FR2963431A1 - Dispositif permettant le controle non destructif de structures et comportant un drone et une sonde de mesure embarquee - Google Patents

Dispositif permettant le controle non destructif de structures et comportant un drone et une sonde de mesure embarquee Download PDF

Info

Publication number
FR2963431A1
FR2963431A1 FR1056167A FR1056167A FR2963431A1 FR 2963431 A1 FR2963431 A1 FR 2963431A1 FR 1056167 A FR1056167 A FR 1056167A FR 1056167 A FR1056167 A FR 1056167A FR 2963431 A1 FR2963431 A1 FR 2963431A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
drone
probe
measuring probe
contact
connecting means
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.)
Granted
Application number
FR1056167A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2963431B1 (fr
Inventor
Pierre-Yves Pallier
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.)
Helicofice Fr
Original Assignee
COFICE
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 COFICE filed Critical COFICE
Priority to FR1056167A priority Critical patent/FR2963431B1/fr
Priority to PCT/FR2011/051444 priority patent/WO2012013878A1/fr
Publication of FR2963431A1 publication Critical patent/FR2963431A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2963431B1 publication Critical patent/FR2963431B1/fr
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/225Supports, positioning or alignment in moving situation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/265Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • B64U10/13Flying platforms
    • B64U10/14Flying platforms with four distinct rotor axes, e.g. quadcopters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U20/00Constructional aspects of UAVs
    • B64U20/40Modular UAVs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/25UAVs specially adapted for particular uses or applications for manufacturing or servicing
    • B64U2101/26UAVs specially adapted for particular uses or applications for manufacturing or servicing for manufacturing, inspections or repairs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/20Remote controls
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/02Mechanical
    • G01N2201/021Special mounting in general
    • G01N2201/0214Airborne

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

Le dispositif (1) permet le contrôle non destructif de structures, et par exemple la mesure d'épaisseurs de structures au moyen d'une sonde ultrasonore. Il comporte un drone (2) qui a une capacité de vol stationnaire, et qui est de préférence pilotable à distance de manière manuelle par un opérateur au moyen d'une télécommande, et une sonde de mesure (6) embarquée et reliée au drone (2) par des moyens de liaison (3 ; 4). Les moyens de liaison (3 ; 4) permettent, en pilotant le drone, de positionner et immobiliser temporairement la sonde de mesure (6) au contact d'une surface d'une structure à contrôler.

