FR3026610A1

FR3026610A1 - Systeme robotise automatique de tri negatif de grains de raisin et autres dechets par reconnaissance optique

Info

Publication number: FR3026610A1
Application number: FR1459510A
Authority: FR
Inventors: Joel Gallet
Original assignee: Sarl J G C
Current assignee: Sarl J G C
Priority date: 2014-10-03
Filing date: 2014-10-03
Publication date: 2016-04-08
Anticipated expiration: 2034-10-03
Also published as: FR3026610B1

Abstract

Système robotisé automatique de tri de grains de raisin et pouvant fonctionner sur d'autres applications qui méritent un tri négatif et interception par le robot de l'objet non désiré par reconnaissance optique, le système comportant - un support défilant (3) sur lequel des grains de raisin (14) et des éventuels déchets (15) sont entraînés, - un appareil de capture d'image (2) disposé au-dessus du support défilant et permettant de prendre des images des grains de raisin et des éventuels déchets entraînés sur le support défilant, - un appareil de manipulation robotisé (1) comportant un organe de préhension (11) commandé porté par un organe mobile (4, 5, 6) commandé permettant le déplacement de l'organe de préhension (11), ledit appareil de manipulation (1) étant disposé au-dessus du support défilant (3) afin de permettre à l'organe de préhension la saisie d'au moins un des grains ou déchets entraînés et son extraction hors du support défilant, - un dispositif de traitement d'image et de pilotage adapté à recevoir et à traiter lesdites images, pour reconnaître les déchets et les grains de raisin présentant des défauts et pour produire des ordres de commande de l'appareil de manipulation (1) en fonction d'instructions programmées adaptés à l'extraction des déchets et des grains de raisin présentant des défauts.

Description

La présente invention concerne un système robotisé automatique de tri négatif comportant : des grains de raisin de maturité insuffisante reconnaissables à leur couleur, des morceaux de rafles simples et morceaux de rafles avec quelques raisins encore accrochés, des pétioles, des raisins pourris, des débris de feuilles, des escargots pouvant éliminer tous déchets impropres à la vinification par reconnaissance optique. Elle a des applications dans le domaine de la viticulture et plus particulièrement de la préparation des jus à base de raisin, notamment pour la préparation du vin. Ce tri négatif peut être étendu dans d'autre(s) domaine(s) notamment dans le tri de bouchon. Ainsi, le robot peut fonctionner sur d'autres Io applications qui méritent un tri négatif et interception par le robot de l'objet non désiré. Lors de la fabrication des jus de raisin, les grappes de raisin de la récolte sont préalablement déstructurées pour séparer les grains des tiges, les grains de raisin sains devant normalement passer pour entrer dans les cuves de fermentation. Il faut 15 donc trier ces éléments avant encuvage pour ne conserver que les grains de raisin sains, les autres éléments étant qualifiés de déchets dans la suite. Ce tri est d'autant plus important qu'il peut même parfois y avoir parfois des éléments étrangers à la récolte comme par exemple des feuilles, insectes ou autres éléments indésirables qui sont également qualifiés de déchets dans la suite. Le tri sert également à éliminer zo les grains de raisin présentant des défauts et qui pourraient dégrader la qualité du jus obtenu pour la vinification. Ce travail de tri est classiquement effectué à la main par du personnel qui voit défiler sur un tapis roulant les grains de raisin. Ce travail est très fastidieux et requiert une attention soutenue qui n'est généralement pas soutenable longtemps. Le résultat 25 du tri n'est donc pas toujours satisfaisant. Il est donc proposé dans le cadre de l'invention de mettre en oeuvre des moyens de tri robotisé automatique. Ce tri robotisé automatique est particulièrement efficace du fait des différences relativement importantes notamment de formes, de tailles et d'aspects entre des grains de raisin acceptables pour la vinification et ceux 30 qui ont des défauts ou les déchets. A cette fin, un dispositif de traitement d'image et de pilotage permettant une détection/analyse visuelle commande un bras manipulateur robotisé qui permet l'extraction des déchets et des grains de raisin présentant des défauts. En pratique, le système avec le robot permet une vitesse de tri augmentée, approximativement 