FR3020977A1 - Nacelle pour robot parallele destine a agir sur un objet - Google Patents

Abstract

Nacelle (55) pour robot parallèle destiné à agir sur un objet, comprenant : - au moins deux armatures (80, 82) comportant au moins deux paires de liaisons rotule (96, 98, 100, 102, 108, 110, 112, 114), - au moins deux ponts (84, 86) reliés à chacune des armatures respectivement par quatre charnières (116, 118, 120, 122) sensiblement parallèles à une direction axiale (V), et définissant un parallélogramme (ABCD) dans un plan (P) perpendiculaire à la direction axiale, le parallélogramme étant mobile entre une pluralité de configurations dans lesquelles les deux côtés (AD, BC) correspondant aux deux armatures sont sensiblement parallèles à une direction d'orientation (DI), et - une embase (88) montée sur la nacelle et destinée à être reliée à un effecteur (60) propre à agir sur l'objet. L'embase est reliée à chaque pont respectivement par au moins une charnière (124, 126) orientée selon un axe de liaison sensiblement parallèle à la direction axiale, les deux axes de liaison de l'embase définissant dans ledit plan un segment (EF) parallèle à la direction d'orientation dans toutes les configurations du parallélogramme.

Description

Nacelle pour robot parallèle destiné à agir sur un objet La présente invention se situe dans le domaine de la robotique industrielle. L'invention concerne plus particulièrement une nacelle pour robot parallèle destiné à agir sur un objet, la nacelle comprenant : - au moins deux armatures, chaque armature comportant au moins deux paires de liaisons rotule, - au moins deux ponts reliés à chacune des armatures respectivement par quatre charnières orientées selon quatre axes de charnière sensiblement parallèles à une direction axiale, les quatre axes de charnière définissant un parallélogramme dans un plan perpendiculaire à la direction axiale, le parallélogramme étant mobile entre une pluralité de configurations dans lesquelles les deux côtés correspondant aux deux armatures sont sensiblement parallèles à une direction d'orientation (Dl) sensiblement perpendiculaire à la direction axiale, et - une embase montée sur la nacelle et destinée à être reliée à un effecteur propre à agir sur l'objet. L'invention concerne également un robot parallèle destiné à agir sur un objet parallèle destiné à agir sur un objet, caractérisé en ce qu'il comprend : - un support, - au moins quatre bras articulés montés rotatifs sur le support, - au moins une nacelle telle que définie ci-dessus, chacun des bras articulés étant monté respectivement sur l'une des paires de liaisons rotule de la nacelle, et - un effecteur relié à l'embase et destiné à agir sur l'objet. L'invention concerne enfin un procédé mettant en oeuvre un tel robot. La direction axiale est en général sensiblement verticale.

De tels robots sont destinés à effectuer des manipulations d'objets (dites pick-and -place en anglais) à cadence élevée, de par exemple quatre allers et retours à la seconde. Ces robots sont utilisés notamment dans les industries de l'agro-alimentaire, de la pharmacie, des cosmétiques, de l'électronique, etc. Leur architecture dite « parallèle » leur confère des performances dynamiques remarquables. En effet, la mise en oeuvre de bras d'actionneurs directement sur la nacelle, et la présence de pièces en mouvement particulièrement légères autorisent de hautes dynamiques. Le robot connu sous le nom de « Quattro » comprend une nacelle articulée et quatre bras d'actionnement. Ce robot possède quatre degrés de liberté : trois translations dans l'espace, ainsi qu'une rotation autour de la verticale pour changer l'orientation de l'objet manipulé. La nacelle présente la forme d'un parallélogramme deformable dans un plan sensiblement horizontal. La rotation de l'objet est contrôlée par la déformation de la nacelle. Toutefois, pour certaines applications, comme la manipulation d'objets cylindriques, ou encore la dépose d'objets dans une position quelconque, il n'est pas indispensable de contrôler l'orientation de l'objet. Il devient alors intéressant de contraindre physiquement la rotation de l'objet à zéro, c'est-à-dire de maintenir une orientation de l'objet prédéfinie autour de la direction axiale. Une première solution consiste, grâce à la commande des quatre bras articulés, à imposer une orientation donnée à l'embase et donc à l'effecteur et à l'objet. Toutefois, lorsque l'effecteur et l'objet ne sont pas parfaitement centrés par rapport à la nacelle, les accélérations imprimées à l'objet se traduisent par un couple exercé sur l'embase autour de la direction axiale. Un tel couple se transmet aux actionneurs du robot, ce qui diminue d'autant les possibilités d'imprimer des efforts en translation, et donc d'atteindre de hautes performances dynamiques.