Description

DISPOSITIF PERMETTANT LE CONTRÔLE NON DESTRUCTIF DE STRUCTURES ET COMPORTANT UN DRONE ET UNE SONDE DE MESURE EMBARQUEE Domaine technique La présente invention concerne le domaine du contrôle non destructif et à distance de structures, et en particulier de grandes structures métalliques ou en matériau composite. Elle concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, la mesure à distance de l'épaisseur d'une structure en différents points au moyen d'un drone et d'une sonde de mesure embarquée. Art antérieur Pour réaliser le contrôle non destructif de structures, il est usuel d'utiliser une sonde de mesure qui est appliquée sur la structure à contrôler, ou qui est positionnée à proximité de la structure à contrôler. Par exemple, la sonde de mesure émet un signal, qui peut notamment être de type ultrasonore ou électromagnétique, lequel signal se propage dans la matière de la structure, et est au moins en partie réfléchi par la structure. La sonde capte ce signal réfléchi par la matière de la structure. Ce signal réfléchi et capté par la sonde est converti en un signal de mesure permettant de caractériser la structure, et par exemple de mesurer l'épaisseur locale de la structure. En procédant à plusieurs mesures en différents points de la structure, il est possible de cartographier la structure en ces différents points de mesure avec cette caractéristique contrôlée (par exemple l'épaisseur) et/ou de détecter par exemple des faiblesses ou anomalies dans la structure. Plus particulièrement, lorsque le contrôle non destructif est réalisé avec une sonde de type palpeur, c'est-à-dire une sonde devant être appliquée au contact de la structure, tel que par exemple une sonde de mesure ultrasonore, il est indispensable de s'assurer du bon positionnement de la sonde au contact de la structure pendant une durée suffisamment longue pour pouvoir effectuer une mesure correcte. Pendant cette mesure, la sonde doit être immobile et en contact avec la structure. A titre purement indicatif, dans le cas d'une sonde de mesure ultrasonore permettant une mesure d'épaisseur, la durée de mise en contact de la sonde avec la structure est typiquement au moins de l'ordre de 2 secondes. La manière la plus simple de procéder à ce contrôle non destructif de structures est de faire positionner manuellement par un operateur la sonde de mesure par rapport à la structure. Cette méthode manuelle pose des problèmes lorsque les parties de la structure à contrôler sont difficiles 1 o d'accès pour l'opérateur, et notamment lorsque les parties de la structure à contrôler sont situées en hauteur, comme par exemple des parties en hauteur de grands ouvrages (ponts, tours, bâtiments, ...). En outre, cette méthode manuelle occasionne des risques de chute pour l'opérateur lorsque les parties de la structure à contrôler sont situées en hauteur. 15 Pour pallier ce problème, on a déjà proposé dans la demande de brevet français FR 2861457 d'utiliser un robot mobile téléguidé, embarquant une ou plusieurs sondes de mesure, et apte à rouler ou glisser sur une paroi de la structure. Le robot comporte des moyens lui permettant d'adhérer à la paroi de la structure. La sonde de mesure est appliquée sur la paroi de la 20 structure à contrôler par exemple par aimantation. Cette solution technique oblige à mettre en oeuvre des moyens permettant de faire adhérer le robot à la paroi de la structure, tout en lui permettant de se déplacer en glissant ou en roulant au contact de la paroi de la structure. En pratique, cette solution peut être mise en oeuvre uniquement 25 pour contrôler des structures présentant une paroi continue à géométrie simple, telle que par exemple la coque d'un navire, qui permet de guider le robot lors de ses déplacements jusqu'au point de mesure. Cette solution n'est pas adaptée pour le contrôle non destructif de structures complexes (par exemple structures comportant un assemblage de poutres, structures 30 présentant des surfaces accidentées ou fortement irrégulières). On a également proposé dans la demande de brevet internationale WO2009/142933 un système d'inspection de structures comportant une pluralité de véhicules mobiles indépendants, tels que par exemple des drones, qui sont équipés par exemple de caméra(s) et de capteur(s) (notamment de capteurs ultrasonores) et qui sont conçus pour se déployer de manière autonome (sans pilotage manuel) et en même temps sur la structure. Objectif de l'invention La présente invention vise à proposer une nouvelle solution technique de contrôle non destructif d'une structure au moyen d'au moins 1 o une sonde de mesure devant être appliquée au contact d'une surface de la structure, laquelle solution technique présente au moins les avantages suivants : - elle permet de réaliser des contrôles non destructifs d'une partie d'une structure qui peut être difficilement accessible, et qui est par 15 exemple située en hauteur, et ce notamment sans risque d'accident pour un opérateur, - elle permet de réaliser des contrôles non destructifs et à distance d'une structure, quelle que soit la complexité de la structure. Résumé de l'invention 20 L'invention a ainsi pour objet un dispositif pour le contrôle non destructif de structures, lequel dispositif comporte un drone ayant une capacité de vol stationnaire, et une sonde de mesure embarquée et reliée au drone par des moyens de liaison qui permettent, en pilotant le drone, de positionner et immobiliser temporairement la sonde de mesure au contact 25 d'une surface d'une structure à contrôler. Dans le présent texte, on désigne par «drone » tout aéronef pouvant embarquer une charge et ne comportant pas de pilote humain embarqué. Dans le cadre de l'invention, le drone peut être piloté de manière automatique, soit par une unité électronique de commande embarquée et 30 programmée de manière appropriée, soit à distance par une unité de commande déportée et programmée de manière appropriée, afin d'effectuer automatiquement, et sans intervention d'un opérateur, un plan de vol prédéfini permettant une prise de mesure automatique sur une structure. Néanmoins, le drone est de préférence un aéronef pilotable à distance de manière manuelle par un opérateur au moyen d'une télécommande.
Dans le dispositif de l'invention, le drone présente une capacité de vol stationnaire, c'est-à-dire peut être contrôlé de manière à sensiblement conserver une même position sensiblement stable dans l'air. Dans le cadre de l'invention, la sonde de mesure peut être toute sonde comportant un capteur à contact, c'est-à-dire toute sonde de mesure devant pour son fonctionnement être mise en contact avec la structure à contrôler. De manière optionnelle, le dispositif de l'invention peut comporter l'une et/ou l'autre des caractéristiques facultatives suivantes, prises isolément ou en combinaison l'une avec l'autre : - le drone est pilotable à distance de manière manuelle par un opérateur au moyen d'une télécommande ; - les moyens de liaison permettent de découpler la sonde de mesure et le drone de manière à permettre, une fois la sonde de mesure positionnée au contact d'une surface, des mouvements et/ou déplacements du drone sans modifier la position et l'orientation de la sonde de mesure par rapport à la surface ; - les moyens de liaison sont conçus pour découpler la sonde de mesure et le drone, de manière à permettre, une fois la sonde de mesure positionnée au contact d'une surface, des mouvements de tangage du drone sans modifier la position et l'orientation de la sonde de mesure par rapport à la surface ; - les moyens de liaison comportent des moyens d'amortissement des mouvements de tangage du drone ; - les moyens de liaison sont conçus pour découpler la sonde de mesure et le drone, de manière à permettre, une fois la sonde de mesure positionnée au contact d'une surface, des mouvements de roulis du drone sans modifier la position et l'orientation de la sonde de mesure par rapport à la surface ; - les moyens de liaison comportent des moyens d'amortissement des mouvements de roulis du drone ; - les moyens de liaison sont conçus pour découpler la sonde de mesure et le drone, de manière à permettre, une fois la sonde de mesure positionnée au contact d'une surface, des mouvements de lacet du drone sans modifier la position et l'orientation de la sonde de mesure par rapport à la surface ; - les moyens de liaison comportent des moyens d'amortissement des mouvements de lacet du drone ; - les moyens d'amortissement comportent des attaches en matériau viscoélastique ; - les moyens de liaison sont conçus pour découpler la sonde de mesure et le drone, de manière à permettre, une fois la sonde de mesure positionnée au contact d'une surface, des déplacements verticaux du drone sans modifier la position et l'orientation de la sonde de mesure par rapport à la surface ; - les moyens de liaison sont conçus pour découpler la sonde de mesure et le drone, de manière à permettre, une fois la sonde de mesure positionnée au contact d'une surface, des déplacements latéraux du drone sans modifier la position et l'orientation de la sonde de mesure par rapport à la surface ; - les moyens de liaison entre la sonde de mesure et le drone comportent un support de sonde sur lequel est fixée la sonde de mesure, un châssis en au moins deux parties, une première partie étant fixée au drone et une deuxième partie étant solidaire du support de sonde, et les deux parties du châssis étant reliées entre elles par des moyens de liaison permettant des mouvements de la première partie par rapport à la deuxième partie du châssis de manière à découpler la sonde de mesure du drone et permettre, une fois la sonde de mesure positionnée au contact d'une surface, des mouvements de tangage et/ou de roulis et/ou de lacet du drone sans modifier la position et l'orientation de la sonde de mesure par rapport à la surface ; - les moyens de liaison entre les deux parties du châssis permettent d'amortir les mouvements de tangage et/ou de roulis et/ou de lacet du drone ; - les moyens de liaison entre les deux parties du châssis comportent des attaches en matériau viscoélastique ; - les moyens de liaison entre la sonde de mesure et le drone comportent une tête de perche sur laquelle est fixée la sonde de mesure, et qui est articulée de manière à posséder au moins deux degrés de liberté en rotation suivant deux axes de rotation qui sont perpendiculaires entre eux ; - lesdits deux axes de rotation de la tête de perche définissent un plan sensiblement parallèle au plan défini par les deux axes de tangage et lacet du drone ; - le débattement en rotation de la tête de perche autour desdits deux axes est limité par des butées ; - le dispositif comporte un palpeur dans lequel est fixée au moins ladite sonde de mesure, ledit palpeur définissant un plan de contact et ladite sonde de mesure affleurant au niveau du plan de contact du palpeur ; - le palpeur comporte une face avant, qui est plane et qui définit ledit plan de contact. - l'orientation du plan de contact du palpeur par rapport au drone est réglable ; - les moyens de liaison entre la sonde de mesure et le drone comportent une perche à l'extrémité de laquelle est fixée la sonde de mesure ; - les moyens de liaison entre la sonde de mesure et le drone sont conçus de telle sorte que