FR3012045A1 - UNIVERSAL ROBOT - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un robot, en particulier un drone (1,9,10), qui se caractérise en ce qu'il comprend un emplacement (6,12,16) et des moyens de connexion pour un ordiphone (4,11). L'invention a également trait à un procédé d'utilisation d'un tel robot.The invention relates to a robot, in particular a drone (1,9,10), which is characterized in that it comprises a location (6,12,16) and connection means for a ordiphone (4,11) . The invention also relates to a method of using such a robot.
Description
ROBOT UNIVERSEL L'invention concerne un robot, en particulier un drone, comportant des moyens de connexion pour un ordiphone ainsi 5 qu'un procédé d'utilisation d'un tel robot. Arrière-plan de l'invention La demande internationale n° WO 2011/058255 a pour objet un support de carte électronique de navigation pour 10 drone à voilure tournante, ainsi qu'un drone à voilure tournante équipé d'un tel support. Ce support n'est prévu que pour recevoir une carte électronique spécialement prévue pour le drone. 15 Exposé sommaire de l'invention Le but majeur de l'invention est de proposer un robot qui n'ait pas besoin d'une carte électronique de déplacement spécifique pour pouvoir être commandé. Dans ce but, le robot selon l'invention a la 20 particularité de comporter un emplacement et des moyens de connexion lui permettant d'être équipé d'un ordiphone. L'invention s'applique à tout type de robots, c'est-à-dire une machine ou un appareil capable de se déplacer, de manipuler des objets, d'effectuer de nombreuses opérations 25 selon un programme fixe, modifiable ou adaptable. L'invention peut avantageusement être réalisée sous la forme d'un drone, celui-ci présentant alors les avantages suivants : - il est universel, en ce sens qu'il peut être utilisé 30 avec une grande variété d'ordiphones, - il est facile à équiper ; il est peu coûteux car son électronique embarquée est réduite au minimum, - il est facile à utiliser car son pilotage dépend de la ou des applications contenues dans l'ordiphone, - il est adaptable et évolutif car ses caractéristiques de pilotage ne dépendent pas de lui-même mais de l'ordiphone dont il est équipé. Des caractéristiques avantageuses du robot selon l'invention sont indiquées aux points 2 à 11 suivants : 2.- Robot selon le point 1, réalisé en tant que drone. 3.- Robot selon le point 1 ou 2, dans lequel la connexion 10 est du type temporaire. 4.- Robot selon l'un des points 1 à 3, dans lequel les moyens de connexion sont constitués par une liaison filaire. 5.- Robot selon le point 4, dans lequel la liaison filaire comprend une prise mâle du type USB. 15 6.- Robot selon l'un des points 1 à 3, dans lequel les moyens de connexion sont constitués par un émetteur/récepteur d'ondes électromagnétiques. 7.- Robot selon le point 6, dans lequel l'émetteur/récepteur est du type WIFITM. 20 8.- Robot selon le point 6, dans lequel l'émetteur/récepteur est du type BluetoothTM. 9.- Robot selon l'un des points 1 à 8, dans lequel l'emplacement et/ou les moyens de fixation de l'ordiphone est/sont adaptable(s) aux dimensions de l'ordiphone. 25 10.- Robot selon l'un des points 1 à 8, dans lequel l'emplacement et/ou les moyens de fixation de l'ordiphone est/sont destiné(s) à un seul type d'ordiphone. 11.- Robot selon l'un des points 1 à 10, comprenant un ordiphone auquel il est connecté. 30 L'invention concerne aussi un procédé d'utilisation d'un robot selon l'un des points précités 1 à 11, comportant les étapes suivantes : - on lance au moins une application contenue dans un ordiphone ; - on fixe l'ordiphone dans ou sur le robot; - on connecte l'ordiphone à l'électronique du robot ; - on laisse l'ordiphone commander le robot. Selon une variante du procédé de l'invention, on commande à distance l'ordiphone embarqué dans ou sur le robot. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont maintenant être décrits en détail dans l'exposé 10 suivant qui est donné en référence aux figures annexées, lesquelles représentent schématiquement : - figure 1 : un drone à voilure fixe (avion) selon l'invention en vue de dessus perspective; - figure 2 : le drone de la figure 1 en vue de face 15 partielle ; - figure 3 : un drone à voilure tournante (hélicoptère) selon l'invention ; - figure 4 : un drone à voilure tournante (hexarotor) selon l'invention, en vue de dessus ; et 20 - figure 5 : le drone de la figure 4 en vue de face en coupe selon AA. Exposé détaillé de l'invention Un drone est un aérodyne, c'est-à-dire un aéronef dont 25 la sustentation est principalement assurée par des forces aérodynamiques. Les aérodynes regroupent tous les appareils « plus lourds que l'air », dont la sustentation est assurée grâce à une voilure fixe (avion...) ou tournante (hélicoptère, trirotor, quadrirotor, hexarotor...). 