Une autre solution consiste à recourir à une nacelle en forme de triangle équilatéral, comme celle du robot connu sous le nom de « Delta », et adaptée pour être actionnée par trois bras articulés. On comprend qu'une telle nacelle ne convient pas à des installations préexistantes à quatre bras articulés. Une autre solution encore consiste à remplacer la nacelle articulée du robot dit « Quattro » par une nacelle rigide, c'est-à-dire non deformable dans son plan. Une telle nacelle rigide permet de procurer les trois degrés de liberté en translation et de contraindre le mouvement de rotation de l'effecteur, mais présente l'inconvénient de sur-contraindre les quatre actionneurs. En effet, puisque trois actionneurs sont suffisants pour produire les trois mouvements de translation, le quatrième actionneur doit être parfaitement synchronisé avec les autres actionneurs, sous peine de déformation, voire de dislocation du robot. Une telle synchronisation parfaite est difficile à réaliser, car elle requiert une maîtrise des efforts d'actionnement et ainsi une puissance de calcul importante pour piloter le robot. Un but de l'invention est donc de fournir une nacelle adaptée à un robot parallèle à quatre bras articulés et permettant de contraindre la rotation de l'objet autour de la direction axiale, tout en permettant d'atteindre de hautes performances dynamiques, et qui ne nécessite pas une puissance de calcul trop importante. A cet effet, l'invention a pour objet une nacelle du type décrit ci-dessus, dans laquelle l'embase est reliée à chaque pont respectivement par au moins une charnière orientée selon un axe de liaison sensiblement parallèle à la direction axiale, les deux axes de liaison de l'embase définissant dans ledit plan un segment parallèle à la direction d'orientation dans toutes les configurations du parallélogramme. Selon des modes particuliers de réalisation, la nacelle comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - les axes de liaison de l'embase sont respectivement situés sensiblement au milieu des côtés du parallélogramme correspondant aux ponts ; - chaque segment du parallélogramme correspondant à une des armatures possède une longueur L1 et chaque segment du parallélogramme correspondant à un des ponts possède une longueur L2, le rapport L1/L2 étant supérieur ou égal à 2,0 ; et - les armatures et les ponts de la nacelle sont venus de matière, les charnières de la nacelle étant réalisées par des amincissements locaux de la nacelle. L'invention concerne aussi un robot parallèle destiné à agir sur un objet, le robot comprenant : - un support, - au moins quatre bras articulés montés rotatifs sur le support, - au moins une nacelle telle que définie ci-dessus, chacun des bras articulés étant monté respectivement sur l'une des paires de liaisons rotule de la nacelle, et - un effecteur relié à l'embase et destiné à agir sur l'objet.