la sonde est mobile et guidée en translation sur une course limitée par rapport au drone entre une position rétractée dans laquelle la distance entre la sonde de mesure et le drone est minimale, et une position déployée dans laquelle la distance entre la sonde de mesure et le drone est maximale, et les moyens de liaison entre la sonde de mesure et le drone comportent des moyens de rappel élastique exerçant une force de rappel qui ramène la sonde de mesure en position déployée lorsque la sonde de mesure n'est pas en contact avec une surface ; - Le dispositif comporte en outre des moyens de fixation qui permettent, lorsque la sonde de mesure est positionnée au contact d'une surface, de fixer temporairement ladite sonde de mesure au contact de cette surface ; - lesdits moyens de fixation sont fixés au palpeur ; - lesdits moyens de fixation comportent un ou plusieurs aimants ; - la sonde de mesure est une sonde ultrasonore ; - les moyens de liaison entre la sonde de mesure et le drone comportent des moyens d'appui qui permettent de décoller la sonde de mesure d'une surface en faisant basculer le drone en appui sur la surface par l'intermédiaire desdits moyens d'appui ; - le dispositif comporte en outre des moyens d'injection qui sont embarqués sur le drone, et qui permettent, lorsque la sonde de mesure est appliquée contre une surface, d'injecter un agent couplant entre la sonde de mesure et ladite surface ; - les moyens d'injection sont télécommandables ; - le dispositif comporte en outre au moins un capteur de contact permettant de détecter si la sonde de mesure est en contact ou non avec une surface ; - le dispositif comporte des moyens de commande embarqués sur le drone qui permettent de commander automatiquement les moyens d'injection à partir au moins du signal de détection délivré par ledit capteur de contact ; - lesdits moyens d'injection comportent un réservoir, qui contient l'agent couplant, et qui est amovible de manière à pouvoir être remplacé. L'invention a également pour objet l'utilisation du dispositif visé précédemment, pour réaliser un contrôle non destructif d'une structure. Plus particulièrement, mais non exclusivement, le contrôle non destructif de la structure consiste par exemple à mesurer localement l'épaisseur de la structure Brèves description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-après de plusieurs variantes de réalisation d'un dispositif de l'invention qui ne sont pas limitatives, ni exhaustives, de l'invention, laquelle description est faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - La figure 1 est une représentation en perspective d'un dispositif de contrôle, conforme à une première variante de réalisation de l'invention, et comportant notamment un drone de type hélicoptère, et une perche rectiligne rétractable, qui est solidaire du drone, et à l'extrémité de laquelle est fixé un palpeur intégrant au moins une sonde de mesure, - La figure 2 est une vue de côté du dispositif de contrôle de la figure 1, en phase d'approche d'une surface d'une paroi de structure à contrôler, la sonde de mesure étant en position déployée et n'étant pas en contact avec ladite surface, - La figure 3 est une vue de côté du dispositif de contrôle de la figure 1, en phase de prise de mesure pour le contrôle d'une paroi de structure, la sonde de mesure étant appliquée au contact de la 3 o surface de la paroi et étant en position rétractée, - la figure 4 est une vue partielle en perspective du dispositif de la figure 1 montrant en détail le châssis du dispositif et le montage de la perche sur ce châssis, - la figure 5 est une représentation en perspective d'un exemple de réalisation d'une perche avec tête de perche articulée et système d'injection d'un agent couplant, - la figure 6 est une vue de côté de la perche de la figure 5, - la figure 7 est une vue de côté d'un dispositif de contrôle de l'invention, conforme à une deuxième variante de réalisation, et comportant notamment un drone de type hélicoptère, et une perche 1 o coudée à 90°, qui est solidaire du drone, et à l'extrémité de laquelle est fixé un palpeur intégrant au moins une sonde de mesure. Description détaillée En référence à la figure 1, le dispositif 1 de contrôle non destructif de structures comporte : 15 - un drone 2, - une perche 3 portant à une extrémité un élément palpeur 5 dans lequel est logée au moins une sonde de mesure 6, - un système d'injection 8 d'agent couplant, fixé à l'autre extrémité de la perche 3, 20 - un châssis 4, sur lequel est fixé le drone 2 et sur lequel la perche 3 est montée en porte-à-faux. Drone 2 Le drone 2 est un aéronef, qui a une capacité de vol stationnaire, et qui de manière usuelle est pilotable manuellement à distance par un 25 opérateur au moyen d'une télécommande. Dans l'exemple particulier illustré, le drone 2 est un aéronef, qui comporte de manière connue en soi : - quatre rotors 21 d'axe vertical équipés chacun de deux pales 22, et - une cellule centrale 23. 3o On a représenté sur la figure 1, l'axe de roulis R, l'axe de tangage T et l'axe de lacet L du drone 2.
L'invention n'est pas limitée à ce type particulier de drone 2. De manière non exhaustive, on pourrait par exemple mettre en oeuvre un drone de type hélicoptère comportant un rotor central ou un drone à plusieurs rotors tel que par exemple celui décrit dans la demande de brevet français FR 2 909 972. Le drone pourrait également être un aéronef de type dirigeable, pilotable à distance. La cellule centrale 23 sert de logement notamment : - au moteur et au mécanisme d'entrainement du rotor 21, - à une carte électronique permettant la télécommande du drone 2, 10 pour le contrôle manuel à distance du vol du drone 2 par un opérateur, - à un équipement électronique d'acquisition permettant d'acquérir les données de mesure acquises au moyen des capteurs du palpeur 5, dont au moins la sonde de mesure 6, 15 - à des moyens de télécommunication radio, qui permettent notamment de dialoguer à distance avec ledit équipement électronique d'acquisition et de transmettre vers un poste de mesure distant les données de mesures acquises par le dispositif, - à un équipement électronique de contrôle et commande du système 20 d'injection 8, lequel équipement est de préférence télécommandable à distance par un opérateur au moyen d'une télécommande adaptée. Perche 3 - élément palpeur 5 Dans la variante particulière de réalisation des figures 1 à 6, la perche 3 comporte un support tubulaire rectiligne 30, d'axe longitudinal 30a 25 (figure 2) sensiblement parallèle à l'axe de roulis R du drone 2, et une tête de perche 31 (figures 1 et 2) qui est montée à une extrémité du tube 30, de manière à être déportée par rapport au drone 2 et à ne pas être positionnée au dessous des pales 22 du drone 2. Le tube 30 peut plus généralement être constitué par tout support permettant de déporter la tête de perche 31, 30 et de ce fait le palpeur 5 intégrant la sonde de mesure 6, en dehors du volume d'encombrement du drone 2.
Le tube 30 doit présenter une résistance à la flexion suffisante pour éviter une flèche du tube 30, et est de préférence le plus léger possible. Pour un bon compromis entre ces deux contraintes, on choisit par exemple un tube 30 rigide en carbone pultrudé, de diamètre adapté.
Plus particulièrement, le palpeur 5 est fixé sur la tête de perche 31, et se présente sous la forme d'un bloc cylindrique dans lequel sont intégrés (figure 5) la sonde de mesure précitée 6, plusieurs aimants 51 et de manière optionnelle un capteur supplémentaire 7, tel que par exemple un capteur de température. Ce capteur supplémentaire 7 peut être un capteur nécessitant, 1 o comme pour la sonde de mesure 6, une mise en contact avec une surface S de la structure à contrôler, ou être un capteur de proximité du type capteur infrarouge. Le bloc cylindrique du palpeur 5 comporte (figures 2 et 5) une face avant 5a plane, au niveau de laquelle affleurent la sonde de mesure 6, les 15 aimants 51 et le cas échéant le capteur 7. Cette face avant 5a plane définit un plan P de contact du palpeur 5 avec une surface d'une structure à contrôler. Le palpeur 5 ne comporte pas nécessairement une face avant 5a plane, mais peut plus généralement comporter en face avant au moins trois 20 points de contact définissant un plan de contact P du palpeur 5, au niveau duquel affleurent la sonde de mesure 6, les aimants 51 et le cas échéant le capteur 7. La sonde de mesure 6 doit, pour effectuer une mesure, être appliquée contre une surface S, en étant maintenue immobile, pendant une 25 durée minimale nécessaire à la mesure. Par exemple, la sonde de mesure 6 est une sonde ultrasonore qui permet la mesure d'épaisseur locale de la structure à contrôler ou qui permet la détection de fissures dans la structure. La sonde de mesure 6 peut être toute sonde comportant au moins un capteur à contact, c'est-à-dire toute sonde de mesure devant pour son 30 fonctionnement être mise en contact avec la structure à contrôler. Le capteur à contact de la sonde de mesure 6 n'est pas nécessairement un capteur ultrasonore, mais peut par exemple être capteur de température à contact, un capteur électromagnétique à contact,... On a représenté de manière schématique sur la figure 2, le drone 2 en phase d'approche (flèche D) d'une paroi P1 d'une structure à contrôler.
Sur cette figure 2, le palpeur 5 n'est pas en contact avec la surface S de la paroi P1. On a représenté de manière schématique sur la figure 3, le drone 2 en position de vol stationnaire par rapport à une paroi P1 d'une structure à contrôler. Sur cette figure 3, l'axe 30a du tube 30 de la perche 3 est 1 o sensiblement perpendiculaire à la surface S de la paroi, et la tête de perche 31 est appliquée en butée contre la surface S de la paroi P1, de telle sorte que la face avant 5a du palpeur 5 est en appui plan sur toute sa surface avec la surface S de la paroi P1. Il en résulte que la sonde de mesure 6 est positionnée au contact de la surface S de la paroi P en étant correctement, 15 orientée par rapport à la surface S et peut être utilisée pour effectuer une mesure. Pour effectuer une prise de mesure correcte au moyen de la sonde de mesure 6, il est nécessaire d'immobilier le palpeur 5 dans cette position de contact de la figure 3 pendant une durée minimale, qui dépend de la technologie de la sonde de mesure 6 et qui est par exemple typiquement 20 d'au moins 2 secondes pour une sonde ultrasonore. Si pendant la phase de prise de mesure, la face avant 5a du palpeur 5 n'est pas maintenue en permanence en contact sur toute sa surface avec la surface S, la position et/ou l'orientation de la sonde de mesure 6 par rapport à la surface S sont modifiées et la mesure est faussée ou impossible. 