10 fois plus rapide, précis et fiable par rapport à 35 des trieurs humains. Ainsi, l'invention concerne un système robotisé automatique de tri de grains de raisin, déchets verts morceaux de rafles, feuilles, pétioles et éventuellement insectes, escargots, par reconnaissance optique, le système comportant : - un support défilant sur lequel des grains de raisin et des éventuels déchets sont entraînés, - un appareil de capture d'image disposé au-dessus du support défilant et permettant de prendre des images des grains de raisin et des éventuels déchets entraînés sur le support défilant, - un appareil de manipulation robotisé comportant ou plusieurs organe(s) de préhension commandé porté par un organe mobile commandé permettant le déplacement de l'organe de préhension, ledit appareil de manipulation étant disposé au-dessus du support défilant afin de permettre à l'organe de préhension la saisie d'au moins un des grains ou déchets entraînés et son extraction hors du support défilant, - un dispositif de traitement d'image et de pilotage adapté à recevoir et à traiter lesdites images, pour reconnaître les déchets et les grains de raisin présentant des défauts et pour produire des ordres de commande de l'appareil de manipulation en fonction d'instructions programmées adaptés à l'extraction des déchets et des grains de raisin présentant des défauts. Dans divers modes de mise en oeuvre de l'invention, les moyens suivants pouvant être utilisés seuls ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont employés : zo - le support défilant est un tapis roulant sans fin, - le tapis roulant mesure environ 80 cm de largeur, - le support défilant est plat, - le support défilant est horizontal, - le support défilant comporte un moteur d'entraînement, 25 - le support défilant comporte un capteur permettant de mesurer la vitesse d'entraînement, - le capteur permettant de mesurer la vitesse d'entraînement du support défilant est en prise sur le support défilant, - le capteur permettant de mesurer la vitesse d'entraînement du support défilant est 30 en prise sur l'axe d'entraînement du moteur, - le capteur permettant de mesurer la vitesse d'entraînement du support défilant est un codeur incrémental, - l'appareil de capture d'image produit des images en noir et blanc, - l'appareil de capture d'image produit des images en couleurs, 35 - l'appareil de capture d'image comporte un filtre de couleur, - l'appareil de capture d'image est une caméra vidéo haute définition, - la caméra vidéo est une caméra « CCD » matricielle couleur, - la résolution de la caméra vidéo est d'environ 2500 x 3000 pixels, - l'appareil de capture d'image est un ensemble de caméras vidéo, - les caméras vidéo comportent des filtres de couleurs différents, - la/les caméras vidéo sont disposées au-dessus du support défilant à une distance comprise entre environ 1 m et 2 m, - le système comporte en outre une caméra à l'extrémité inférieure de l'organe mobile, ladite caméra de l'organe mobile étant plus particulièrement destinée à un suivi local des éléments entraînés sur le support défilant et au contrôle de la saisie du déchet ou du grain de raisin présentant des défauts, - le système comporte en outre un moyen d'éclairage du support défilant destiné à Io éclairer les éléments entraînés par ledit support défilant, - le moyen d'éclairage produit un éclairage étendu en surface, - le moyen d'éclairage produit un éclairage étendu en bande, - le moyen d'éclairage est disposé au-dessus du support défilant, - le moyen d'éclairage est disposé latéralement au support défilant, 15 - le moyen d'éclairage est à diodes électroluminescentes, - le moyen d'éclairage est en lumière blanche, - l'éclairage est sensiblement uniforme, - l'organe mobile de l'appareil de manipulation comporte un châssis et quatre bras commandés montés à leurs extrémités supérieures sur le châssis et réunis à leurs 20 extrémités inférieures par des articulations à une tête commune, l'organe de préhension étant fixé à ladite tête commune, chacun des bras comportant, du haut vers le bas, un segment haut et un segment bas, le segment haut ayant une extrémité supérieure montée sur le châssis pour pivoter autour d'un axe mobile perpendiculaire à la direction longitudinale du segment haut, avec une commande 25 motorisée de ce pivotement, l'extrémité inférieure du segment haut étant articulée à l'extrémité supérieure du segment bas et