FR3037156A1 - Systeme de fourniture de services, comprenant une pluralite de robots modulaires aptes a se deplacer de maniere autonome - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de fourniture de services comprenant une pluralité de robots modulaires aptes à se déplacer de manière autonome et à effectuer des services suivant des missions (48) reçues. Ce système comprend au moins une base mobile (16) apte à se déplacer de manière autonome et au moins un module de service (18). Chaque base mobile (16) comprend une interface de base et chaque module de service (18) comprend une interface de module (94) apte à coopérer avec l'interface de base pour connecter/déconnecter le module de service à la base mobile, un robot modulaire (14) étant formé par connexion d'un module de service (18) à une base mobile (16). Le système comprend au moins une base de repli (20) fixe apte à accueillir le robot modulaire (14), comprenant au moins une unité parmi des unités de stockage (22), de recharge énergétique (26) ou d'avitaillement (24).

Description

1 Système de fourniture de services, comprenant une pluralité de robots modulaires aptes à se déplacer de manière autonome La présente invention concerne un système de fourniture de services, comprenant une pluralité de robots modulaires aptes à se déplacer de manière autonome et à effectuer un ou plusieurs services suivant des missions prédéfinies. L'invention se situe dans le domaine technique des robots aptes à fournir des services en autonomie. Un domaine d'application est le domaine des services de nettoyage autonome de locaux et d'équipements divers, sur un site donné ou sur plusieurs sites.

Un problème particulier se pose dans le cas d'un site fréquenté par des usagers, comme par exemple un réseau métropolitain, comportant des trains qui circulent entre stations, accessibles aux usagers à des horaires donnés. De manière traditionnelle, des services d'accueil, de nettoyage et de surveillance sont effectués, au moins en partie, par des équipes de personnel. Des équipes importantes doivent être mobilisées, à des horaires de faible fréquentation, et avec un délai d'intervention important suite à une pollution intempestive d'une portion du site à nettoyer. Ainsi, la fourniture usuelle de services de nettoyage est limitée en termes de capacités d'intervention. Il est utile de chercher à automatiser la fourniture de services dans ce contexte, afin d'améliorer la qualité et la rapidité de service, ainsi que l'adaptabilité à des besoins spécifiques ponctuels. A cet effet, l'invention propose un système de fourniture de services comprenant une pluralité de robots modulaires aptes à se déplacer de manière autonome et à effectuer un ou plusieurs services suivant des missions reçues. Ce système comprend : - au moins une base mobile apte à se déplacer de manière autonome, et à assurer des déplacements requis par la ou les missions reçues, - au moins un module de service apte à réaliser au moins un service selon au moins une mission reçue, - la ou chaque base mobile comprenant une interface de base et chaque module de service comprenant une interface de module apte à coopérer avec ladite interface de base pour connecter/déconnecter le module de service à la base mobile, un robot modulaire étant formé par connexion d'un module de service à une base mobile, Le système comprend au moins une base de repli fixe apte à accueillir le robot modulaire et comprenant au moins une unité parmi : - une unité de stockage adaptée à stocker un module de service ; - une unité de recharge énergétique de base mobile ; 3037156 2 - une unité d'avitaillement de module de service, apte à réaliser au moins une opération d'avitaillement ou de maintenance d'un module de service. Avantageusement, le système de l'invention comporte un ou plusieurs robots modulaires, chaque robot modulaire étant formé par connexion d'une base mobile et d'un 5 module de service, plusieurs types de modules de service pouvant être connectés à une même base mobile via les interfaces fournies. La base de repli assure l'autonomie de fonctionnement du système. Le système selon l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises indépendamment ou selon toutes combinaisons 10 techniquement acceptables. Le système comprend plusieurs types de modules de service, chaque type de module de service étant apte à effectuer un service spécifique et comprenant une interface de module apte à coopérer avec ladite interface de base, tout type de module de service étant adapté à être connecté à chaque base mobile du système.