25 Dans la variante particulière de mise en oeuvre des figures 2 et 3, la paroi P1 est verticale et les axes X, Y, Z sont sensiblement parallèles respectivement aux axes de roulis R, de tangage T et de lacet L du drone 2. Dans cette variante particulière de réalisation, la face avant 5a du palpeur 5, qui définit le plan de contact P de la sonde de mesure 6, est 3o sensiblement perpendiculaire à l'axe R de roulis. Ceci n'est toutefois pas limitatif de l'invention. Dans une autre variante, le support 30 de la tête de perche 31 pourrait être conçu de telle sorte que le plan de contact P de la sonde de mesure 6 est sensiblement perpendiculaire à l'axe L de lacet du drone 2, tel que dans l'exemple illustré sur la figure 7. A cet effet, sur cette figure 7, le support 30 de la perche 3 est un tube coudé vers le haut suivant un angle A de 90°. Cette variante permet par exemple d'effectuer facilement une mesure au moyen de la sonde 6 sur une surface S de paroi sensiblement horizontale. De préférence dans la variante de la figure 7, la perche 3 est conçue de sorte que l'angle A est réglable, de manière à régler l'orientation du plan 1 o de contact P de la sonde de mesure 6 par rapport au drone 2. Ceci est obtenu en mettant en oeuvre par exemple un coude 30b formant une articulation réglable. Dans une autre variante de réalisation, l'orientation du plan P de contact de la sonde de mesure 6 (face avant 5a du palpeur 5) par rapport 15 aux axes de roulis R, tangage T et lacet L du drone 2 peut être différente des deux exemples particuliers d'orientation illustrés respectivement sur les figures 1 et 7. Dans une variante perfectionnée, le support 30 et la tête de perche 31 peuvent également être conçus de manière à permettre un réglage 20 manuel de l'orientation initiale du plan P de contact de la sonde de mesure 6 par rapport aux axes de roulis R, tangage T et lacet L du drone 2. Pour positionner la sonde de mesure 6 contre la surface S (position de la figure 3), un opérateur commande le vol du drone 2 en pilotant manuellement et à distance le drone 2 au moyen de sa télécommande, de 25 manière à positionner le palpeur 5 au contact de la zone de la surface S de la structure à contrôler. Ce pilotage peut être totalement manuel ou être assisté. La zone à contrôler peut avantageusement être située en un point difficilement accessible ou inaccessible pour l'opérateur, et notamment en hauteur, et les opérations de mesure peuvent avantageusement être 30 réalisées sans aucun risque corporel pour l'opérateur. Pendant la mesure, l'opérateur pilote le drone en vol stationnaire de manière à constamment maintenir le palpeur 5 dans la position de contact de la figure 3 pendant une durée minimale nécessaire à la prise de mesure. Tête de perche 31- aimants 51 Dans la variante particulière de réalisation des figures annexées, les aimants 51 sont utiles lorsque la surface S de la structure à contrôler est métallique et par exemple en acier. Ils sont en revanche inopérants lorsque la surface S n'est pas métallique. Ils permettent de fixer temporairement (pendant la durée nécessaire à la mesure) le palpeur 5, et par là-même la sonde de mesure 6, contre une surface S métallique. 1 o Les aimants 51 peuvent être des aimants permanents ou des électroaimants. Lorsque la surface S est métallique, il suffit à l'opérateur de piloter le drone 2 de manière à positionner, en vol stationnaire, la tête de perche 31 à proximité de la paroi S. Une fois ce vol d'approche réalisé, les aimants 15 51 de la tête de perche 31 attirent la tête de perche 31 au contact de la surface S et permettent de fixer temporairement et de manière fiable (pendant la durée nécessaire à la mesure) le palpeur 5, et de ce fait la sonde de mesure 6, contre la surface S métallique. Cette aimantation facilite le pilotage du drone 2 pour obtenir la mise en contact et un maintien en 20 contact du palpeur 5 avec la surface S, et facilite le pilotage en vol stationnaire du drone 2 pendant la phase de mesure de la figure 3. Les aimants 51 pourraient être remplacés par d'autres moyens de fixation temporaire remplissant la même fonction, et par exemple par des moyens de fixation de type ventouses, qui présentent l'avantage par rapport 25 aux aimants de permettre la fixation temporaire de la sonde de mesure 6 au contact la surface S, quelle que soit le matériau constitutif de cette surface S. Décollement du palpeur 5 par rapport à la surface S Une fois la mesure effectuée, l'opérateur pilote le drone 2 de 30 manière à écarter la tête de perche 31 de la surface S. Lorsque le palpeur 5 porté par tête de perche 31 est fixé au contact de la surface S par des moyens de fixation temporaire, tels que les aimants 51 ou équivalents, le mouvement de retrait du drone 2 doit être suffisant pour décoller le palpeur 5 de la surface S, malgré la force d'attraction exercée par les aimants 51.
Dans la variante particulière de réalisation des figures annexées, pour aider au décollement du palpeur 5 de la paroi P1, la tête de perche 31 est équipée de deux flasques latéraux 310 (figure 5) présentant chacun un bord d'appui avant 311. Chaque bord d'appui 311 comporte au moins une portion 311a (figure 6) sensiblement rectiligne ou à grand rayon de courbure, 1 o qui est positionnée dans le plan de contact P du palpeur 5, et qui est prolongée par au moins une portion courbe 311b positionnée en dehors du plan de contact P du palpeur 5. Dans la variante particulière illustrée (figure 6), chaque bord d'appui avant 311 comporte une portion centrale 311a prolongée de part et d'autre par des portions courbes 311b. 15 Lorsque le palpeur 5 est appliqué au contact d'une surface S, les bords avant 311 des deux flasques latéraux 310 sont au contact de la surface S, sensiblement au niveau de leur partie centrale 311a. Pour décoller la tête de perche 31 de la surface S, l'opérateur pilote le drone 2 de manière à faire basculer légèrement le plan de contact P du palpeur 5 par 20 rapport à la surface S. Dans l'exemple particulier de la figure 3, ceci est obtenu en faisant basculer la tête de perche 31 vers le haut ou vers le bas dans le plan vertical (X,Z). Lors de ce mouvement, la tête de perche 31 prend appui sur la surface S par l'intermédiaire des portions courbes 311b des bords d'appui avant 311, ce qui permet d'exercer sur le palpeur 5, une 25 force contribuant avantageusement au décollement des aimants 51 de la surface S. On notera que la mise en oeuvre des flasques 310 avec bord d'appui avant 311 pour le décollement du palpeur 5 est utile principalement lorsque les moyens de fixation 51 ont un effet permanent, tel que par 30 exemple des aimants permanent ou des ventouses. En revanche, lorsqu'on utilise des moyens de fixation 51 à effet non permanent, tels que par exemple des électroaimants, il est avantageusement possible d'aider au décollement du palpeur 5 en commandant à distance les électroaimants ou équivalent de manière à faire cesser l'effet d'aimantation une fois la mesure effectuée au moyen de la sonde 6.
Articulation de la tête de perche 31 Pendant une mesure au moyen de la sonde 6, le drone 2 peut, en fonction par exemple de la précision du pilotage du vol stationnaire par l'operateur et/ou sous l'effet d'un vent latéral ou d'un flux d'air ascendant ou descendant, subir des déplacements verticaux (vers le haut ou vers le bas) 1 o et/ou latéraux (vers la droite ou vers la gauche). Lorsque la tête de perche 31 est fixée rigidement à l'extrémité du tube 30, sans aucun degré de liberté par rapport au tube 30, ces déplacements peuvent contribuer à décoller prématurément de la surface S la face avant 5a du palpeur 5 pendant une mesure, et de ce fait à modifier 15 prématurément la position ou l'orientation de la sonde de mesure 6 par rapport à la surface S, ce qui peut empêcher ou fausser la mesure au moyen la sonde 6. Pour pallier notamment ce problème, selon une caractéristique optionnelle de l'invention, la tête de perche 31 est articulée par rapport au 20 tube 30 de manière à posséder au moins deux degrés de liberté en rotation par rapport au tube 30 suivant deux axes de rotation (R1, R2) qui sont perpendiculaires entre eux et définissent un plan sensiblement parallèle au plan défini par les deux axes tangage T et lacet L (figure 5). A cet effet, dans la variante particulière de réalisation de la figure 5, 25 la tête de perche 31 comporte une platine 312 sur laquelle les deux flasques latéraux 310 sont montés libres en rotation au moyen d'un premier axe 313 définissant un premier axe de rotation R1. Le palpeur 5 est fixé rigidement aux deux flasques 310. La platine 312 est montée libre en rotation par rapport au tube 30 au moyen d'un deuxième axe 314 30 définissant un deuxième axe de rotation R2 perpendiculaire au premier axe R1, les deux axes de rotation R1, R2 étant sensiblement parallèles au plan de contact P de la sonde de mesure 6. La course en rotation de la tête de perche 31 autour de l'axe de rotation R1 est limitée par des butées haute 315 et basse 316. La course en rotation de la tête de perche 31 autour de l'axe de rotation R2 est limitée par des butées latérales droite et gauche (non visibles sur les figures annexées). Ces débattements limités en rotation de la tête de perche 31 par rapport au tube 30 autour desdits deux axes de rotation R1, R2, permettent de compenser dans une certaine mesure des déplacements verticaux (vers le haut ou vers le bas) et/ou latéraux (vers la droite ou vers la gauche) du drone 2 sans modifier l'orientation du plan de contact P du palpeur 5, la sonde de mesure 6 restant ainsi en permanence correctement positionnée et orientée par rapport à la surface S de la structure à contrôler. En outre, cette articulation de la tête de perche 31 permet également d'adapter l'orientation du plan de contact P de la sonde de mesure par rapport aux axes de roulis R, tangage T et lacet L et ainsi de contrôler plus facilement des parois P1 de structure ayant des orientations diverses par rapport au drone 2. Dans une variante de réalisation, il est possible de prévoir un rappel élastique en rotation de la tête de perche 31 autour de l'axe R1 et/ou de 2 0 l'axe R2. L'amplitude maximale des déplacements verticaux (vers le haut ou vers le bas) que peut subir le drone 2, sans modifier l'orientation du plan de contact P du palpeur 5 en appui contre une surface S, dépend respectivement de l'angle total de débattement en rotation de la tête de 25 perche 31 autour de l'axe de rotation R1. L'amplitude maximale des déplacements horizontaux (vers la droite ou vers la gauche) que peut subir le drone 2, sans modifier l'orientation du plan de contact P du palpeur 5 en appui contre une surface S, dépend respectivement de l'angle total de débattement en rotation de la tête de perche 31 autour de l'axe de rotation 3o R2. L'angle de total de débattement en rotation de la tête de perche 31 autour de l'axe de rotation R1 et l'angle de totale de débattement en rotation de la tête de perche 31 autour de l'axe de rotation R2 sont par exemple inférieurs ou égaux à 30°. Dans une autre variante de réalisation, l'articulation en rotation de la tête de perche 31 par rapport au tube 30 pourrait être réalisée au moyen 5 d'une liaison de type pivot. Amortissement des mouvements de tanqaqe, roulis et lacet Au cours d'une mesure, lorsque le drone 2 est en vol stationnaire, il peut subir des mouvements de rotation autour de son axe de tangage T, et/ou de son axe de roulis R et/ou de son axe de lacet L (mouvements de 1 o tangage et/ou roulis, et/ou lacet). Ces mouvements peuvent de manière préjudiciable se traduire par des oscillations du drone 2 autour de l'un ou l'autre de ces axes, et occasionner un basculement ou décollement prématuré de la sonde de mesure 6 par rapport à la surface S, et empêcher ou fausser la prise de mesure au moyen de la sonde 6. 