Selon des modes particuliers de réalisation, le robot comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - les bras articulés sont adaptés pour imprimer un mouvement de translation à la nacelle par rapport au support, et pour déformer le parallélogramme entre les configurations de ladite pluralité, la direction d'orientation restant fixe par rapport au support pendant le mouvement de translation et dans toutes les configurations de ladite pluralité ; - la direction axiale est sensiblement verticale ; et - chaque bras articulé comprend une partie proximale montée rotative sur le support, et une partie distale reliée à la partie proximale par deux liaisons rotules, et reliée à la nacelle par l'une des paires de liaisons rotule. L'invention concerne enfin un procédé mettant en oeuvre un robot tel que défini ci-dessus, comprenant l'étape consistant à agir sur l'objet à l'aide de l'effecteur. Selon un mode particulier de réalisation, le procédé comprend les étapes suivantes: - imprimer un mouvement de translation à la nacelle par rapport au support à l'aide des bras articulés, la direction d'orientation restant fixe par rapport au support, et - déformer le parallélogramme à l'aide des bras articulés de l'une quelconque des configurations de ladite pluralité à une autre quelconque des configurations de ladite pluralité, la direction d'orientation restant fixe par rapport au support. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un robot selon l'invention, - la figure 2 est une vue schématique de dessus de la nacelle du robot représenté sur la figure 1, la nacelle étant dans une configuration intermédiaire dans laquelle le parallélogramme est un rectangle, et - les figures 3 et 4 sont respectivement des vues analogues à celle de la figure 2, la nacelle étant respectivement dans deux configurations symétriques l'une de l'autre, dans lesquelles le parallélogramme est respectivement déformé dans un sens ou dans l'autre par rapport à sa forme rectangulaire représentée sur la figure 2. En référence à la figure 1, on décrit un robot 1 conforme à l'invention. Le robot 1 fait par exemple partie d'une chaîne de fabrication (non-représentée) dans le domaine de l'agro-alimentaire, de la pharmacie, des cosmétiques, de l'électronique, etc. Le robot 1 est adapté pour déplacer un objet 5 (visible en bas de la figure 1) qui est par exemple une denrée alimentaire ou une boîte de médicaments. On définit une direction axiale V qui est, dans l'exemple représenté sur les figures, sensiblement verticale. On définit également une direction d'orientation Dl (figure 2) sensiblement perpendiculaire à la direction axiale V et qui matérialise une orientation de l'objet 5 dans l'espace. On définit enfin une direction transversale T sensiblement perpendiculaire à la direction axiale V et à la direction d'orientation Dl. La direction d'orientation Dl et la direction transversale T définissent un plan P sensiblement horizontal dans l'exemple représenté. Le robot 1 est dit « parallèle ». Le robot 1 est adapté pour déplacer l'objet 5 en translation selon les trois directions d'espace, par exemple la direction axiale V, la direction transversale T et la direction d'orientation Dl, avantageusement selon des mouvements rapides, par exemple de l'ordre de quelques allers retours à la seconde. Le robot 1 comprend un support 10, quatre actionneurs 15, 20, 25, 30 fixés sur le support, quatre bras articulés 35, 40, 45, 50 montés respectivement sur les actionneurs, une nacelle 55 portée par les quatre bras articulés, et un effecteur 60 fixé sur la nacelle et adapté pour agir sur l'objet 5.

Selon une variante (non représentée), l'effecteur 60 comprend au moins un moteur propre à déplacer l'objet 5 en rotation autour d'un axe parallèle à la direction axiale. Par « agir », on entend par exemple que l'effecteur 60 est adapté pour saisir l'objet 5, le porter durant un mouvement de translation de la nacelle 55 par rapport au support 10, et pour relâcher l'objet 5. Le support 10 est de forme sensiblement plane et sensiblement parallèle au plan P. Le support 10 présente par exemple une forme générale sensiblement carrée en vue selon la direction axiale V. Le support 10 est destiné à être fixé par tout moyen approprié sur une structure porteuse (non représentée), telle qu'un plafond.