15 Chaque base mobile comprend des moyens de déplacement autonome et au moins un module de fourniture d'énergie apte à fournir de l'énergie auxdits moyens de déplacement. Chaque base mobile comporte au moins un capteur permettant à ladite base mobile de se localiser dans l'espace.

20 Chaque base mobile comprend un contrôleur, adapté à traiter des données obtenues par un ou plusieurs capteurs pour détecter des obstacles dans un environnement de la base mobile, le contrôleur étant apte à commander les moyens de déplacement autonome de manière à maintenir une distance supérieure ou égale à un seuil de distance prédéterminé, en fonction de la vitesse de déplacement de la base 25 mobile, par rapport à tout obstacle détecté. Pour chaque base mobile, le contrôleur est apte à commander les moyens de déplacement autonome de la base mobile, la base mobile se déplaçant selon une trajectoire, de manière à adapter la vitesse et la trajectoire de la base mobile pour contourner tout obstacle détecté à une distance supérieure ou égale au seuil de distance 30 prédéterminé. L'interface de base entre base mobile et module de service est standardisée et comprend : - une interface mécanique de fixation du module de service, - une interface électrique pour une alimentation énergétique du module de 35 service à partir du module de fourniture d'énergie de la base mobile, - une interface de communication avec le module de service.

3037156 3 Chaque module de service comprend un transpondeur de radio-identification. L'interface de base entre base mobile et module de service comprend un module permettant la lecture des données d'identification du module de service. Le système comprend en outre un système de supervision, apte à définir des 5 missions de services de robots modulaires et chaque base mobile comprend des moyens de communication sans fil, aptes à communiquer avec ledit système de supervision. Chaque base mobile est apte à communiquer au système de supervision des informations parmi le groupe d'informations suivant : informations d'identification de la base mobile, informations de localisation spatiale de ladite base mobile, informations de 10 maintenance relatives à ladite base mobile, informations de maintenance relatives au module de service connecté à ladite base mobile, informations d'identification du module de service connecté, informations relatives à l'environnement de la base mobile, informations d'anomalies détectées par rapport à une cartographie préalablement mémorisée de l'environnement de la base mobile.

15 Le système de supervision est apte à collecter des informations transmises par chaque base mobile, à élaborer des missions à exécuter par les robots modulaires et à transmettre des instructions définissant ces missions à exécuter aux bases mobiles des robots modulaires. Au moins un robot modulaire reçoit des instructions définissant au moins deux 20 missions à exécuter successivement. Le système de supervision est apte à prendre en considération des informations externes relatives à des équipements d'au moins un site appartenant au réseau. Chaque robot modulaire est apte à effectuer au moins un service parmi un service de nettoyage, un service d'accueil d'usagers et un service de surveillance.

25 Dans ce système, mis en oeuvre dans un réseau ferroviaire comprenant une pluralité de sites, chaque robot modulaire est apte à utiliser des moyens de déplacement utilisables par des usagers en fauteuil roulant pour se déplacer dans un site et/ou entre sites. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description 30 qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 illustre schématiquement un système de fourniture de services selon l'invention ; - la figure 2 est un synoptique des principaux modules d'une base mobile selon 35 un mode de réalisation de l'invention ; 3037156 4 - la figure 3 est un synoptique des principaux sous-systèmes d'un module de service selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est un synoptique des principaux modules d'un système de supervision selon un mode de réalisation de l'invention ; 5 - la figure 5 est un synoptique des principaux modules d'une unité de stockage d'une base de repli selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 6 est un synoptique des principaux modules d'une unité d'avitaillement d'une base de repli selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7 est un synoptique des principaux modules d'une unité de recharge 10 énergétique d'une base de repli selon un mode de réalisation de l'invention. L'invention mettant en oeuvre un système de supervision d'une flotte de robots sera décrite ci-après dans son application à la fourniture de services de nettoyage et d'accueil dans une infrastructure de type réseau ferroviaire ou métropolitain, comportant un ensemble de stations et un ensemble de trains.