15 Pour pallier ce problème, et en référence à la figure 4, le châssis 4 du dispositif 1 comporte deux parties rigides 41 et 42 reliés mécaniquement entre elles par des moyens de liaison viscoélastiques 43. Plus particulièrement, la première partie 41 comporte un plateau supérieur 410, qui est fixé rigidement sur sa périphérie à quatre pieds 411 20 verticaux. Ce plateau supérieur 410 sert de support au drone 2, la cellule centrale 23 du drone 2 étant fixée rigidement à ce plateau supérieur 410. La deuxième partie 42 du châssis 4 comporte un plateau inférieur 421 qui est fixé rigidement sur sa périphérie à un plateau médian 422 au moyen de quatre pieds 423 verticaux. Dans cet exemple particulier de 25 réalisation, les moyens de liaison viscoélastiques 43 sont montés entre chaque pied 411 de la première partie 41 et chaque pied en vis-à-vis 423 de la deuxième partie 42. Plus particulièrement, entre chaque pied 411 de la première partie 41 et chaque pied en vis-à-vis 423 de la deuxième partie 42 sont montées deux attaches 430 en matériau viscoélastique. Ces moyens 3o de liaison viscoélastiques 43 permettent de découpler la deuxième partie 42 de la première partie 41 et d'amortir les mouvements de tangage, roulis et lacet du drone 2 par rapport à la perche 3, lorsque la tête de perche 31 est appliquée au contact d'une surface S (position de la figure 3). Ces amortissements sont réalisés par cisaillement et compression/ allongement des attaches viscoélastiques 430. Le choix du matériau viscoélastique des attaches 430 sera effectué, de manière connue en soi par l'homme du métier, en fonction notamment des charges embarquées sur les deux parties 41 et 42 du châssis 4, et de l'amortissement souhaité. Les moyens de liaison viscoélastiques 43 pourraient être remplacés par tout autre moyen de liaison permettant de découpler la sonde de mesure 6 du drone 2 en amortissant le mouvement de tangage et/ou le mouvement de roulis et/ou le mouvement de lacet du drone 2 par rapport à la sonde 6. Absorption de la force de réaction de la paroi En phase d'approche de la surface S, lorsque l'opérateur pilote le drone 2 de manière à amener le plan de contact P de la sonde de mesure 6 en appui contre la surface S, la tête de perche 31 subit une force de réaction plus ou moins importante au contact de la surface S. Si la liaison mécanique entre la perche 3 et le drone 2 est trop rigide, cette force de réaction peut occasionner de manière préjudiciable un phénomène de rebond du dispositif par rapport à la surface S, et/ou endommager le dispositif, et ce malgré les forces de collage des aimants 51 dans le cas d'une surface S métallique. Ce phénomène de rebond rend plus difficile l'application et le maintien prolongé pendant une durée suffisante de la sonde de mesure 6 au contact de la surface S, ce qui complique et ralentit les prises de mesure.
Afin d'éviter ce phénomène de rebond, les moyens de liaison mécanique entre la sonde de mesure 6 et le drone 2 sont conçus de telle sorte que la sonde 6 est mobile et guidée en translation sur une course limitée par rapport au drone 2 entre une position rétractée dans laquelle la distance d entre la sonde de mesure 6 et le drone 2 est minimale ( figure 3 / d=dmin), et une position déployée dans laquelle la distance d entre la sonde de mesure 6 et le drone 2 est maximale ( figure 2 / d= dmax) ; les moyens de liaison mécanique entre la sonde de mesure 6 et le drone 2 comportent en outre des moyens de rappel élastique exerçant une force de rappel qui ramène la sonde de mesure 6 en position déployée lorsque la sonde de mesure 6 n'est pas en contact avec une surface S.
Ainsi, lorsque la sonde de mesure 6 est appliquée au contact d'une surface S, le drone 2 peut être déplacé en translation en direction de la sonde 6 de manière absorber la force de réaction subie par la sonde de mesure 6 au contact de la surface S. Une fois la mesure effectuée, lorsque la sonde de mesure 6 est décollée de la surface S, elle reprend 1 o automatiquement sa position déployée en étant automatiquement écartée du drone 2 par les moyens de rappel élastique. La position déployée de la sonde de mesure 6 est de préférence définie de manière à optimiser la position du centre de gravité du dispositif 1 pour obtenir une très bonne stabilité en vol du dispositif de contrôle 1. 15 Plus particulièrement, dans la variante de réalisation de la figure 4, le plateau médian 422 et le plateau inférieur 421 sont reliés par des entretoises avant 424 et arrière 425 comportant un orifice traversant. Le tube 30 de la perche 3 est solidaire des plateaux médian 422 et inférieur 421 en étant enfilé dans les orifices traversants des entretoises 424, 425 et peut 20 coulisser par rapport aux plateaux médian 422 et inférieur 421 en étant guidé en translation le long d'un axe parallèle à son axe longitudinal 30a et dans les deux directions opposées. La perche 3 est ainsi rétractable par rapport au drone 2. Les moyens de rappel élastique de la perche 3 en position déployée sont constitués par quatre élastiques 428 (figure 4) qui 25 sont fixés entre l'entretoise avant 424 et une pièce arrière 427 fixée sur le tube 30 de la perche 3. Lorsque le palpeur 5 est décollé de la surface S et que le drone 2 est à distance suffisante de la paroi P1, les moyens de rappel élastique 428 repoussent la perche 3 en position déployée tel qu'illustré sur la figure 2. 30 Une fois le palpeur 5 (incorporant la sonde de mesure 6) positionné en appui plan au contact de la surface S de la paroi P1, il est possible de piloter le drone 2 de manière à le rapprocher en direction de la paroi P1 (figure 3 dans la direction X), grâce au mouvement de translation de la perche 3 vers l'arrière en direction du drone 2. Afin de délimiter ce mouvement de translation de la perche par rapport au drone 2, une butée mobile 426 est fixée sur le tube 30. Cette butée mobile 426 coopère avec l'entretoise avant 424 à fonction de butée fixe, de manière à limiter la course en translation du drone 2 par rapport à la perche 3, lorsque le drone 2 est déplacé en translation en direction de la sonde 6 qui est en appui contre une surface S. Cette butée mobile 426 1 o coopère avec l'entretoise arrière 425 à fonction de butée fixe, de manière à limiter la course en translation de la perche 3 par rapport au drone 2, lorsque la sonde 6 n'est pas en appui contre une surface et que la perche 3 est rappelée élastiquement en position déployée de la figure 2. Les positions de des deux butées 426 et 424 permettent de définir la position rétractée 15 maximale (figure 3) de la sonde de mesure par rapport au drone 2, et la position des deux butées 426 et 425 permettent de définir la position déployée maximale (figure 2) de la sonde de mesure par rapport au drone 2. Système d'injection 8 En référence aux figures 5 et 6, le système d'injection 8 comporte : 20 - une cartouche amovible 80 comprenant un réservoir 800, qui contient un agent couplant sous pression, et qui est équipé en partie arrière d'une valve 801 de pressurisation ; la valve de pressurisation 801 permet de régler initialement la pression dans le réservoir 800, - un bloc de distribution 81 positionné à l'avant du réservoir 800 et 25 couplé au réservoir 800 pour son alimentation en agent couplant ; de préférence le couplage entre le réservoir 800 et le bloc de distribution 81 est réalisé au moyen d'un raccord rapide 82 permettant de facilement adapter la cartouche 80 sur le bloc de distribution 81 ou de facilement séparer la cartouche 80 du le bloc de distribution 81. 30 Le bloc de distribution 81 est équipé d'une électrovanne 810 qui permet d'alimenter le bloc de distribution 81, à chaque prise de mesure, avec une faible quantité prédéfinie d'agent couplant en provenance du réservoir 800. Plus particulièrement, le dispositif peut comporter des moyens de télécommande à distance de l'électrovanne 810, de manière à permettre à un opérateur de commander manuellement et à distance l'électrovanne 810 à chaque prise de mesure. Plus particulièrement, le dispositif peut comporter des moyens de commande automatique de l'électrovanne 810 qui sont embarqués sur le drone 2 et qui permettent de commander automatiquement l'électrovanne 810, à chaque prise de mesure. En particulier, ces moyens de commande automatique peuvent comporter un ou plusieurs capteurs 9 (figure 5), de type tout ou rien, qui sont par exemple montés sur la tête de perche 31, et qui permettent de détecter si la tête de perche 31 est en contact ou non avec une surface S. Chaque capteur 9 délivre un signe de détection qui est traité par des moyens électroniques qui sont embarqués sur le drone 2, et qui permettent de commander automatiquement l'électrovanne 810 en fonction de l'état de chaque signal de détection délivré par le ou les capteurs 9. La sortie du bloc de distribution 81 est raccordée à l'extrémité d'une tubulure souple 83 (figure 6), qui est logée dans le tube 30. Cette tubulure 83 est raccordée à son autre extrémité à un canal d'alimentation en agent couplant, qui traverse la tête de perche 31 et débouche dans la face avant 5a du palpeur 5, de manière à permettre l'injection à chaque prise de mesure d'une faible quantité prédéfinie d'agent couplant entre la sonde de mesure 6 et la surface S de la paroi P1 contre laquelle la sonde de mesure 6 est appliquée. Cette injection d'agent couplant permet d'éviter, au cours d'une mesure, la présence d'air entre la sonde de mesure 6 et la surface S, malgré par exemple la présence d'irrégularités dans la surface S de la paroi P1. Une telle présence d'air peut en effet être préjudiciable à la transmission des signaux entre la sonde de mesure 6 et la paroi P1 et empêcher une mesure correcte.
Grâce à l'injection d'agent couplant, et indépendamment de l'état de surface de la paroi P1 de la structure à contrôler, on assure une très bonne transmission, entre la sonde de mesure 6 et la paroi P1, du signal émis par la sonde de mesure 6 dans la paroi P1, et du signal de mesure qui est réfléchi par la paroi P1 et capté par la sonde 6. L'agent couplant est choisi en fonction du type de signaux à transmettre entre la sonde de mesure 6 et la paroi P1. Lorsqu'il s'agit d'ondes ultrasonores, l'agent couplant est par exemple un liquide tel que de l'eau ou un gel adapté.
Afin de contrôler le volume d'agent couplant contenu dans le réservoir 800, le système d'injection 8 est plus particulièrement équipé d'un capteur de pression 811 (figure 5) mesurant directement ou indirectement la pression dans le réservoir 800 en cours d'injection. Dans l'exemple illustré, ce capteur de pression 811 mesure directement la pression en sortie du réservoir 800. Lorsque la pression mesurée par le capteur 811 est trop faible (pression inférieure à un seuil prédéfini), un signal d'alerte (lumineux et/ou sonore) est par exemple émis automatiquement afin d'informer l'opérateur que le réservoir 800 ne contient plus suffisamment d'agent couplant et doit être changé. Lorsque le réservoir 800 ne contient plus suffisamment d'agent couplant, l'operateur retire la cartouche 80 usagée et la remplace par une cartouche 80 neuve comportant un réservoir 800 rempli d'agent couplant. La cartouche usagée est soit jetée, soit rechargée en remplissant son réservoir 800 avec de l'agent couplant.25