l'extrémité inférieure du segment bas étant articulée à la tête commune, les axes mobiles motorisés sont coplanaires, en l'espèce horizontaux, et sont disposés tangents à un cercle commun et régulièrement répartis autour ce cercle commun, 30 - l'organe de préhension de l'appareil de manipulation comporte au moins une pince commandée, chaque pince pouvant saisir un grain ou un déchet, - la pince commandée est choisie parmi : - une pince mécanique à mors avec deux doigts à commande à vérin pneumatique double effet, 35 - une pince mécanique à mors avec deux doigts à commande à vérin pneumatique simple effet et ressort de rappel, - une pince mécanique à mors avec deux doigts (10) montée sur un vérin mobile, - un système de préhension avec une buse d'aspiration sur un vérin mobile, - dans le cas d'une pince mécanique à mors avec deux doigts, chaque doigt est métallique, de forme allongée contournée en S et comporte des encoches d'extrémités antiglissement, - dans le cas d'une pince mécanique à mors avec deux doigts, les deux doigts de la pince ont des formes différentes, - dans le cas d'une pince mécanique à mors avec deux doigts, les deux doigts de la pince sont en acier inoxydable de qualité alimentaire, - dans le cas d'une pince mécanique à mors avec deux doigts, chacun des doigts présente une certaine élasticité, - dans le cas d'une pince mécanique à mors avec deux doigts, chacun des doigts a une épaisseur de 0,8 mm, - dans le cas d'une pince mécanique à mors avec deux doigts, chacun des doigts a une largeur d'extrémité (inférieure) de 1 mm environ, - Il est possible de monter plusieurs pinces côte à côte, mobiles, indépendamment les unes des autres sur des petits vérins pneumatiques qui montent et descendent permettant la préhension successive de plusieurs déchets, et limitant l'évacuation avec un seul cycle pour toutes les pinces, - les instructions permettant la reconnaissance des déchets et des grains de raisin présentant des défauts comportent des instructions de reconnaissance de forme et/ou des instructions de reconnaissance de taille et/ou des instructions de reconnaissance de couleur, - les grains de raisin présentant des défauts sont déterminés comme étant des grains de raisin qui n'appartiennent pas à une classe de grains normaux, - les instructions permettant la reconnaissance des déchets et des grains de raisin présentant des défauts comportent des instructions de mise en contact de l'organe de préhension avec un ou plusieurs éléments entraînés sur le support défilant afin de produire un déplacement relatif des éléments les uns par rapport aux autres sur le support défilant, notamment pour séparer des éléments au cas où ils seraient au contact ou superposés les uns sur les autres, - le système comporte en outre un moyen de répartition des éléments entraînés sur le support défilant afin d'éviter une superposition d'éléments ou qu'ils soient trop souvent au contact les uns des autres sur le support défilant, - les instructions permettant l'extraction des déchets et des grains de raisin présentant des défauts comportent des instructions de préhension du déchet ou du grain de raisin présentant un défaut, des instructions de soulèvement dudit déchet ou grain au-dessus du support défilant, des instructions de déplacement de organe mobile commandé vers un collecteur des déchets et grains de raisin présentant des défauts, des instructions d'arrêt de la préhension lorsque l'organe mobile commandé a amené l'organe de préhension au-dessus du collecteur, - le système comporte plusieurs collecteurs en fonction du type de déchet ou de grain présentant des défauts et les instructions permettant l'extraction des déchets et des grains de raisin présentant des défauts comportent des instructions de déplacement de organe mobile commandé vers un collecteur donné correspondant à une reconnaissance par le dispositif de traitement d'image et de pilotage du type de déchet ou de grain présentant des défauts, - les instructions permettant l'extraction des déchets et des grains de raisin présentant des défauts comportent en outre des instructions finales de retour de l'organe mobile commandé au-dessus du support défilant en position d'attente, - la position d'attente est une position de l'organe de préhension commandé au-dessus du support défilant et à courte distance en hauteur de ce dernier, - l'organe de préhension de l'appareil de manipulation comporte