15 Dans ce contexte, le système fournit des services de nettoyage des stations et des trains, ainsi que des services d'accueil et de surveillance destinés aux usagers. Un système 10 de fourniture de services selon l'invention est illustré schématiquement à la figure 1. Le système 10 comprend une pluralité 12 de robots modulaires 14, ou flotte de 20 robots modulaires, chaque robot modulaire 14 étant composé par association d'une base mobile 16 et d'un module de service parmi les modules 18a, 18b, 18c... 18n, qu'on référencera plus généralement par module de service 18. A un moment donné, une base mobile 16 ne peut être associée qu'à un unique module de service 18. Par ailleurs, à un moment donné, plusieurs bases mobiles peuvent utiliser un même type de module de 25 service. L'association d'une des bases mobiles 16 et d'un module de service 18 se fait par connexion via une interface de la base mobile et une interface du module de service, qui sont complémentaires et aptes à coopérer. Avantageusement, les modules de service 18 sont aptes à être associés à 30 n'importe quelle base mobile de manière interchangeable. Le système 10 comprend également une base de repli fixe 20 et un système de supervision 30. La base de repli fixe 20 est apte à accueillir les robots modulaires et comprend, dans l'exemple de la figure 1 : 35 - une unité de stockage 22 adaptée à stocker un module de service ; 3037156 5 - une unité d'avitaillement 24, apte à réaliser au moins une opération d'avitaillement ou de maintenance d'un module de service 18 ; - une unité de recharge énergétique 26, apte à accueillir une base mobile 16 et à effectuer une recharge énergétique de la base mobile.

5 Il est à noter que l'exemple de la figure 1 est schématique et simplifié, une base de repli 20 comprenant typiquement plusieurs unités de chaque type, en fonction de l'application envisagée. Lorsque plusieurs types de modules de service sont envisagés, la base de repli comprend en général plusieurs types d'unités 24 d'avitaillement et de maintenance.

10 Par exemple, pour la fourniture de services de nettoyage, il est prévu d'utiliser plusieurs types de modules de service, chaque module de service étant apte à fournir un service spécifique, par exemple (non limitatif) l'aspiration du sol, le lavage du sol, la récupération de déchets, le vidage de poubelles, le nettoyage de surfaces verticales, le nettoyage à l'ozone, le nettoyage d'équipements, par exemple le nettoyage de barres de 15 maintien présentes dans les trains et de sièges, présents dans les trains ou en station. Les divers types de modules de service de nettoyage cités ci-dessus ont des fonctionnements spécifiques, et nécessitent un avitaillement et une maintenance spécifiques également. Par exemple, les modules fournissant des services de lavage et/ou de nettoyage 20 par utilisation de produits de nettoyage nécessitent un avitaillement par remplissage de conteneurs spécifiques avec le produit de nettoyage utile. A l'inverse, les modules fournissant des services d'aspiration du sol ou de vidage de poubelles nécessitent une vidange de conteneurs remplis de déchets ou de poussières, ou un remplacement de conteneurs remplis par des conteneurs vides.

25 Ainsi, il est utile de prévoir des types d'unités d'avitaillement spécialisées, aptes à effectuer l'avitaillement et la maintenance de types de modules de service donnés, de manière automatisée ou avec une intervention minimale d'un opérateur. De préférence, les bases mobiles 16 sont « universelles », chaque module de service 18, quel que soit le type de service fourni, comprenant une interface de module 30 permettant la coopération avec l'interface de toute base mobile. Les interfaces entre base mobile et module de service seront décrites plus en détail ci-après. Avantageusement, il est possible de prévoir plus de modules de service 18 de différents types que de bases mobiles 16 dans le système de fourniture de services 10, permettant la fourniture successive de divers services par divers modules de service 35 connectés à une même base mobile.