Claims (35)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) pour le contrôle non destructif de structures, caractérisé en ce qu'il comporte un drone (2) ayant une capacité de vol stationnaire, et une sonde de mesure (6) embarquée et reliée au drone (2) par des moyens de liaison (3 ; 4 ; 5) qui permettent, en pilotant le drone, de positionner et immobiliser temporairement la sonde de mesure (6) au contact d'une surface (S) d'une structure à contrôler.
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le drone (2) est pilotable à distance de manière manuelle par un opérateur au moyen d'une télécommande.
  3. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de liaison (3 ; 4 ; 5) permettent de découpler la sonde de mesure (6) et le drone (2) de manière à permettre, une fois la sonde de mesure (6) positionnée au contact d'une surface (S), des mouvements et/ou déplacements du drone sans modifier la position et l'orientation de la sonde de mesure (6) par rapport à la surface (S).
  4. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de liaison (3 ; 4 ;
  5. 5) sont conçus pour découpler la sonde de mesure (6) et le drone (2), de manière à permettre, une fois la sonde de mesure (6) positionnée au contact d'une surface (S), des mouvements de tangage du drone (2) sans modifier la position et l'orientation de la sonde de mesure (6) par rapport à la surface (S). 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les moyens de liaison comportent des moyens (43) d'amortissement des mouvements de tangage du drone (2).
  6. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de liaison (3 ; 4 ; 5) sont conçus pourdécoupler la sonde de mesure (6) et le drone (2), de manière à permettre, une fois la sonde de mesure (6) positionnée au contact d'une surface (S), des mouvements de roulis du drone (2) sans modifier la position et l'orientation de la sonde de mesure (6) par rapport à la surface (S).
  7. 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel les moyens de liaison comportent des moyens (43) d'amortissement des mouvements de roulis du drone (2).
  8. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de liaison (3 ; 4 ; 5) sont conçus pour découpler la sonde de mesure (6) et le drone (2), de manière à permettre, une fois la sonde de mesure (6) positionnée au contact d'une surface (S), des mouvements de lacet du drone (2) sans modifier la position et l'orientation de la sonde de mesure (6) par rapport à la surface (S).
  9. 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel les moyens de liaison comportent des moyens (43) d'amortissement des mouvements de lacet du drone (2).
  10. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5, 7 ou 9 dans lesquels les moyens d'amortissement (43) comportent des attaches (430) en matériau viscoélastique.
  11. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de liaison (3 ; 4 ; 5) sont conçus pour découpler la sonde de mesure (6) et le drone (2), de manière à permettre, une fois la sonde de mesure (6) positionnée au contact d'une surface (S), des déplacements verticaux du drone (2) sans modifier la position et l'orientation de la sonde de mesure (6) par rapport à la surface (S).
  12. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3o précédentes, dans lequel les moyens de liaison (3 ; 4 ; 5) sont conçus pour découpler la sonde de mesure (6) et le drone (2), demanière à permettre, une fois la sonde de mesure (6) positionnée au contact d'une surface (S), des déplacements latéraux du drone (2) sans modifier la position et l'orientation de la sonde de mesure (6) par rapport à la surface (S).
  13. 13. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les moyens de liaison (3 ; 4 ; 5) entre la sonde de mesure (6) et le drone (2) comportent un support (3) de sonde sur lequel est fixée la sonde de mesure (6), un châssis (4) en au moins deux parties (41 ; 42), une première partie (41) étant fixée au drone (2) et une deuxième 1 o partie (42) étant solidaire du support (3) de sonde (6), et les deux parties (41 ; 42) du châssis étant reliées entre elles par des moyens de liaison (43) permettant des mouvements de la première partie (41) par rapport à la deuxième partie (42) du châssis de manière à découpler la sonde de mesure (6) du drone 15 (2) et permettre, une fois la sonde de mesure (6) positionnée au contact d'une surface (S), des mouvements de tangage et/ou de roulis et/ou de lacet du drone (2) sans modifier la position et l'orientation de la sonde de mesure (6) par rapport à la surface (S). 20
  14. 14. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel les moyens de liaison (43) entre les deux parties (41 ; 42) du châssis permettent d'amortir les mouvements de tangage et/ou de roulis et/ou de lacet du drone (2).
  15. 15. Dispositif selon la revendication 14, dans lequel les moyens de 25 liaison (43) entre les deux parties (41 ; 42) du châssis comportent des attaches (430) en matériau viscoélastique.
  16. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de liaison (3 ; 4 ; 5) entre la sonde de mesure (6) et le drone (2) comportent une tête de 3o perche (31) sur laquelle est fixée la sonde de mesure (6), et qui est articulée de manière à posséder au moins deux degrés deliberté en rotation suivant deux axes de rotation (R1, R2) qui sont perpendiculaires entre eux.
  17. 17. Dispositif selon la revendication 16, dans lequel les deux axes de rotation (R1, R2) de la tête de perche (31) définissent un plan sensiblement parallèle au plan défini par les deux axes de tangage (T) et lacet (L) du drone (2).
  18. 18. Dispositif selon la revendication 16 ou la revendication 17, dans lequel le débattement en rotation de la tête de perche (31) autour des deux axes (R1, R2) est limité par des butées.
  19. 19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un palpeur (5) dans lequel est fixée au moins ladite sonde de mesure (6), ledit palpeur (5) définissant un plan de contact (P) et ladite sonde de mesure (6) affleurant au niveau du plan de contact (P) du palpeur (5).
  20. 20. Dispositif selon la revendication 19, dans lequel le palpeur (5) comporte une face avant (3a), qui est plane et qui définit ledit plan de contact (P).
  21. 21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 ou 20, dans lequel l'orientation du plan de contact (P) du palpeur (5) par rapport au drone (2) est réglable.
  22. 22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de liaison (3 ; 4 ; 5) entre la sonde de mesure (6) et le drone (2) comportent une perche (3) à l'extrémité de laquelle est fixée la sonde de mesure (6).
  23. 23. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de liaison (3 ; 4 ; 5) entre la sonde de mesure (6) et le drone (2) sont conçus de telle sorte que la sonde (6) est mobile et guidée en translation sur une course limitée par rapport au drone (2) entre une position rétractée dans 3o laquelle la distance entre la sonde de mesure (6) et le drone (2) est minimale, et une position déployée dans laquelle la distanceentre la sonde de mesure (6) et le drone (2) est maximale, et les moyens de liaison (3 ; 4) entre la sonde de mesure (6) et le drone (2) comportent des moyens de rappel élastique (428) exerçant une force de rappel qui ramène la sonde de mesure (6) en position déployée lorsque la sonde de mesure (6) n'est pas en contact avec une surface (S).
  24. 24. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre des moyens de fixation (51) qui permettent, lorsque la sonde de mesure (6) est positionnée au 1 o contact d'une surface (S), de fixer temporairement ladite sonde de mesure au contact de cette surface (S).
  25. 25. Dispositif selon les revendications 19 et 24, dans lequel les moyens de fixation (51) sont fixés au palpeur (5).
  26. 26. Dispositif selon la revendication 20 ou la revendication 21, dans 15 lequel les moyens de fixation comportent un ou plusieurs aimants (51).
  27. 27. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la sonde de mesure (6) est une sonde ultrasonore. 20
  28. 28. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de liaison (3 ; 4 ; 5) entre la sonde de mesure (6) et le drone (2) comportent des moyens d'appui (311) qui permettent de décoller la sonde de mesure (6) d'une surface (S) en faisant basculer le drone (2) en appui sur la 25 surface (S) par l'intermédiaire desdits moyens d'appui (311).
  29. 29. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre des moyens d'injection (8) qui sont embarqués sur le drone (2), et qui permettent, lorsque la sonde de mesure (40) est appliquée contre une surface (S), 3o d'injecter un agent couplant entre la sonde de mesure (6) et ladite surface (S).
  30. 30. Dispositif selon la revendication 29, dans lequel les moyens d'injection (8) sont télécommandables.
  31. 31. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre au moins un capteur de contact (9) permettant de détecter si la sonde de mesure (6) est en contact ou non avec une surface.
  32. 32. Dispositif selon les revendications 29 et 31, comportant des moyens de commande embarqués sur le drone (2) qui permettent de commander automatiquement les moyens d'injection (8) à 1 o partir au moins du signal de détection délivré par ledit capteur de contact (9).
  33. 33. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 29, 30, ou 32, dans lequel lesdits moyens d'injection (8) comportent un réservoir (18), qui contient l'agent couplant, et qui est amovible de 15 manière à pouvoir être remplacé.
  34. 34. Utilisation du dispositif visé à l'une quelconque des revendications précédentes pour réaliser un contrôle non destructif d'une structure.
  35. 35. Utilisation selon la revendication 34, dans laquelle le contrôle 20 non destructif de la structure consiste à mesurer localement l'épaisseur de la structure.
FR1056167A 2010-07-27 2010-07-27 Dispositif permettant le controle non destructif de structures et comportant un drone et une sonde de mesure embarquee Expired - Fee Related FR2963431B1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1056167A FR2963431B1 (fr) 2010-07-27 2010-07-27 Dispositif permettant le controle non destructif de structures et comportant un drone et une sonde de mesure embarquee
PCT/FR2011/051444 WO2012013878A1 (fr) 2010-07-27 2011-06-23 Dispositif permettant le contrôle non destructif de structures et comportant un drone et une sonde de mesure embarquee