une pince commandée, ladite pince commandée étant fixée sur organe mobile par l'intermédiaire d'un vérin commandé permettant de faire monter ou descendre l'organe de préhension et le système comporte en outre un circuit d'aspiration perpendiculaire, dont l'ouverture est une bouche d'aspiration et est perpendiculaire à la remontée de la pince sur son vérin, des déchets et des grains de raisin présentant des défauts par la bouche d'aspiration, ladite bouche d'aspiration étant fixée à l'organe mobile afin de suivre ses déplacements et en regard de la position montée de l'organe de préhension pour qu'un déchet ou un grain saisi puisse être amené en regard de ladite bouche d'aspiration par montée du vérin, - les instructions permettant l'extraction des déchets et des grains de raisin présentant des défauts comportent des instructions de préhension par la pince commandée du déchet ou du grain de raisin présentant un défaut, des instructions de montée par le vérin dudit déchet ou grain au-dessus du support défilant pour l'amener en regard de la bouche d'aspiration, des instructions d'arrêt de la préhension une fois ledit déchet ou grain en regard de la bouche d'aspiration, - l'organe de préhension de l'appareil de manipulation est soit une pince, soit une buse d'aspiration ou les deux montés côte à côte, - l'organe de préhension de l'appareil de manipulation est une buse souple d'aspiration montée sur un vérin descendant sur l'objet à éliminer en le maintenant et le soulevant par aspiration, - les instructions permettant l'extraction des déchets et des grains de raisin présentant des défauts comportent en outre des instructions finales de descente de l'organe de préhension par le vérin en position d'attente, - le dispositif de traitement d'image et de pilotage produit en outre des ordres de commande pour le support défilant permettant au moins l'arrêt ou la mise en défilement dudit support défilant, - le dispositif de traitement d'image et de pilotage produit en outre des ordres de commande pour le support défilant permettant en outre de régler la vitesse de défilement du support défilant. La présente invention va maintenant être exemplifiée sans pour autant en être limitée avec la description qui suit en relation avec les figures suivantes: - la Figure 1 qui représente une vue latérale en perspective d'un appareil de manipulation robotisé dans lequel on a retiré l'organe de préhension, qui ne conserve donc que son organe mobile, et qui est utilisable dans le cadre de l'invention, - la Figure 2 qui représente une partie inférieure d'un des doigts d'une pince mécanique à mors de l'organe de préhension, - la Figure 3 qui représente la partie inférieure de l'organe mobile ainsi qu'un organe de préhension à vérin en relation avec une bouche d'aspiration d'un circuit d'aspiration des déchets et des grains de raisin, et - la Figure 4 qui représente en gros plan la partie inférieure de l'organe mobile ainsi qu'un organe de préhension. Sur la Figure 1, l'appareil de manipulation robotisé 1 est en cours de maintenance et on a retiré l'organe de préhension pour pouvoir le remplacer par un autre. L'organe mobile de l'appareil de manipulation 1 comporte quatre bras commandés réunis à leurs extrémités inférieures par des articulations à une tête commune 6. Chaque bras comporte du haut vers le bas : un segment haut 4 et un segment bas 5, ce dernier étant constitué de deux tiges parallèles. Le segment haut 4 est commandé en oscillation à son extrémité supérieure par une commande motorisée dont l'axe mobile en rotation 18 est perpendiculaire à l'axe principal du segment haut 4. L'extrémité inférieure du segment haut 4 est articulée à l'extrémité supérieure du segment bas 5 et l'extrémité inférieure du segment bas 5 est étant articulée à la tête commune 6. Chaque axe mobile en rotation 18 d'actionnement de chaque bras est disposé tangent à un cercle virtuel et décalé de 900 du suivant, le cercle virtuel étant parallèle au plan du tapis roulant et au-dessus du tapis roulant. Cette structure de bras s'apparente à un système pantographique complexe qui permet à la tête commune 6 de se déplacer dans les trois dimensions et de basculer par rapport au tapis roulant sans fin 3 sur lequel les grains de raisin 14 et les éventuels déchets 15 sont entraînés. La tête commune 6 peut ainsi se déplacer à l'intérieur d'un cône dont la base large est sur le tapis roulant 3.