30 L'invention a vocation à s'appliquer à tous les types de drones.The invention relates to a robot, in particular a drone, comprising connecting means for a smartphone and a method of using such a robot. BACKGROUND OF THE INVENTION International Application No. WO 2011/058255 relates to a navigation electronic chart support for 10 rotary-wing drones, as well as a rotary-wing drone equipped with such a support. This support is only intended to receive an electronic card specifically provided for the drone. SUMMARY OF THE INVENTION The major object of the invention is to propose a robot that does not need a specific electronic displacement card to be able to be controlled. For this purpose, the robot according to the invention has the particularity of having a location and connection means enabling it to be equipped with a smartphone. The invention applies to any type of robot, that is to say a machine or a device able to move, manipulate objects, perform many operations 25 according to a fixed program, modifiable or adaptable. The invention may advantageously be embodied in the form of a drone, which then has the following advantages: it is universal, in that it can be used with a wide variety of apparatus, it is easy to equip; it is inexpensive because its embedded electronics is reduced to a minimum, - it is easy to use because its control depends on the application or applications contained in the ordiphone, - it is adaptable and scalable because its driving characteristics do not depend on him but of the ordi-phone of which it is equipped. Advantageous features of the robot according to the invention are indicated in the following points 2 to 11: 2. Robot according to item 1, made as a drone. 3.- Robot according to point 1 or 2, wherein the connection 10 is of the temporary type. 4.- Robot according to one of the points 1 to 3, wherein the connection means are constituted by a wire link. 5.- Robot according to point 4, wherein the wired connection comprises a plug of the USB type. 6.- Robot according to one of the points 1 to 3, wherein the connection means are constituted by an emitter / receiver of electromagnetic waves. 7.- Robot according to point 6, wherein the transmitter / receiver is of WIFITM type. 8.- Robot according to item 6, wherein the transceiver is of BluetoothTM type. 9.- Robot according to one of the points 1 to 8, wherein the location and / or the attachment means of the ordiphone is / are adaptable (s) to the dimensions of the ordiphone. 10.- Robot according to one of the points 1 to 8, wherein the location and / or the securing means of the ordiphone is / are intended for a single type of ordiphone. 11. Robot according to one of the points 1 to 10, comprising a ordiphone to which it is connected. The invention also relates to a method of using a robot according to one of the abovementioned points 1 to 11, comprising the following steps: at least one application contained in an ordiphone is launched; - we fix the ordiphone in or on the robot; - the ordiphone is connected to the electronics of the robot; - Let the computer control the robot. According to a variant of the method of the invention, remote control the embedded computer in or on the robot. Other characteristics and advantages of the invention will now be described in detail in the following description which is given with reference to the appended figures, which schematically represent: FIG. 1: a fixed-wing drone (airplane) according to FIG. invention in perspective perspective view; FIG. 2: the drone of FIG. 1 in partial-face view; - Figure 3: a rotary wing drone (helicopter) according to the invention; - Figure 4: a rotary wing drone (hexarotor) according to the invention, in top view; and 20 - Figure 5: the drone of Figure 4 in sectional front view along AA. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A drone is an aerodyne, that is to say an aircraft whose lift is mainly provided by aerodynamic forces. The aerodynes group all devices "heavier than air", whose lift is provided by a fixed wing (aircraft ...) or rotating (helicopter, trirotor, quadrotor, hexarotor ...). The invention is intended to apply to all types of drones.