Selon des variantes non représentées, le support 10 présente une forme générale sensiblement rectangulaire, ou bien encore non plane. Les actionneurs 15, 20, 25, 30 sont fixés en dessous du support 10, avantageusement sensiblement aux quatre coins définis par une face inférieure 62 du support. Les actionneurs 15, 20, 25, 30 étant sensiblement analogues les uns aux autres structurellement, seul l'actionneur 15 sera décrit en détail ci-après. L'actionneur 15 comprend une armature 64 fixée sur le support 10, et un stator 66 solidaire de l'armature 64. L'actionneur 15 est propre à imprimer au bras articulé 35 un mouvement de rotation par rapport au support 10 autour d'un axe D1 sensiblement parallèle au plan P.

L'axe D1 forme par exemple un angle d'environ 45° avec la direction d'orientation Dl en projection sur le plan P. Dans l'exemple représenté, les actionneurs 20, 25, 30 se déduisent de l'actionneur 15 par des rotations successives de 90° autour d'un axe médian M du robot 1 (figures 1 et 2), l'axe médian M étant sensiblement parallèle à la direction axiale V.

Ainsi, l'actionneur 20 est adapté pour imprimer au bras articulé 40 un mouvement de rotation par rapport au support 10 autour d'un axe D2 sensiblement parallèle au plan P et sensiblement perpendiculaire à l'axe Dl. De même, l'actionneur 25 est adapté pour imprimer un mouvement de rotation au bras articulé 45 par rapport au support 10 autour d'un axe D3 sensiblement parallèle au plan P et sensiblement perpendiculaire à l'axe D2. Enfin, l'actionneur 30 est propre à entraîner en rotation le bras articulé 50 par rapport au support 10 autour d'un axe D4 sensiblement parallèle au plan P et sensiblement perpendiculaire à l'axe Dl. Chacun des actionneurs 15, 20, 25, 30 est équipé d'au moins un moteur adapté pour contrôler la rotation des bras articulés 35, 40, 45, 50 par rapport aux armatures 64 respectivement autour des axes D1, D2, D3, D4.

Les bras articulés 35, 40, 45, 50 étant structurellement analogues entre eux, seul le bras articulé 35 sera décrit en détail ci-après. Le bras articulé 35 comporte une partie proximale 68 formant un arrière-bras, et une partie distale 70 articulée sur la partie proximale et formant un avant-bras.

La partie proximale 68 est montée rotative par rapport au stator 66 autour de l'axe Di. La partie proximale 68 est de forme générale allongée, par exemple sensiblement perpendiculairement à l'axe Dl. La partie proximale 68 comporte à son extrémité distale deux sphères 72, 74 fixées sur deux faces opposées de la partie proximale 68 selon l'axe Dl.

La partie distale 70 est composée dans l'exemple représenté de deux montants 76, 78 agencés sensiblement parallèlement l'un à l'autre sur les sphères 72, 74. Chaque montant 76, 78 comporte une extrémité proximale en forme de cupule complémentaire respectivement des sphères 72, 74, le tout formant une liaison rotule. Chaque montant 76, 78 comporte en outre une extrémité distale également en forme de cupule et adaptée pour coopérer avec la nacelle 55. Comme visible sur la figure 1, la nacelle 55 se situe à l'extrémité des bras articulés 35, 40, 45, 50. Comme visible sur la figure 2, la nacelle 55 possède une forme générale qui s'étend sensiblement parallèlement au plan P. La nacelle 55 comprend deux armatures 80, 82, deux ponts 84, 86 s'étendant entre les armatures 80, 82 transversalement, et une embase 88 propre à servir de support pour l'effecteur 60. Les deux armatures 80, 82 sont avantageusement symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan de symétrie Si sensiblement perpendiculaire à la direction transversale T lorsque la nacelle 55 se trouve dans une configuration symétrique représentée sur la figure 2. L'armature 80 comporte deux têtes 90, 92 opposées l'une à l'autre selon la direction d'orientation Dl et séparées par une partie médiane 94. La tête 90 définit deux sphères 96, 98 par exemple sensiblement orientées à 45° par rapport à la direction d'orientation Dl et à la direction transversale T et pointant dans des directions opposées. Les sphères 96, 98 sont adaptées pour coopérer avec le bras articulé 35. Les sphères 96, 98 ont respectivement des formes sphériques complémentaires des extrémités distales des montants 76, 78 du bras articulé 35. Selon des variantes (non représentée), les sphères présentent d'autres orientations par rapport à la direction d'orientation Dl et à la direction transversale T, pour peu que ces orientations soient identiques à celles des extrémités distales des montants 76, 78 du bras articulé 35. De même, la tête 92 de l'armature 80 définit deux sphères 100, 102 pointant dans des directions opposées et formant par exemple un angle de sensiblement 45° avec la direction d'orientation Dl et la direction transversale T. Les sphères 100, 102 sont adaptées pour coopérer avec le bras articulé 50, de la même manière que les sphères 96, 98 sont adaptées pour coopérer avec le bras articulé 35.