L'organe de préhension (non installé sur cette Figure 1) vient se fixer sous la tête commune 6 afin de pouvoir venir saisir les éléments 14, 15 entraînés par le tapis roulant 3. L'appareil de manipulation robotisé 1 est fixé sur un châssis 16 au-dessus du tapis roulant 3. Une caméra 2 est disposée au-dessus du tapis roulant 3 côté amont / d'arrivée des éléments entraînés, dudit tapis roulant 3 afin de permettre des prises de vue / images des éléments 14, 15 entraînés avant leur passage sous l'appareil de manipulation 1. La Figure 2 permet de visualiser la forme de la partie inférieure d'un des deux doigts 10 d'une pince mécanique à mors de l'organe de préhension. Les doigts sont en acier inoxydable de qualité alimentaire et d'épaisseur 0,8 mm. L'extrémité inférieure du doigt a une largeur uniforme d'environ 1 mm sur une hauteur d'environ 10 mm et se poursuit plus vers le haut par un élargissement progressif sur environ 15 mm avant de se terminer sur une partie encore plus large. Du fait du matériau utilisé, de la forme et de la taille des doigts, la pince mécanique du mors formée de deux doits en vis-à-vis présente une certaine souplesse qui évite l'écrasement des grains de raisin lors de la saisie de ces derniers. Les grains de raisin saisis sont ceux qui ont été détectés par le dispositif de traitement d'image et de pilotage du système comme présentant des défauts comme par exemple une pourriture, un éclatement, et il est préférable de ne pas comprimer le grain saisi pour éviter que du jus s'en écoule. Sur la Figure 3, la partie inférieure de l'appareil de manipulation robotisé a été représentée agrandie et en relation avec le tapis roulant 3 sur lequel des éléments, grains de raisin 14 et déchets 15, sont entraînés. On retrouve sur le haut de la Figure la tête commune 6 qui est à la partie inférieure de l'organe mobile. Sur cette tête commune est fixé un organe de préhension 11 à pince mécanique à mors avec deux doigts 10. L'organe de préhension 11 est monté sur la tête commune 6 par l'intermédiaire d'un vérin 8. Grâce au vérin 8, l'organe de préhension 11 peut monter ou descendre par rapport à la tête commune et, aussi, par rapport au tapis roulant lorsque l'organe mobile de l'appareil de manipulation robotisé a amené l'organe de préhension 11 au-dessus du tapis roulant 3. Sur la Figure 3, l'organe de préhension 11 en traits pleins est représenté dans sa position haute, le vérin 8 étant rétracté, et on a représenté en pointillés l'organe de préhension 11 vers sa position basse lorsque le vérin 8 le descend pour aller saisir un grain ou un déchet.

Dans le mode de réalisation de la Figure 3, il est mis en oeuvre en outre un circuit d'aspiration 17 des déchets et des grains de raisin présentant des défauts. Les grains et déchets qui sont aspirés par ce circuit 17 sont envoyés dans un collecteur (non représenté) de récupération des éléments extraits du tapis roulant 3. Ce circuit d'aspiration 17 débute par une bouche d'aspiration 13 qui est située en regard de l'organe de préhension 11 lorsque ce dernier est en position haute. La bouche d'aspiration 13 et le début du circuit d'aspiration 17 sont fixés à la tête commune 6 afin de pouvoir suivre les mouvements de l'organe mobile porteur de l'organe de préhension. Du fait de l'aspiration par la bouche d'aspiration 13, un déchet ou un grain de raisin présentant un défaut saisi par l'organe de préhension 11 sur le tapis roulant 3 et ramené en position haute par rétractation du vérin 8 et alors lâché/libéré par l'organe de préhension va être aspiré par la bouche d'aspiration 13. Dans le cas où un tel circuit d'aspiration n'est pas mis en oeuvre, l'appareil de manipulation robotisé va devoir déplacer l'organe de préhension vers un collecteur de récupération des éléments extraits du tapis roulant 3, collecteur qui peut être un bac ou une goulotte placé à côté du tapis roulant. On comprend que cela entraîne des déplacements bien plus importants de l'organe de préhension et prend plus de temps que la solution avec aspiration. A noter qu'en l'absence de circuit d'aspiration, le vérin 8 peut être omis ou laissé inactif étant donné que c'est l'organe mobile qui va se charger de l'ensemble des déplacements de l'organe de préhension. Dans une variante, l'organe de préhension 11 à pince mécanique à mors avec deux doigts 10 est remplacé par un organe de préhension à pince aspirante avec une buse d'aspiration qui est essentiellement constitué d'une buse d'aspiration sur l'orifice de laquelle le déchet ou le grain à extraire viendra se coller du fait de l'aspiration. Pour lâcher/libérer le déchet ou le grain il suffit de faire cesser l'aspiration, voire de provoquer un léger soufflage inverse de l'aspiration. Le terme pince aspirante doit donc être compris comme correspondant à un organe de préhension par aspiration grâce à une buse d'aspiration.