Cependant, le drone selon l'invention est « allégé en électronique », c'est-à-dire qu'il ne comporte que le strict minimum en termes d'électronique. En effet, un avantage majeur de l'invention est que l'électronique embarquée est limitée à la seule électronique de base nécessaire au vol du drone car l'invention est basée sur le principe que c'est l'ordiphone qui apporte les fonctions de pilotage du drone. Dans le présent exposé, on entend par « ordiphone », 10 l'un de ces terminaux de poche que l'on appelle communément smartphoneTM, iPhoneTM, AndroidTM, tablette (tablette tactile, tablette électronique, tablette numérique), iPadTM, ardoise (ardoise électronique, ardoise numérique), et les autres systèmes à base du système Windows' ou de tout autre 15 système opérationnel, etc. Ces appareils sont de nos jours fortement équipés en dispositifs électroniques et comprennent habituellement : - un ou plusieurs microprocesseurs, généralement capable (s) : 20 o de détecter des mouvements à l'aide d'une centrale inertielle, o de contrôler la stabilité en utilisant des unités de commande de vitesse qui commandent les moteurs ou les systèmes serveurs (suivant 25 que l'on a affaire à un multi-rotor ou à des ailes fixes), o de coopérer avec un système de géolocalisation fonctionnant au niveau mondial (« GPS » en anglais, pour « Glocal positioning system ») ou 30 avec d'autres méthodes et/ou données de positionnement, o de coopérer avec un altimètre barométrique, afin de déterminer ses mouvements dans l'espace (c'est-à-dire quelle direction suivre, à quelle altitude voler, ou effectuer d'autres actions en activant d'autres caractéristiques) et ce ou ces microprocesseur(s) comportant des moyens de télécommunication qui permettent de d'émettre ou de recevoir des données, soit pour un pilotage à distance, soit pour l'acquisition de données, ceci pouvant s'effectuer sur plusieurs fréquences, par exemple 2,4 ou 5,8 GHz, etc., une ou plusieurs appareil(s) photo ou caméra(s) en vue de prendre des photos ou capter des images pour les envoyer en continu ou les stocker. Ainsi, l'invention a l'avantage de permettre d'utiliser un ordiphone que l'on trouve facilement dans le commerce, qui est accessible au grand public, car l'électronique présente de nos jours dans un tel ordiphone comprend déjà l'essentiel des composants ou fonctions d'un drone de l'état de la technique.However, the drone according to the invention is "lightened in electronics", that is to say that it comprises only the bare minimum in terms of electronics. Indeed, a major advantage of the invention is that the embedded electronics is limited to the only basic electronics necessary for the flight of the drone because the invention is based on the principle that it is the ordiphone that provides the functions of piloting the drone. In this presentation, the term "ordiphone", 10 one of these handheld terminals that are commonly called smartphoneTM, iPhoneTM, AndroidTM, tablet (touch pad, tablet, digital tablet), iPadTM, slate (slate electronic, digital slate), and other systems based on the Windows system or any other operating system, etc. These devices are today highly equipped with electronic devices and usually include: - one or more microprocessors, generally capable (s): 20 o to detect movements using an inertial unit, o to control the stability using speed control units which control the engines or server systems (depending on whether one is dealing with a multi-rotor or fixed wings), o cooperate with a geolocation system operating at a global level ("GPS In English, for "Glocal positioning system") or with other methods and / or positioning data, o to cooperate with a barometric altimeter, in order to determine its movements in space (i.e. which direction to follow, at which altitude to fly, or to perform other actions by activating other characteristics) and this or these microprocessor (s) comprising telecommunication means which make it possible to transmit or to receive data, either for remote control or for data acquisition, this being possible on several frequencies, for example 2.4 or 5.8 GHz, etc., one or more apparatus (s) ) photo or camera (s) to take pictures or capture images for streaming or storing. Thus, the invention has the advantage of allowing the use of a computer that is easily found in commerce, which is accessible to the general public, because the electronics present nowadays in such a smartphone already includes the essential components or functions of a drone of the state of the art.