De même, l'armature 82 comprend deux têtes 104, 106 séparées selon la direction d'orientation Dl par une partie médiane 108. Les têtes 104, 106 définissent respectivement des sphères 108, 110, 112, 114. Les sphères 108, 110 sont adaptées pour coopérer avec le bras articulé 40. Les sphères 112, 114 sont adaptées pour coopérer avec le bras articulé 45.

Dans la configuration représentée sur la figure 2, les ponts 84, 86 sont symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan de symétrie S2 sensiblement perpendiculaire à la direction d'orientation Dl. Le pont 84 est articulé respectivement sur les armatures 80, 82 par deux charnières 116, 118.

Le pont 86 est articulé respectivement sur les armatures 80, 82 par deux charnières 120, 122. Les charnières 116, 118, 120, 122 présentent des axes de charnière sensiblement parallèles à la direction axiale V et définissant, en projection sur le plan P, un parallélogramme ABCD.

Les charnières 116, 118, 120, 122 sont avantageusement réalisées par des amincissements locaux de la nacelle 55. Les armatures 80, 82 et les ponts 84, 86 sont alors venus de matière. Dans la configuration de la figure 2, les côtés AD et BC du parallélogramme ABCD sont sensiblement parallèles à la direction d'orientation Dl et présentent une même longueur L1 selon cette même direction. Toujours dans la configuration de la figure 2, les côtés AB et CD du parallélogramme ABCD sont sensiblement orientés transversalement et présentent une même longueur L2 selon la direction transversale T. Avantageusement, le rapport L1/L2 est supérieur ou égal à 2,0.

L'embase 88 présente par exemple une forme générale annulaire, avantageusement symétrique par rapport aux plans de symétrie Si et S2. L'embase 88 est montée respectivement sur les ponts 84, 86 par deux charnières 124, 126 définissant deux axes de charnières sensiblement parallèles à la direction axiale V et définissant deux points E, F en projection sur le plan P. Avantageusement, l'embase 88 n'est articulée que sur les ponts 84, 86 et n'est pas directement reliée mécaniquement aux armatures 80, 82. Les charnières 124, 126 sont avantageusement de structure analogue aux charnières 116, 118, 120, 122. Les points E et F sont situés sur les côtés AB et CD du parallélogramme ABCD. La distance EB est sensiblement égale à la distance CF. Le segment EF est sensiblement parallèle aux côtés AD et BC. Avantageusement, les points E et F sont respectivement situés sensiblement au milieu des segments AB et CD. L'effecteur 60 est un élément connu en soi de l'homme du métier. L'effecteur 60 est fixé sur l'embase 88 de manière à être solidaire en rotation de l'embase 88 autour de l'axe médian M. Le segment EF définit l'orientation de toute l'embase 88.