Sur la Figure 4, on peut voir plus en détail une pince mécanique à mors avec deux doigts d'un autre type que ceux de la Figure 2. Ici, chaque doigt 10 métallique est de forme allongée contournée en S et comporte des encoches d'extrémités antiglissement. Cette pince mécanique à mors avec deux doigts est à commande à vérin pneumatique double effet et elle présente en pratique deux états : mors ouvert ou mors fermé. Sur la Figure 4, le mors est fermé, les deux doigts venant au contact l'un de l'autre. Dans l'exemple représenté, afin de faciliter les explications, on a décrit un système qui permet la saisie d'un seul déchet ou d'un seul grain de raisin présentant des défauts à la fois mais, dans des variantes de réalisation plus performantes, on met en oeuvre un système qui permet de saisir plusieurs déchets ou grains de raisin présentant des défauts afin d'optimiser le tri entre le temps pris pour les saisies et le temps pris pour l'élimination dans le collecteur des multiples déchets et grains saisis. Plusieurs techniques sont possibles : on peut utiliser une seule pince mécanique à mors avec deux doigts surmontée d'une une zone de stockage dans laquelle les grains de raisin présentant des défauts s'accumulent progressivement par empilement à partir du bas. On peut utiliser plusieurs pinces installées sur un carrousel monté sur la tête commune de l'organe mobile, chaque pince prenant alternativement son déchet ou son grain de raisin présentant des défauts. Dans ces deux exemples, l'organe mobile n'est envoyé vers le collecteur que lorsque la zone de stockage est pleine ou toutes les pinces du carrousel avec une saisie. Le tapis roulant présente une certaine largeur et l'appareil de manipulation robotisé peut balayer une certaine surface du tapis pour venir extraire un déchet ou un grain de raisin présentant un défaut en fonction des commandes d'un dispositif de traitement d'image et de pilotage qui reçoit des images des éléments se trouvant sur le tapis roulant et analysant ces images. Le dispositif de traitement d'image et de pilotage est un ordinateur programmable fonctionnant selon des instructions programmées et ayant des entrées/sorties pour recevoir des informations d'un opérateur et du système, notamment recevoir des images et la mesure de déplacement du tapis roulant, et commander les moyens effecteurs du système, notamment commander l'appareil de manipulation robotisé. L'analyse des images est basée sur des procédés de reconnaissance de forme et/ou taille et/ou d'aspect. Le dispositif de traitement d'image et de pilotage permet en outre de déterminer le trajet et les positions des éléments entraînés par le tapis roulant afin de commander l'appareil de manipulation robotisé pour qu'il puisse se saisir du déchet ou du grain de raisin présentant un défaut « au vol » alors que ce dernier est entraîné. A noter que dans le cadre de l'invention, le terme grain de raisin présentant des défauts doit être compris comme un grain comprenant un ou plusieurs défauts et, en pratique et de préférence, il suffit que le système détecte un défaut (ou que le grain de raisin ne soit pas reconnu comme un grain acceptable pour la vinification) pour qu'il soit à extraire du tapis roulant. Plusieurs stratégies sont possibles pour la détection des éléments entraînés sur le tapis roulant avec par exemple, des définitions de critères de reconnaissance spécifiques des déchets et des grains de raisin présentant des défauts ou la définition d'un critère de reconnaissance de ce qu'est un grain de raisin acceptable pour le pressage et donc à conserver. La première stratégie peut être lourde à mettre en oeuvre et l'exhaustivité peut être complexe à atteindre. La seconde stratégie présente l'avantage de définir comme étant à extraire/éliminer tout ce qui n'est pas acceptable. On comprend qu'il est possible de mettre en oeuvre des stratégies mixtes entre les deux, par exemple avec reconnaissance prioritaire sur des déchets et reconnaissance des