Le drone a donc ceci de particulier qu'il comprend un emplacement ainsi que des moyens de connexion pour un ordiphone tel que ceux que l'on peut trouver actuellement dans le commerce. En d'autres termes, lorsque l'on place et connecte un 25 ordiphone dans un drone prêt à voler, puis on lance une application contenue dans l'ordiphone, l'électronique de l'ordiphone commande le vol du drone, en suivant une trajectoire prédéfinie, en prenant éventuellement des photos ou des films d'endroits prédéterminés et en mesurant le cas 30 échéant toutes sortes de paramètres, comme la température, le taux d'humidité, le niveau de pollution (taux de CO2...), en effectuant des relevés thermographiques, etc.The drone has this particular that it includes a location and means of connection for a smartphone such as those that can currently be found in commerce. In other words, when we place and connect a 25 computer in a drone ready to fly, then we launch an application contained in the ordiphone, the electronics of the computer controls the flight of the drone, following a predefined trajectory, possibly taking pictures or films of predetermined locations and by measuring, if necessary, all kinds of parameters, such as temperature, humidity level, pollution level (CO2 level, etc.), by carrying out thermographic surveys, etc.
L'application peut éventuellement communiquer avec des moyens restés au sol, par exemple, un autre ordiphone, en utilisant des protocoles bien connus, WIFITM, 3G, 4G, etc. Il va de soi que le drone peut comprendre des moyens 5 électroniques supplémentaires, notamment pour augmenter la puissance de traitement de l'ordiphone ou augmenter sa mémoire. Il peut aussi comporter un emplacement spécial dans lequel on peut installer une batterie supplémentaire ou de secours. Le drone peut aussi être muni d'un haut-parleur 10 et/ou d'un microphone, ce qui peut se révéler très utile si le drone est employé dans des opérations de sauvetage ou s'il est utilisé par la police pour communiquer avec la foule, par exemple, lors de manifestations, ou lors de prises d'otage, etc. De même, bien que l'on puisse utiliser 15 les diodes électroluminescentes (LEDs) éventuellement présentes sur l'ordiphone, on peut prévoir d'équiper le drone avec des LEDs ou des lumières plus puissantes, telles que des phares. Selon un premier mode de réalisation de l'invention le 20 drone selon l'invention est à voilure fixe, comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, où il s'apparente à un petit avion 1. Dans la partie inférieure de cet avion 1 est prévu un emplacement 6 destiné à recevoir un smartphoneTM 4. Cet 25 emplacement 6 est de préférence situé à l'intérieur de l'avion 1, de manière à nuire le moins possible à l'aérodynamisme du carénage 5 de l'avion. L'avion est avantageusement muni de deux retenues 2,3 déformables afin de permettre l'introduction aisée du smartphoneTM 4. 30 La connexion du smartphoneTM 4 à l'avion 1 peut s'effectuer par l'insertion d'une prise quelconque, par exemple une prise jack ou une prise (micro-)USB mâle 7 prévue dans l'emplacement 6 de l'avion dans la prise microUSB femelle du smartphoneTM 4. Il peut être prévu dans l'emplacement 6, entre le smartphoneTM 4 et une ou plusieurs parois 8 de l'emplacement 5 6, un matériau élastique tel qu'une mousse permettant d'empêcher le smartphoneTM 4 de vibrer ou de bouger. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le drone s'apparente à un hélicoptère 9 tel que celui visible sur la figure 3. 10 Comme on peut le voir sur cette figure, le smartphoneTM 4 est également supporté par des retenues 2,3, mais à l'extérieur de l'hélicoptère 9. La communication entre le smartphoneTM 4 et l'électronique de base du drone 9 s'effectue ici par ondes électromagnétiques, selon le 15 protocole BluetoothTM. Sur la figure 4 est représenté un drone 10 à six rotors. Comme on le voit mieux sur la figure 5, une tablette 11 est insérée dans un emplacement 12 situé sur le dessous du 20 drone 10. La tablette 11 étant de forme rectangulaire non carrée, des masselottes ou contrepoids 13 peut être fixés par vissage ou tout autre moyen approprié à des endroits prévus pour équilibrer le drone 10. 