, le support 300, et en particulier la piste conductrice 302, n'est pas en contact électrique direct avec l'électrode de mesure 108. Le couplage électrique entre l'électrode de mesure 108 et le support 300, et en particulier la piste conductrice 302, est un couplage capacitif. La piste conductrice 302 se polarise au potentiel de l'électrode de mesure 108, et se comporte ainsi comme une électrode de mesure secondaire ou une extension de l'électrode de mesure 108.
La présence de la piste conductrice 302 permet d'améliorer le couplage entre le support et l'électrode de mesure 108, en comparaison avec l'exemple de la FIGURE 2 par exemple. De plus, la présence de la piste conductrice 302, qui se polarise au potentiel de l'électrode de mesure 108, permet de mieux « véhiculer » ou guider ce couplage le long du support 300.
Dans tous les exemples décrits, l'organe d'extension est un support de ligne électrique. Bien entendu, l'organe d'extension n'est pas limité à un support de ligne électrique et peut être tout type d'organe d'extension, tel qu'une poignée par exemple comme illustré plus loin, ou un doigt d'extension de la détection capacitive, dont la fonction est d'étendre ou de déporter localement la zone de détection d'une électrode de mesure.
La FIGURE 5a est une représentation schématique, en coupe selon une vue de profil, d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un organe d'extension pouvant être mis en œuvre dans un appareil selon l'invention.
La FIGURE 5b est une représentation schématique, vue de dessus et en coupe suivant la ligne AA, de l'exemple de la FIGURE 5a.
L'organe d'extension 500, représenté sur les FIGURES 5a et 5b, est une poignée prévue pour être tenue ou manipulée par un utilisateur, pour par exemple orienter ou contrôler un appareil selon l'invention.
La poignée 500 se présente sous une forme longitudinale comportant une extrémité libre 502 et une extrémité de fixation 504, prévue pour venir du côté des électrodes de mesure équipant l'appareil.
La poignée 500 comporte quatre parties, ou pistes, conductrices d'électricité 506I-5064, isolées les unes des autres. Chaque partie conductrice 506I-5064 se prolonge depuis l'extrémité de fixation 504 jusqu'à l'extrémité libre 502.
La poignée 500 est positionnée à l'intersection de quatre électrodes de mesure IO81-IO84 de sorte que chaque partie conductrice, respectivement 506I-5064, est en couplage électrique avec une électrode de mesure, respectivement 108I- 1084.
Ainsi, la partie conductrice 506i de la poignée 500 est en couplage électrique avec l'électrode de mesure 108i et permet d'étendre, sur toute la longueur de la poignée 500, la détection capacitive réalisée par ladite électrode de mesure 108i.
Ce couplage électrique peut être un couplage capacitif, au travers d'une couche de protection diélectrique, ou un couplage par contact électrique.
Dans cette configuration, lorsqu'un objet tel qu'une main s'approche de la poignée 500, il est possible de déterminer la direction d'approche et de contact dudit objet avec la poignée 500.
Optionnellement, la poignée 500 peut comprendre un module électronique 508 qui réalise une fonction électronique. Dans l'exemple illustré, cette fonction peut comprendre une interface de commande avec par exemple un bouton, une molette, et/ou un capteur d'effort destinés à être actionnés par un opérateur.
Ce module électronique 508 est alimenté par une alimentation électriquement flottante, telle qu'une pile ou une batterie. Comme expliqué précédemment, dans ce cas, il se polarise naturellement au potentiel des électrodes de mesure à la fréquence de détection et ne perturbe pas les mesures. En outre, dans la mesure où il comprend des surfaces conductrices, il peut même contribuer à l'extension de la zone de mesure.
Le module électronique 508 comprend également une liaison de sans fil (bluetooth, wifi...) pour recevoir et/ou transmettre les informations.