3037156 6 Le système 10 de fourniture de services comprend également un système de supervision 30, qui prend en compte un ensemble de paramètres internes et externes pour optimiser le fonctionnement de l'ensemble des robots modulaires 12. Le système de supervision 30 comprend des calculateurs interconnectés, une ou 5 plusieurs interfaces homme-machine pour permettre la réception de commandes et de valeurs de paramètres d'un opérateur et des moyens de communication, par exemple sans fil, afin de communiquer avec les bases mobiles 16 et avec la ou les bases de repli 20. En particulier, le système de supervision 30 est apte à définir des missions pour 10 chacun des robots modulaires. Une mission 48 est une consigne donnée à un robot et constituée par l'association d'un type d'activité à réaliser, par exemple : déplacement ou nettoyage, à un ensemble de paramètres spécifiques nécessaires à la réalisation de cette activité, par exemple et en fonction des activités : point de départ et d'arrivée, zone à nettoyer, type de nettoyage.

15 Le système de supervision 30 comprend un module 32 de prise en considération de l'état d'autonomie des bases mobiles 16 et des modules de service 18a, ..., 18n présents sur le site, un module 34 de positionnement spatial apte à récupérer des informations relatives à la position spatiale de chacun des robots modulaires 14 ainsi que des modules de service 18 ou bases mobiles 16 présents sur le site, et un module 36 20 apte à récupérer des informations relatives à l'état et à la capacité de fonctionnement de chacun des modules de service 18. En outre, le système de supervision 30 comprend, optionnellement, un module 38 de prise en compte de la qualité de nettoyage évaluée automatiquement par des moyens embarqués dans les robots modulaires 14, comme expliqué plus en détail ci-après.

25 Le système de supervision 30 prend en compte des paramètres externes 40, par exemple les horaires des trains, le niveau de présence en cours et prévisionnel d'usagers dans les stations, des informations 42 relatives au fonctionnement des équipements dans les stations, ou plus généralement de zones de services, et leur état de fonctionnement rafraîchi en temps réel.

30 En outre, le système de supervision reçoit des informations 44 relatives aux zones du site nécessitant une intervention, par exemple une intervention de nettoyage, en fonction d'images fournies par des caméras de surveillance, ou d'informations fournies par des agents ou par le public. Ainsi, avantageusement, le système de supervision 30 reçoit des informations relatives à des pollutions ponctuelles en temps réel, et peut définir 35 des missions d'intervention pour une intervention de nettoyage rapide.

3037156 7 De plus, le système de supervision 30 est apte à recevoir des informations et des commandes d'un poste de commande centralisé 46. Les missions 48 des robots modulaires 14 sont transmises du système de supervision 30 vers les bases mobiles 16 des robots modulaires dans un format de 5 message prédéterminé, au moyen de communications sans fil 50. Les bases mobiles 16 des robots modulaires 14 sont également aptes à envoyer des informations au système de supervision, dans un format de message prédéterminé, au moyen de communications sans fil 50. Typiquement, un réseau de communication Wi-Fi est utilisé.

10 Un format de communication permettant de communiquer des messages contenant des informations utiles et des informations de missions entre le système de supervision et les bases mobiles de robots modulaires est préalablement défini. De préférence, un format propriétaire crypté est utilisé. Par exemple, une mission de nettoyage comporte au moins les informations 15 suivantes : - une caractérisation de l'activité : nettoyage - des paramètres relatifs à cette activité : - un mode de nettoyage, permettant de choisir le module de service à utiliser, 20 - une zone à nettoyer, définie par exemple par des coordonnées spatiales dans un repère donné, - des consignes d'itinéraire et de vitesse. Optionnellement, la définition d'une mission de nettoyage comprend également des consignes quant au comportement du robot en fonction de l'affluence d'usagers 25 constatée ou prédite et du contexte, par exemple nettoyage dans le train ou dans une station, et une durée cible pour la réalisation de la mission de nettoyage. En outre, des moyens de communication filaires 52 permettent la transmission de données, selon un protocole de communications prédéfini, entre le système de supervision 30 et la base de repli 20.