grains de raisin acceptables pour extraire les déchets et aussi les grains non reconnus acceptables. Dans une variante, lorsque le dispositif de traitement d'image et de pilotage détecte que le déchet ou le grain de raisin présentant des défauts se trouve en bordure du tapis, au lieu de le saisir l'organe de préhension peut simplement le pousser vers l'extérieur du tapis où une goulotte latérale vers le collecteur récupérera le déchet ou le grain, ce qui permet de gagner du temps. L'invention peut être déclinée de nombreuses autres manières. Par exemple au lieu de l'appareil de manipulation robotisé à quatre bras permettant de nombreuses possibilités de déplacements et d'orientations de la tête commune et tel que décrit en relation avec la Figure 1, on peut mettre en oeuvre un appareil dont l'organe mobile ne se déplace que sur un seul axe X au-dessus du tapis roulant, axe X qui est parallèle à la surface du tapis roulant et axe X qui est perpendiculaire ou oblique par rapport au tapis roulant et à la direction de déplacement dudit tapis roulant. Dans une variante, on prévoit que l'organe mobile puisse en plus avoir un déplacement d'axe Y perpendiculairement à l'axe X, axe Y qui est également au-dessus du tapis roulant et parallèle à la surface du tapis roulant. Dans le premier cas on a un balayage linéaire et dans le second cas on a un balayage de surface. Dans les deux cas, on met en oeuvre un moyen permettant de faire monter ou descendre l'organe de préhension, par exemple du type de celui mis en oeuvre sur la Figure 3 avec son vérin. On prévoit également que le déplacement selon l'axe X ou selon l'un des axes X ou Y, aille au-delà du tapis roulant pour pouvoir lâcher/libérer le/les déchets ou le/les grains de raisin présentant des défauts dans un collecteur ou une goulotte à côté du tapis roulant. A noter que cette dernière contrainte peut être évitée si on met en oeuvre un circuit d'aspiration du type de celui mis en oeuvre sur la Figure 3. Le système doit avoir au moins (dans sa modalité de réalisation la plus simple) une possibilité de déplacer l'organe de préhension selon un axe X perpendiculaire ou oblique par rapport à la direction de déplacement du tapis roulant afin de pouvoir balayer toute la largeur du tapis roulant, en plus de la possibilité de monter et descendre l'organe de préhension. L'ajout d'autres possibilités de balayage, en Y perpendiculaire à X, et/ou en hauteur Z ou même d'orientation de l'organe de préhension permet d'augmenter l'efficacité du système, l'appareil de manipulation robotisé de la Figure 1 autorisant ces balayages X, Y, Z et l'orientation de l'organe de préhension.

Claims

REVENDICATIONS1. Système robotisé automatique de tri de grains de raisin, déchets verts morceaux de rafles, feuilles, pétioles et éventuellement insectes, escargots, par reconnaissance optique, le système comportant : - un support défilant (3) sur lequel des grains de raisin (14) et des éventuels déchets (15) sont entraînés, - un appareil de capture d'image (2) disposé au-dessus du support défilant et permettant de prendre des images des grains de raisin et des éventuels déchets entraînés sur le support défilant, - un appareil de manipulation robotisé (1) comportant un ou plusieurs organe(s) de préhension (11) commandé porté par un organe mobile (4, 5, 6) commandé permettant le déplacement de l'organe de préhension (11), ledit appareil de manipulation (1) étant disposé au-dessus du support défilant (3) afin de permettre à l'organe de préhension la saisie d'au moins un des grains ou déchets entraînés et son extraction hors du support défilant, - un dispositif de traitement d'image et de pilotage adapté à recevoir et à traiter lesdites images, pour reconnaître les déchets et les grains de raisin présentant des défauts et pour produire des ordres de commande de l'appareil de manipulation (1) en fonction d'instructions programmées adaptés à l'extraction des déchets et des grains de raisin présentant des défauts.