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1056167A FR2963431B1 (fr) 2010-07-27 2010-07-27 Dispositif permettant le controle non destructif de structures et comportant un drone et une sonde de mesure embarquee

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2963431A1 true FR2963431A1 (fr) 2012-02-03
FR2963431B1 FR2963431B1 (fr) 2013-04-12

Family

ID=43623354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1056167A Expired - Fee Related FR2963431B1 (fr) 2010-07-27 2010-07-27 Dispositif permettant le controle non destructif de structures et comportant un drone et une sonde de mesure embarquee

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2963431B1 (fr)
WO (1) WO2012013878A1 (fr)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019099468A1 (fr) * 2017-11-14 2019-05-23 Saudi Arabian Oil Company Véhicule aérien sans pilote avec capteur de mesure d'épaisseur de paroi, procédé de mesure d'épaisseur de paroi correspondant et kit de modernisation avec capteur de mesure d'épaisseur de paroi pour un véhicule aérien sans pilote
FR3087271A1 (fr) * 2018-10-12 2020-04-17 Institut De Soudure Dispositif aerien de controle non destructif
WO2020254526A1 (fr) * 2019-06-18 2020-12-24 Total Se Drone équipé d'un capteur à ultrasons
FR3111954A1 (fr) * 2020-06-26 2021-12-31 Supairvision Aérogyre télécommandé de mesure par établissement de points de contact