La nacelle 55 est mobile entre la configuration représentée sur la figure 2 et une pluralité de configurations, dont deux sont représentées sur les figures 3 et 4. La configuration de la nacelle 55 représentée sur la figure 3 est telle que le parallélogramme ABCD n'est plus un rectangle. L'angle ABC est alors un angle obtus. Une telle configuration résulte de la configuration représentée sur la figure 2 en translatant les armatures 80, 82 l'une par rapport à l'autre selon la direction d'orientation Dl. Sur la figure 4, la nacelle 55 est dans une configuration dans laquelle le parallélogramme ABCD est tel que l'angle ABC est aigu. Une telle configuration s'obtient à partir de la configuration représentée sur la figure 2 en translatant les armatures 80, 82 l'une par rapport à l'autre selon la direction d'orientation Dl, dans un sens opposé à celui qui donne la configuration représentée sur la figure 3. Les configurations du parallélogramme ABCD sont par exemple définies par un angle a formé par le segment AB avec la direction transversale T. Dans la configuration de la figure 2, l'angle a est sensiblement nul. Dans la configuration de la figure 3, l'angle a vaut par exemple +5 degrés. Dans la configuration de la figure 4, l'angle a vaut par exemple -5 degrés. L'angle a est par exemple compris dans une plage allant de -5 degrés à +5 degrés. Le fonctionnement du robot 1 va maintenant être décrit.

Comme visible sur la figure 1, les actionneurs 15, 20, 25, 30 permettent respectivement d'entraîner en rotation les parties proximales 68 des bras articulés 35, 40, 45, 50 respectivement autour des axes D1, D2, D3, D4 par rapport au support 10. Ceci a pour effet de déplacer les sphères 72, 74 selon des trajectoires circulaires dans des plans sensiblement parallèles à la direction axiale V. En outre, grâce aux liaisons sphères 72, 74 des parties proximales 68 et grâce aux sphères 96, 98, 100, 102, 108, 110, 112, 114 de la nacelle 55, les montants 76, 78 de chaque partie distale 70 de chaque bras articulé 35, 40, 45, 50 restent parallèles l'un à l'autre. Ainsi, la nacelle 55 conserve son orientation dans l'espace par rapport au support 10. Dans l'exemple représenté, la nacelle 55 reste sensiblement parallèle au plan P et ne tourne pas par rapport au support 10 autour de la direction axiale V.

Les quatre bras articulés 35, 40, 45, 50 constituent quatre chaînes cinématiques auxquelles correspondent trois degrés de liberté en translation de la nacelle 55, et un degré de liberté supplémentaire correspondant aux déformations du parallélogramme ABCD défini par la nacelle 55. Dit autrement, aux quatre positions angulaires des parties proximales 68 des bras articulés 35, 40, 45, 50 correspond une seule position de la nacelle 55 dans l'espace par rapport au support 10, et une configuration du parallélogramme ABCD formé par la nacelle, c'est-à-dire une valeur de l'angle a. Les bras articulés 35, 40, 45, 50 déforment la nacelle 55 de telle manière que les segments BC et AD restent sensiblement parallèles à la direction d'orientation Dl. Comme la distance BE est égale à la distance CF, le segment EF est lui-même parallèle aux segments AD et BC. Ainsi, l'orientation de l'embase 88 autour de la direction axiale V ne change pas, quelle que soit la configuration du parallélogramme ABCD, car l'orientation de l'embase est déterminée par l'orientation du segment EF. Par conséquent, l'orientation de l'effecteur 60 autour de la direction axiale V ne change pas non plus lors des déplacements en translation de la nacelle 55 provoqués par les bras articulés 35, 40, 45, 50. Il est ainsi possible de réaliser des déplacements en translation, dits en anglais « pick-and-place » sans rotation de l'objet 5. En outre, les couples de force s'exerçant éventuellement sur l'effecteur 60 autour de la direction axiale V, par exemple à cause d'un effet de balourd, ne transmettent pas aux bras articulés 35, 40, 45, 50, et donc ne se transmettent pas aux actionneurs 15, 20, 25, 30. Ainsi, grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, en particulier la structure de la nacelle 55, le robot 1 est adapté pour contraindre la rotation de l'objet 5 autour de la direction axiale V sans que cela ne sollicite les actionneurs et sans que cela exige une trop grande puissance de calcul. Ceci permet d'atteindre de hautes performances dynamiques et augmente aussi la durée de vie du robot 1.