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe mobile de l'appareil de manipulation comporte un châssis (16) et quatre bras commandés montés à leurs extrémités supérieures sur le châssis et réunis à leurs extrémités inférieures par des articulations à une tête commune (6), l'organe de préhension (11) étant fixé à ladite tête commune (6), chacun des bras comportant, du haut vers le bas, un segment haut (4) et un segment bas (5), le segment haut ayant une extrémité supérieure montée sur le châssis pour pivoter autour d'un axe mobile (18) perpendiculaire à la direction longitudinale du segment haut (4), avec une commande motorisée de ce pivotement, l'extrémité inférieure du segment haut (4) étant articulée à l'extrémité supérieure du segment bas (5) et l'extrémité inférieure du segment bas (5) étant articulée à la tête commune (6), les axes mobiles (18) motorisés sont coplanaires, en l'espèce horizontaux, et sont disposés tangents à un cercle commun et régulièrement répartis autour ce cercle commun.
3. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de préhension (11) de l'appareil de manipulation (1) comporte au moins une pince commandée, chaque pince pouvant saisir un grain (14) ou un déchet (15).
4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pince commandée est choisie parmi : - une pince mécanique à mors avec deux doigts (10) à commande à vérin pneumatique double effet, - une pince mécanique à mors avec deux doigts (10) à commande à vérin pneumatique simple effet et ressort de rappel, - une pince mécanique à mors avec deux doigts (10) montée sur un vérin mobile, - un système de préhension avec une buse d'aspiration sur un vérin mobile.
5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans le cas d'une pince mécanique à mors avec deux doigts (10), chaque doigt est métallique, de forme allongée contournée en S et comporte des encoches d'extrémités antiglissement.
6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les instructions permettant la reconnaissance des déchets et des grains de raisin présentant des défauts comportent des instructions de reconnaissance de forme et/ou des instructions de reconnaissance de taille et/ou des instructions de reconnaissance de couleur.
7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les instructions permettant l'extraction des déchets et des grains de raisin présentant des défauts comportent des instructions de préhension du déchet ou du grain de raisin présentant un défaut, des instructions de soulèvement dudit déchet ou grain au-dessus du support défilant, des instructions de déplacement de organe mobile commandé vers un collecteur des déchets et grains de raisin présentant des défauts, des instructions d'arrêt de la préhension lorsque l'organe mobile commandé a amené l'organe de préhension au-dessus du collecteur.
8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe de préhension (11) de l'appareil de manipulation (1) comporte une pince commandée, ladite pince commandée étant fixée sur organe mobile (4, 5, 6) par l'intermédiaire d'un vérin (8) commandé permettant de faire monter ou descendrel'organe de préhension (11) et en ce que le système comporte en outre un circuit d'aspiration perpendiculaire (17), dont l'ouverture est une bouche d'aspiration et est perpendiculaire à la remontée de la pince sur son vérin, des déchets et des grains de raisin présentant des défauts par la bouche d'aspiration (13), ladite bouche d'aspiration étant fixée à l'organe mobile (6) afin de suivre ses déplacements et en regard de la position montée de l'organe de préhension (11) pour qu'un déchet ou un grain saisi puisse être amené en regard de ladite bouche d'aspiration (13) par montée du vérin (8).
9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que les instructions permettant l'extraction des déchets et des grains de raisin présentant des défauts comportent des instructions de préhension par la pince commandée du déchet ou du grain de raisin présentant un défaut, des instructions de montée par le vérin dudit déchet ou grain au-dessus du support défilant pour l'amener en regard de la bouche d'aspiration, des instructions d'arrêt de la préhension une fois ledit déchet ou grain en regard de la bouche d'aspiration.
10. Système selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que l'organe de préhension (11) de l'appareil de manipulation est une buse souple d'aspiration montée sur un vérin descendant sur l'objet à éliminer en le maintenant et le soulevant par aspiration.