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8794566B2 (en) * 2012-08-02 2014-08-05 Neurosciences Research Foundation, Inc. Vehicle capable of stabilizing a payload when in motion
DE102013107654A1 (de) * 2013-07-18 2015-01-22 OIC-GmbH Fluggerät zum Befördern von einem oder mehreren Aufnahmegeräten durch die Luft
JP2015219028A (ja) * 2014-05-14 2015-12-07 日東建設株式会社 構造物の打音検査装置
CN103984339B (zh) * 2014-05-20 2016-08-24 西南交通大学 用于旋翼飞行器的机械故障调试装置
DE102014211721B4 (de) 2014-06-18 2024-08-01 Robert Bosch Gmbh Unbemanntes Luftfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines unbemannten Luftfahrzeugs
DE202014006541U1 (de) * 2014-08-14 2015-11-19 AVAILON GmbH Unbemanntes Fluggerät zur Durchführung einer Blitzschutzmessung an einer Windenergieanlage
ES2572181B1 (es) * 2014-11-28 2016-12-01 Universidade De Vigo Sistema de acoplamiento entre vehículos aéreos no tripulados y estructuras tipo viga para medición por contacto
JP6881296B2 (ja) * 2015-03-04 2021-06-02 日本電気株式会社 欠陥検査装置、欠陥検査方法及びプログラム
FR3036381B1 (fr) * 2015-05-19 2017-05-12 Airbus Operations Sas Drone volant
JP6463841B2 (ja) * 2015-07-31 2019-02-06 コアンチョウ・エックスエアークラフト・テクノロジー・カンパニー・リミテッド 無人航空機
KR102372845B1 (ko) * 2015-08-18 2022-03-10 대우조선해양 주식회사 부력체와 프로펠러를 지닌 비행로봇
JP6426113B2 (ja) * 2016-02-26 2018-11-21 三菱重工業株式会社 風車レセプタの検査方法
WO2017161326A1 (fr) * 2016-03-18 2017-09-21 Oceaneering International Inc Utilisation de véhicules aériens sans pilote pour inspections de cnd
US9753461B1 (en) 2016-04-07 2017-09-05 Google Inc. Autonomous aerial cable inspection system
CN109313166A (zh) * 2016-06-16 2019-02-05 日本电气株式会社 检查系统、移动机器人设备和检查方法
EP3273266A1 (fr) 2016-07-21 2018-01-24 Grupo Empresarial Copisa, S.L. Système et procédé de contrôle aérien de surface
DE102016214655A1 (de) 2016-08-08 2018-02-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. System zum zerstörungsfreien Untersuchen eines über wenigstens eine frei zugängliche Oberfläche verfügenden dreidimensionalen Objektes
AU2017342058A1 (en) * 2016-10-12 2019-05-02 Tyco Fire & Security Gmbh Robotic detector test system
US20180120196A1 (en) * 2016-10-31 2018-05-03 The Boeing Company Method and system for non-destructive testing using an unmanned aerial vehicle
ES2614994B1 (es) * 2016-11-02 2018-03-02 Fundación Andaluza Para El Desarrollo Aeroespacial Aeronave con dispositivo de contacto
US10139372B1 (en) 2017-05-19 2018-11-27 Saudi Arabian Oil Company Two-stage corrosion under insulation detection methodology and modular vehicle with dual locomotion sensory systems
CN107380420A (zh) * 2017-08-23 2017-11-24 南京市特种设备安全监督检验研究院 一种基于无人机机械臂的起重机金属结构检测装置及方法
NL2019523B1 (en) 2017-09-11 2019-03-19 Ronik Inspectioneering B V Unmanned aerial vehicle for positioning against a wall
CN107957545B (zh) * 2017-12-25 2024-09-06 苏州睿艾迪汽车科技有限公司 Fct探针测试仪器
FR3077057A1 (fr) * 2018-01-19 2019-07-26 Aeromodel Acces Action Drone Inspection Drone dote d'une sonde a ultrasons mesurant l'epaisseur d'une paroi et d'un dispositif d'ejection d'un couplant, et procede de prise de mesure associe
CA3112422A1 (fr) * 2018-09-10 2020-03-19 Scantech Instruments, Inc. Scanner d'evaluation non destructive deploye par drone aerien
KR102137316B1 (ko) * 2018-10-02 2020-08-13 주식회사 숨비 플랜트 검사용 드론봇 장치
CA3118188A1 (fr) 2018-10-19 2020-04-23 National Research Council Of Canada Module de fixation de base pour des petits vehicules aeriens
US11220356B2 (en) * 2019-01-02 2022-01-11 The Boeing Company Non-destructive inspection using unmanned aerial vehicle
KR102083132B1 (ko) * 2019-12-12 2020-02-28 우현선박기술 주식회사 초음파 두께 측정 기술과 영상 송출 기능을 탑재한 선박검사 및 측정용 드론 시스템
US11555693B2 (en) * 2020-05-12 2023-01-17 The Boeing Company Measurement of surface profiles using unmanned aerial vehicles
US20220026397A1 (en) * 2020-07-21 2022-01-27 Voliro Ag Structural wall inspection system using drones to perform nondestructive testing (ndt)
KR102386261B1 (ko) * 2020-07-27 2022-04-14 경운대학교 산학협력단 도장면 두께측정용 드론시스템
WO2022051261A1 (fr) * 2020-09-01 2022-03-10 Alarm.Com Incorporated Techniques de surveillance thermique assistée par drone
CN113252689A (zh) * 2021-05-14 2021-08-13 南京市特种设备安全监督检验研究院 一种大型钢结构无损检测装置
CN113291482A (zh) * 2021-05-24 2021-08-24 厦门市汉飞鹰航空科技有限公司 一种能够改善无人机气动特性的物探设备安装结构及方法
IT202100028253A1 (it) 2021-11-05 2023-05-05 Flyability Sa Aeromobile senza equipaggio (UAV)
KR102680490B1 (ko) * 2024-01-02 2024-07-03 주식회사 서림 콘크리트 균열 측정용 드론, 이를 이용한 콘크리트 균열 측정 방법 및 콘크리트 균열 측정용 드론을 포함하는 콘크리트 균열 측정 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030089183A1 (en) * 2001-11-13 2003-05-15 Jacobsen Robert A. Apparatus and method for non-destructive inspection of large structures
WO2009142933A2 (fr) * 2008-05-21 2009-11-26 The Boeing Company Système et procédé pour l'inspection de structures et d'objets par un essaim de véhicules sans conducteur à distance

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2861457B1 (fr) 2003-10-28 2007-10-19 Marc Serge Brussieux Systeme de controle non destructif
FR2909972B1 (fr) 2006-12-18 2009-10-23 Novadem Sarl Aeronef a decollage vertical

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030089183A1 (en) * 2001-11-13 2003-05-15 Jacobsen Robert A. Apparatus and method for non-destructive inspection of large structures
WO2009142933A2 (fr) * 2008-05-21 2009-11-26 The Boeing Company Système et procédé pour l'inspection de structures et d'objets par un essaim de véhicules sans conducteur à distance

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALBERS A ET AL: "Semi-autonomous flying robot for physical interaction with environment", 2010 IEEE CONFERENCE ON ROBOTICS, AUTOMATION AND MECHATRONICS (RAM 2010) 28-30 JUNE 2010 SINGAPORE, SINGAPORE, June 2010 (2010-06-01), 2010 IEEE Conference on Robotics, Automation and Mechatronics (RAM 2010) IEEE Piscataway, NJ, USA, pages 441 - 446, XP002626666, ISBN: 978-1-4244-6503-3, DOI: DOI:10.1109/RAMECH.2010.5513152 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019099468A1 (fr) * 2017-11-14 2019-05-23 Saudi Arabian Oil Company Véhicule aérien sans pilote avec capteur de mesure d'épaisseur de paroi, procédé de mesure d'épaisseur de paroi correspondant et kit de modernisation avec capteur de mesure d'épaisseur de paroi pour un véhicule aérien sans pilote
US10620002B2 (en) 2017-11-14 2020-04-14 Saudi Arabian Oil Company Incorporate wall thickness measurement sensor technology into aerial visual inspection intrinsically safe drones
FR3087271A1 (fr) * 2018-10-12 2020-04-17 Institut De Soudure Dispositif aerien de controle non destructif
WO2020254526A1 (fr) * 2019-06-18 2020-12-24 Total Se Drone équipé d'un capteur à ultrasons
FR3097528A1 (fr) * 2019-06-18 2020-12-25 Total Sa Drone équipé d’un capteur à ultrasons
FR3111954A1 (fr) * 2020-06-26 2021-12-31 Supairvision Aérogyre télécommandé de mesure par établissement de points de contact

Also Published As

Publication number Publication date
FR2963431B1 (fr) 2013-04-12
WO2012013878A1 (fr) 2012-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2963431A1 (fr) Dispositif permettant le controle non destructif de structures et comportant un drone et une sonde de mesure embarquee
CA2813835C (fr) Dispositif de test electromagnetique d'un objet
EP3210658A1 (fr) Drone muni de supports de drone relevables
FR3036381A1 (fr) Drone volant
EP0885389B1 (fr) Appareil de detection acoustique de defauts dans une bande en defilement
EP3309043B1 (fr) Système autonome de transport pour tunnel
FR3063671A1 (fr) Imprimante 3d beton
EP2064530A2 (fr) Dispositif de mesure multicapteur pour sonde de jaugeage embarquee a bord d'un avion
EP1874607B1 (fr) Dispositif de support avec autocentrage latéral et immobilisation sur une structure ferroviaire du pivot d ' attelage d ' une semi-remorque .
FR2969573A1 (fr) Dispositif de mise a l'eau et de recuperation d'un engin submersible ou de surface.
FR3084485A1 (fr) Engin volant motorise de mesure du relief de surfaces d'un objet predetermine et procede de commande d'un tel engin
EP1418443B1 (fr) Procédé et dispositif pour la localisation d'un rebord disposé à la jonction de deux surfaces globalement planes
FR3077057A1 (fr) Drone dote d'une sonde a ultrasons mesurant l'epaisseur d'une paroi et d'un dispositif d'ejection d'un couplant, et procede de prise de mesure associe
FR2941921A1 (fr) Aerodyne captif et son procede de recuperation
EP2939015B1 (fr) Dispositif de contrôle non destructif automatisé de raidisseurs d'une structure composite d'aéronef
FR2941920A1 (fr) Systeme et procede de controle de la position d'un aerodyne captif
EP3748281B1 (fr) Dispositif et procédé de contrôle de la géométrie d'une sonde d'incidence
CA2551516C (fr) Dispositif de test pour portique detecteur de metaux
WO2017103408A2 (fr) Dispositif de mesure et de contrôle de conformité d'un impact sur une structure
EP3182097B1 (fr) Dispositif de contrôle par tomographie en cohérence optique notamment dans un congé d'une pièce composite
WO2023280959A1 (fr) Robot parallele a cables pour l'inspection d'une piece et procede d'inspection associe
EP0010498B1 (fr) Procédé et dispositif d'évaluation de la déformation d'une chaussée sous l'action d'une charge
FR2941914A1 (fr) Ameliorations aux aerodynes captifs
CH392932A (fr) Véhicule pour la détection de défauts dans les rails à l'aide d'ultra-sons
FR2800454A1 (fr) Dispositif de mesure de l'epaisseur d'une couche de neige

Legal Events

Date Code Title Description
TP Transmission of property

Owner name: HELICOFICE, FR

Effective date: 20140725

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

ST Notification of lapse

Effective date: 20170331