25 La fixation peut s'effectuer au moyen de retenues, 2,3, 14,15,16,17 ou par tout autre moyen approprié, par exemple, par clipsage, par glissement dans des rails, à l'aide de bandes agrippantes (par exemple du type VelcroTM) ou collantes, par des colliers, des lanières, un rabattement, 30 des plaquettes vissables, etc. Comme on peut le voir sur les figures, l'ordiphone est avantageusement placé sur le drone 1,9 ou 10 et de telle manière à ce que sa caméra ou son objectif soit orienté vers l'extérieur du drone, afin de lui permettre de prendre des photos ou de filmer. L'emplacement de l'ordiphone se situe de préférence dans la partie inférieure du drone, généralement au centre, pour des raisons d'équilibre. Bien entendu, pour certaines applications, on pourrait placer l'ordiphone sur un côté du drone et prévoir des moyens d'équilibrage à des endroits appropriés.The application can optionally communicate with means remaining on the ground, for example, another ordiphone, using well-known protocols, WIFITM, 3G, 4G, etc. It goes without saying that the drone can include additional electronic means, in particular to increase the computing power of the ordiphone or increase its memory. It may also include a special location where you can install an extra battery or backup. The drone can also be provided with a speaker 10 and / or a microphone, which can be very useful if the drone is used in rescue operations or if it is used by the police to communicate with the crowd, for example, during demonstrations, hostages, etc. Likewise, although the light-emitting diodes (LEDs) possibly present on the smartphone can be used, provision can be made to equip the drone with LEDs or more powerful lights, such as headlights. According to a first embodiment of the invention the drone according to the invention is fixed wing, as can be seen in Figures 1 and 2, where it is similar to a small plane 1. In the lower part of this aircraft 1 is provided with a location 6 intended to receive a smartphoneTM 4. This location 6 is preferably located inside the aircraft 1, so as to affect the aerodynamics of the fairing 5 of the aircraft as little as possible. plane. The aircraft is advantageously provided with two deformable retentions 2.3 in order to allow easy introduction of the smartphoneTM 4. The smartphoneTM 4 can be connected to the aircraft 1 by inserting any socket, for example. example a jack or plug (micro-) USB male 7 provided in slot 6 of the aircraft in the microUSB socket of the smartphoneTM 4. It can be provided in slot 6, between the smartphoneTM 4 and one or several walls 8 of the location 6 6, an elastic material such as a foam to prevent the smartphoneTM 4 from vibrating or moving. According to a second embodiment of the invention, the drone is similar to a helicopter 9 such as that shown in FIG. 3. As can be seen in this figure, the smartphoneTM 4 is also supported by detentions 2, 3, but outside the helicopter 9. The communication between the smartphone TM 4 and the basic electronics of the drone 9 is carried out here by electromagnetic waves, according to the BluetoothTM protocol. In Figure 4 is shown a drone 10 with six rotors. As best seen in FIG. 5, a shelf 11 is inserted in a location 12 located on the underside of the drone 10. The shelf 11 being of rectangular non-square shape, weights or counterweights 13 can be fixed by screwing or any other suitable means at places intended to balance the drone 10. The fixing may be effected by means of retentions, 2,3, 14, 15, 16, 17 or by any other appropriate means, for example, by clipping, by sliding in rails, using gripping strips (eg VelcroTM type) or sticky, by collars, straps, drawdown, screw-on inserts, etc. As can be seen in the figures, the ordiphone is advantageously placed on the drone 1,9 or 10 and in such a way that its camera or its objective is directed towards the outside of the drone, in order to enable it to take photos or filming. The location of the ordiphone is preferably in the lower part of the drone, usually in the center, for reasons of balance. Of course, for some applications, one could place the smartphone on one side of the drone and provide balancing means in appropriate places.