30 Grâce à l'ensemble des modules de calcul et des moyens de communication présents, le système de supervision 30 est apte à : planifier des besoins et prendre en compte les états de fonctionnement et d'autonomie des robots et l'état de fonctionnement des équipements pour définir des missions individuelles des robots, et pour gérer l'utilisation des unités de stockage, de recharge énergétique et d'avitaillement de la base 35 de repli 20.

3037156 8 Le système de supervision 30 communique aux bases mobiles 16 des robots modulaires 14 des missions de déplacement, comprenant le déplacement du robot modulaire vers une zone de nettoyage donnée, ou le déplacement vers les bases de repli 20.

5 Il est à noter que pour un site ou un réseau ferroviaire de grande taille, plusieurs bases de repli peuvent être prévues, auquel cas le système de supervision indique aux bases mobiles, dans les missions de déplacement, la localisation de la base de repli à utiliser, par exemple la base la plus proche en distance, ou la base ayant des unités disponibles, dans la même station, ou dans une autre station, auquel cas le robot 10 emprunte le train pour s'y rendre. Plus généralement, les robots sont aptes à se déplacer entre stations ou en station en utilisant tous les moyens utilisables par les Usagers en Fauteuil Roulant (UFR). Selon un mode de réalisation, le système de supervision 30 transmet des missions de repli aux robots modulaires 14, via les moyens de communication sans fil 50, indiquant 15 le déplacement vers la base de repli 20 pour la recharge énergétique ou l'avitaillement. La figure 2 est un synoptique illustrant schématiquement les principaux modules d'une base mobile 16. Une base mobile 16 comprend des moyens de déplacement autonome 60, comprenant par exemple un moteur, une roue moto-directrice reliée au moteur et deux 20 roues fixes, et un module 62 de fourniture d'énergie électrique associé. Dans un mode de réalisation préférentiel, les roues fixes se situent au niveau de côtés latéraux de la base mobile 16, et la roue moto-directrice est centrée par rapport aux côtés latéraux, et située à une extrémité de la base mobile. Le module 62 de fourniture d'énergie électrique comprend par exemple des 25 accumulateurs à haute capacité, par exemple Lithium-ion ou Lithium-Fer-Phosphate, de préférence à recharge rapide. Le module 62 est apte à fournir de l'énergie à la fois à la base mobile 16 et au module de service (non représenté sur la figure 2) connecté à la base mobile. Des patins ou un système de recharge par induction situés sous la base mobile 30 permettent la recharge du module 62 de fourniture d'énergie. La base mobile comprend un contrôleur 64 programmable, comprenant des processeurs de calcul et comprenant des codes de programme permettant de commander les autres modules présents. En particulier, le contrôleur 64 pilote les moyens de déplacement autonome 60 de 35 la base mobile, en fonction des missions à effecteur.

3037156 9 La base mobile 16 comprend un ensemble de capteurs 66, comprenant des capteurs laser 66a, des capteurs d'acquisition d'images 66b et des capteurs 66c divers : température, bruit. De préférence, les capteurs laser 66a sont aptes à former un faisceau laser, 5 également appelé nappe laser, permettant de scruter l'environnement proche et lointain de la base mobile 16, et de détecter une présence d'obstacles ou les éléments fixes des infrastructures pour la localisation. Les capteurs 66a servent à la fois à la localisation de la base mobile, et au calcul de données de sécurité. La localisation de la base mobile, est, dans un mode de réalisation, effectuée par 10 le contrôleur 64, utilisant des données fournies par les capteurs 66 et une cartographie du site, mémorisée dans un module 68 de mémorisation de données. Les capteurs d'acquisition d'images 66b permettent également la localisation de la base mobile, ainsi que la supervision de l'environnement, permettant par exemple d'acquérir des informations permettant d'évaluer la qualité de nettoyage ou les besoins 15 d'intervention. La qualité de nettoyage d'une surface est par exemple contrôlée par analyse d'images acquises d'une portion de la zone nettoyée. Il est entendu que la liste de capteurs énumérés ci-dessus est non exhaustive, d'autres types de capteurs pouvant être embarqués.