En outre, la nacelle 55 permet d'utiliser une commande standard à axes indépendants typique des robots à quatre bras articulés. Ceci permet d'augmenter les gains des boucles d'asservissement, et donc d'améliorer les performances du robot 1. De plus, par comparaison avec un robot à nacelle triangulaire comme le robot « Delta » à trois chaînes cinématiques seulement, la quatrième chaîne cinématique représentée par le quatrième bras articulé permet d'homogénéiser les performances du robot 1, c'est-à-dire que celles-ci ne se dégradent pas aussi rapidement en bordure de l'espace de travail du robot 1. L'utilisation du degré de mobilité interne de la nacelle 55 constitué par la pluralité de configurations du parallélogramme ABCD dans le plan P n'affecte en rien la transmission des efforts mécaniques des actionneurs 15, 20, 25, 30 vers l'effecteur 60. Ce degré de mobilité interne de la nacelle 55 autorise des mouvements, avantageusement infinitésimaux, pour compenser les erreurs éventuelles des modèles de contrôle commande et les battements des moteurs des actionneurs 15, 20, 25, 30. Cette mobilité interne relâche également les contraintes internes d'actionnement du robot 1. La durée de vie du robot 1 s'en trouve augmentée, en particulier celle d'éléments coûteux des actionneurs 15, 20, 25, 30 comme les moteurs, les réducteurs et les amplificateurs de puissance. Grâce à ses quatre bras articulés 15, 20, 25, 30 équitablement répartis dans l'espace, le robot 1 a des performances plus homogènes que celles d'un robot à trois bras articulés pour un même espace de travail, c'est-à-dire la zone de déplacement de l'objet 5. Lorsque le ratio L1/L2 est supérieur ou égal à 2,0, les charnières de la nacelle 55 55 sont avantageusement mois sollicitées mécaniquement.

Un couple de forces extérieures s'exerçant éventuellement sur l'effecteur 60 autour de la direction axiale V ne sollicite pas les moteurs des bras articulés 35, 40, 45, 50 contrairement à ce qui se produit dans un robot à quatre bras articulés classiques. Contrairement à un robot à quatre bras articulés et à nacelle rigide, les quatre bras articulés 35, 40, 45, 50 sont pilotés de manière indépendante et asservis en position. Le robot 1 présente une redondance cinématique, au lieu d'une redondance d'actionnement. Il est ainsi possible d'utiliser un système de commande industrielle classique, dont la période d'échantillonnage minimale est de 1200 ms seulement. Le robot 1 est en outre plus performant qu'un robot à nacelle rigide du type « Delta » du point de vue de sa capacité d'accélération et de sa résistance aux efforts extérieurs.

Le robot 1 est hyper statique de degré 1, ce qui est un avantage en termes de rigidité, grâce à une meilleure répartition des efforts dans les montants 76, 78 des bras articulés 35, 40, 45, 50. Avantageusement, les charnières 116, 118, 120, 122, 124, 126 sont réalisées par amincissement de matière. La nacelle 25 est réalisable par moulage. Il est bien sûr possible de recourir à des articulations plus classiques entre les différents éléments de la nacelle 55.10