La fixation de l'ordiphone est de préférence réversible. En effet, l'ordiphone est en général installé sur le drone de manière provisoire. Ainsi, l'utilisateur peut utiliser son ordiphone pour une mission ponctuelle ou le retirer pour charger une autre 15 application correspondant à une nouvelle mission, etc. Le drone peut ainsi être utilisé par plusieurs personnes différentes. L'emplacement et/ou les moyens de fixation de l'ordiphone peut/peuvent être adaptable(s) aux dimensions de 20 l'ordiphone. Cependant, l'invention ouvre la possibilité de fabriquer un drone spécialement prévu pour un ordiphone particulier. Si l'utilisateur change d'ordiphone, il doit alors changer de drone. Ceci permet de produire des drones à 25 bas coût. Un des points forts de l'invention est que lorsque l'utilisateur échange son ordiphone contre un autre plus performant, il peut continuer à utiliser le même drone. De plus, en associant son nouvel ordiphone à son drone, il 30 augmente les possibilités d'utilisation de celui-ci, c'est donc comme s'il bénéficiait d'une version plus performante de son drone avec une électronique améliorée, plus performante.Fixing the ordiphone is preferably reversible. Indeed, the ordiphone is usually installed on the drone temporarily. Thus, the user can use his smartphone for a one-off mission or remove it to load another application corresponding to a new mission, etc. The drone can thus be used by several different people. The location and / or the means of attachment of the ordiphone can / may be adaptable (s) to the dimensions of the ordiphone. However, the invention opens the possibility of manufacturing a drone specially provided for a particular device. If the user changes the device, he must change the drone. This makes it possible to produce drones at low cost. One of the strengths of the invention is that when the user exchanges his smartphone against another more efficient, he can continue to use the same drone. Moreover, by associating his new computer with his drone, he 30 increases the possibilities of use of it, so it is as if he had a more powerful version of his drone with improved electronics, more efficient .
Procédé de pilotage selon l'invention Le procédé de pilotage selon l'invention peut comporter 5 les étapes suivantes : - on lance au moins une application contenue dans l'ordiphone et - on fixe un ordiphone dans ou sur le drone ; - on connecte l'ordiphone à l'électronique du drone ; 10 - on laisse l'ordiphone piloter le drone. Bien entendu, suivant l'application envisagée, il peut être de possible de fixer l'ordiphone dans ou sur le drone (robot), avant de lancer l'application et/ou de connecter l'ordiphone au drone (robot).Control method according to the invention The control method according to the invention can comprise the following steps: - at least one application contained in the ordiphone is launched and - an ordiphone is fixed in or on the drone; - the ordiphone is connected to the electronics of the drone; 10 - Let the computer pilot the drone. Of course, depending on the application envisaged, it may be possible to fix the ordiphone in or on the drone (robot), before launching the application and / or connect the ordiphone to the drone (robot).
15 L'ordiphone peut ensuite piloter seul le drone. En variante, on peut prévoir la possibilité de commander en partie ou totalement l'ordiphone à distance afin d'influer sur son pilotage du drone. Une fois l'application achevée, l'ordiphone peut être 20 retiré du drone, avec bien entendu toutes les données qu'il a collectées. D'autres applications peuvent ensuite exploiter ces données, par exemple pour mesurer des distances, tracer des itinéraires, des cartes, envoyer les données à un site Web en vue des créer des images en 3D, 25 etc.The ordiphone can then drive the drone alone. In a variant, it is possible to provide the possibility of partially or totally controlling the remote handset in order to influence its piloting of the drone. Once the application is completed, the smartphone can be removed from the drone, of course with all the data it has collected. Other applications can then exploit this data, for example to measure distances, draw routes, maps, send data to a website to create 3D images, etc.
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