Suivant des variantes, la piste conductrice 302 de l'organe d'extension 300, et/ou les pistes conductrices d'électricité 506I-5064 de l'organe d'extension 500, peuvent être réalisées dans un matériau avec une permittivité diélectrique relative élevée, par exemple supérieure à 3, ou supérieure à 5. Dans ce cas, elles peuvent être intégrées dans un corps réalisé dans un matériau diélectrique de permittivité diélectrique relative plus faible, par exemple de l'ordre de 1 à 1.5. Ce corps peut en particulier être constitué d'une structure évidée ou creuse, pour rapprocher sa permittivité diélectrique relative de celle de l'air. La FIGURE 6 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif d'un appareil selon l'invention.
L'appareil 600, représenté sur la FIGURE 6, est un robot et en particulier un bras robotisé tel qu'un robot collaboratif industriel travaillant sous la surveillance, ou en collaboration avec, un opérateur, ou encore un robot médical en vue d'une intervention sur le corps d'une personne, ou encore un robot d'assistance à la personne.
Le bras robotisé 600 comprend un segment fixe 602, trois segments articulées 604-608 et une tête fonctionnelle 610 fixée au segment 608. La tête fonctionnelle 610 est une pince munie d'un moteur électrique (non représenté).
Chaque segment 602-608 est doté d'électrodes de mesures 108 pour réaliser une détection capacitive d'objets se trouvant dans l'environnement du robot 600, dans leur zone de détection 124. Ces électrodes de mesure 108 peuvent en particulier être déposées ou réalisées dans ou sur la coque extérieure dudit segment. Ces électrodes de mesure 108 sont de préférence protégées des couplages capacitifs parasites avec les éléments internes du robot par des électrodes de garde 106, positionnées entre ces électrodes de mesure 108 et ces éléments interne du robot, comme illustré à la FIGURE 1. Les électrodes de mesure 108 sont donc, dans ce cas, électriquement isolées des éléments internes du bras robotisé.
A titre d'exemple non limitatif, les électrodes de mesure 108 et les électrodes de garde 106 peuvent être réalisées par des dépôts de couches métalliques sur un support diélectrique, constitués par la coque extérieure elle- même, ou par un élément fixé sur une coque du bras robotisé.
Le bras robotisé 600 comprend une ligne 612 pour alimenter la tête fonctionnelle 610 et/ou pour communiquer avec la tête fonctionnelle 610 et, un module 614 d'alimentation et ou de communication relié à la ligne 612.
Le bras robotisé 600 comprend quatre supports de ligne électrique pour maintenir la ligne électrique 612 qui peuvent être l'un quelconque des supports des FIGURES 2-4. Par exemple, le bras robotisé 600 comprend quatre supports 300I-3004 qui sont identiques au support de ligne 300 de la FIGURE 3.
Le bras robotisé 600 comprend en outre une poignée 500, qui peut être la poignée des FIGURES 5a et 5b. La poignée 500 est fixée au segment 608 et permet à un utilisateur de manipuler le bras robotisé 600, et en particulier pour modifier la position et/ou l'orientation de la tête fonctionnelle 610 et/ou de l'un quelconque des segments articulés 604-608.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Appareil (600) comprenant une ou plusieurs électrodes (108), dites de mesure, pour détecter au moins un objet (122) dans une zone de détection (124), et une électronique de détection capacitive (100) configurée pour :
- polariser la ou les électrodes de mesure (108) à un potentiel électrique alternatif (VG), dit de détection, différent d'un potentiel de masse (104), à une fréquence, dite de détection, et
- détecter un signal (Vs) relatif à un couplage capacitif entre ledit objet (122) et au moins une électrode de mesure (108) ;
ledit appareil (600) comprenant en outre au moins un organe (200;300;500), dit d'extension :
- fixé audit appareil (600) au-dessus d'au moins une électrode de mesure (108), et
- en couplage électrique avec ladite au moins une électrode de mesure (108) ;
de sorte que ledit organe d'extension (200;300;500) réalise une extension de la détection capacitive réalisée par ladite au moins une électrode de mesure (108).