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1.- Nacelle (55) pour robot (1) parallèle destiné à agir sur un objet (5), la nacelle (55) comprenant : - au moins deux armatures (80, 82), chaque armature (80, 82) comportant au moins deux paires de liaisons rotule (96, 98, 100, 102, 108, 110, 112, 114), - au moins deux ponts (84, 86) reliés à chacune des armatures (80, 82) respectivement par quatre charnières (116, 118, 120, 122) orientées selon quatre axes de charnière sensiblement parallèles à une direction axiale (V), les quatre axes de charnière définissant un parallélogramme (ABCD) dans un plan (P) perpendiculaire à la direction axiale (V), le parallélogramme (ABCD) étant mobile entre une pluralité de configurations dans lesquelles les deux côtés (AD, BC) correspondant aux deux armatures (80, 82) sont sensiblement parallèles à une direction d'orientation (Dl) sensiblement perpendiculaire à la direction axiale (V), et - une embase (88) montée sur la nacelle (55) et destinée à être reliée à un effecteur (60) propre à agir sur l'objet (5), caractérisée en ce que l'embase (88) est reliée à chaque pont (84, 86) respectivement par au moins une charnière (124, 126) orientée selon un axe de liaison sensiblement parallèle à la direction axiale (V), les deux axes de liaison de l'embase (88) définissant dans ledit plan (P) un segment (EF) parallèle à la direction d'orientation (Dl) dans toutes les configurations du parallélogramme (ABCD).
2. 2.- Nacelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que les axes de liaison de l'embase (88) sont respectivement situés sensiblement au milieu des côtés (AB, CD) du parallélogramme (ABCD) correspondant aux ponts (84, 86).
3. 3.- Nacelle (55) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque segment (AD, BC) du parallélogramme (ABCD) correspondant à une des armatures (80, 82) possède une longueur L1 et chaque segment (AB, CD) du parallélogramme (ABCD) correspondant à un des ponts (84, 86) possède une longueur L2, le rapport L1/L2 étant supérieur ou égal à 2,0.
4. 4.- Nacelle (55) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les armatures (80, 82) et les ponts (84, 86) de la nacelle (55) sont venus de matière, les charnières (116, 118, 120, 122, 124, 126) de la nacelle (55) étant réalisées par des amincissements locaux de la nacelle (55).
5. 5.- Robot (1) parallèle destiné à agir sur un objet (5), caractérisé en ce qu'il comprend : - un support (10),- au moins quatre bras (35, 40, 45, 50) articulés montés rotatifs sur le support (10), - au moins une nacelle (55) selon l'une quelconque des revendications précédentes, chacun des bras articulés (35, 40, 45, 50) étant monté respectivement sur l'une des paires de liaisons rotule (96, 98, 100, 102, 108, 110, 112, 114) de la nacelle, et - un effecteur (60) relié à l'embase (88) et destiné à agir sur l'objet (5).
6. 6.- Robot (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les bras articulés (35, 40, 45, 50) sont adaptés pour imprimer un mouvement de translation à la nacelle (55) par rapport au support (10), et pour déformer le parallélogramme (ABCD) entre les configurations de ladite pluralité, la direction d'orientation (Dl) restant fixe par rapport au support (10) pendant le mouvement de translation et dans toutes les configurations de ladite pluralité.
7. 7.- Robot (1) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la direction axiale (V) est sensiblement verticale.
8. 8.- Robot (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que chaque bras articulé (35, 40, 45, 50) comprend : - une partie proximale (68) montée rotative sur le support (10), et - une partie distale (70) reliée à la partie proximale (68) par deux liaisons rotules (72, 74), et reliée à la nacelle (55) par l'une des paires de liaisons rotule (96, 98, 100, 102,108, 110, 112, 114).
9. 9.- Procédé mettant en oeuvre un robot (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, comprenant l'étape consistant à agir sur l'objet (5) à l'aide de l'effecteur (60).
10. 10.- Procédé selon la revendication 9, comprenant en outre les étapes suivantes : - imprimer un mouvement de translation à la nacelle (55) par rapport au support (10) à l'aide des bras articulés (35, 40, 45, 50), la direction d'orientation (Dl) restant fixe par rapport au support (10), et - déformer le parallélogramme (ABCD) à l'aide des bras articulés (35, 40, 45, 50) de l'une quelconque des configurations de ladite pluralité à une autre quelconque des configurations de ladite pluralité, la direction d'orientation (Dl) restant fixe par rapport au support (10).