2. Appareil (600) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un organe d'extension (200;300;500) est, ou comprend :
- un doigt d'extension de la fonction de détection capacitive,
- un support (200;300) de câble ou de gaine, ou
- une poignée (500) de manipulation dudit appareil (600).
3. Appareil (600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un organe d'extension (200;300;500) comprend une partie, en particulier un corps, réalisée en au moins un matériau diélectrique de permittivité relative supérieure à 1,5, en particulier supérieure à 2, ou encore plus particulièrement supérieure à 3, ou encore plus particulièrement supérieure à 5.
4. Appareil (600) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins un organe d'extension (200) est réalisé entièrement en matériau(x) diélectrique(s).
5. Appareil (600) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un organe d'extension (300;500) comprend au moins une partie (302;506I-5064) conductrice d'électricité.
6. Appareil (600) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins un organe d'extension (300;500) est réalisé par association d'au moins une partie conductrice d'électricité (302;506I-5064) et d'au moins une partie diélectrique, ladite au moins une partie conductrice (302;506I-5064) se prolongeant sur au moins une partie de la hauteur de l'organe d'extension (300;500) vu de l'électrode de mesure (108).
7. Appareil (600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour au moins un organe d'extension (200;300), le couplage électrique entre ledit organe d'extension (200) et l'électrode de mesure est un couplage capacitif dans ou au travers d'une couche (208;402) diélectrique.
8. Appareil (600) selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que, pour au moins un organe d'extension (300;500), le couplage électrique entre ledit organe d'extension (300;500) et l'électrode de mesure (108) est un couplage par conduction, réalisé par contact électrique entre une partie électriquement conductrice (302;506I-5064) dudit organe d'extension (300;500) et ladite électrode de mesure (108 ; 108I- 1084) .
9. Appareil (600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un organe d'extension (200;300) est dessus de, et en couplage électrique avec, une seule électrode de mesure (108).
10. Appareil (600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un organe d'extension (500) est au-dessus de, et en couplage électrique avec, plusieurs électrodes de mesure (108I-1084), en particulier à l'intersection de plusieurs électrodes de mesure (108I- 1084) .
11. Appareil (600) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins un organe d'extension (500) comprend plusieurs parties distinctes (506i-
5064), chacune en couplage électrique avec une électrode de mesure distincte
( 108I- 1084) .
12. Appareil (600) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit au moins un organe d'extension (500) comprend plusieurs parties distinctes conductrices d'électricité (506I-5064), isolées les unes des autres, chacune en couplage électrique avec une électrode de mesure distincte (108I- 1084) .
13. Appareil (600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un organe d'extension (500) comprend un module électronique (508) électriquement référencé à un potentiel flottant.
14. Appareil (600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une électrode (106), dite de garde, agencée du côté opposée à l'organe d'extension (200;300;500) par rapport à l'au moins une électrode de mesure (108), et polarisée à un potentiel (VG), dit de garde, identique au potentiel de détection à la fréquence de détection.
15. Appareil (600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un robot se présentant sous l'une des formes suivantes : bras robotisé, robot mobile, véhicule sur roues ou chenilles, robot de type humanoïde, ou gynoïde, ou androïde.
16. Appareil (600) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une ligne électrique (612) et au moins un organe d'extension (300i- 3004) pour maintenir ladite ligne électrique (612).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5166679A (en) * 1991-06-06 1992-11-24 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics & Space Administration Driven shielding capacitive proximity sensor
WO2008070454A2 (fr) * 2006-11-28 2008-06-12 Process Equipment Co. Of Tipp City Système de détection de proximité
DE102013106704A1 (de) * 2013-06-26 2014-12-31 Hartmut Fuchs Vorrichtung zur berührungslosen Detektion und/oder Abstandsermittlung mindestens eines Objektes relativ zu einem Messkörper sowie Verfahren dazu
DE102013021387B4 (de) * 2013-12-13 2019-09-12 Daimler Ag Roboter sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Roboters

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