20 Les données acquises par ces capteurs sont transmises au contrôleur 64 pour traitement. De plus, le contrôleur 64 est apte à contrôler et à commander le fonctionnement de certains capteurs, par exemple à commander une orientation d'un capteur d'acquisition d'images.

25 Optionnellement, la base mobile 16 comprend également des moyens d'interface homme-machine 70, comprenant notamment un ou plusieurs écrans, éventuellement tactiles, des moyens d'émission de son et/ou de lumière, pour permettre une communication avec l'environnement proche. Les moyens d'interface homme-machine 70 sont connectés aux capteurs 66 et au contrôleur 64.

30 Dans un mode de réalisation, le robot dispose de moyens d'interaction (sonores et/ou lumineux) avec les personnes à proximité dans le but de leur signaler sa présence et sa trajectoire ainsi que de les d'inciter à adapter leur comportement. La base mobile 16 comprend également un module de communication sans fil 72, permettant de communiquer avec le système de supervision 30. De préférence, de 35 moyens de communication Wi-Fi sont utilisés.

3037156 10 En variante, tout autre mode de communication radio est utilisable pour les communications avec le système de supervision 30. La base mobile 16 comprend une interface de base 74 permettant la connexion et la coopération avec un des modules de service 18a à 18n.

5 L'interface de base 74 comprend une interface mécanique 76, permettant une connexion mécanique avec un module de service pour former un robot modulaire, et une dépose en mode automatique d'un module de service dans une unité d'une base de repli. Un dispositif 78 de déplacement vertical complémente l'interface mécanique 76, permettant le réglage de la hauteur du module de service connecté à la base mobile pour 10 effectuer diverses missions, par exemple le nettoyage de surfaces en hauteur et pour participer aux opérations de pose/dépose du module. L'interface de base 74 comprend également une interface électrique de puissance 80 pour l'alimentation électrique du module de service, déconnectable aisément au moment de la dépose du module de service dans la base de repli.

15 L'interface de base 74 comprend également une interface de communication 82 avec un module de service 18, par exemple via une liaison Ethernet ou des signaux de communication « tout ou rien ». Enfin, un lecteur 84 de marqueurs radio (ou radio étiquettes) RFID est présent, permettant la lecture de données RFID, transmises par un transpondeur RFID d'un 20 module de service 18. En particulier, chaque module de service 18 peut communiquer ainsi à la base mobile 16 son numéro d'identification unique, permettant d'identifier le module parmi l'ensemble des modules du système 10 de fourniture de services. Le contrôleur 64 est programmable et permet notamment de réaliser : - le contrôle commande et le pilotage de la base mobile ; 25 - la localisation de la base mobile en liaison avec les capteurs 66 et la cartographie mémorisée 68 ; - la sécurité du robot modulaire et la sécurité des usagers, en coopération avec les capteurs 66, mettant en oeuvre par exemple le maintien d'une distance de sécurité, supérieure ou égale à un seuil de distance prédéterminé par rapport à tout obstacle 30 rencontré. De préférence, le seuil de distance prédéterminé prend en compte la vitesse de déplacement du robot modulaire 14. Dans un mode de réalisation, le contrôleur commande une adaptation de la vitesse et de la trajectoire de la base mobile pour contourner tout obstacle détecté à une distance supérieure ou égale au seuil de distance prédéterminé. ; 35 - la mise en application de missions reçues du système de supervision 30 via le module de communication 72 ; 3037156 11 - l'interface et le contrôle commande du module de service, prenant en compte de préférence les spécificités de fonctionnement du type de module ; - le recueil d'informations issues de capteurs 66 et la mémorisation de données ; - la détection d'anomalies et de besoins d'intervention, par exemple en effectuant 5 un traitement d'images sur des images acquises et en comparant les résultats du traitement à des données nominales, préalablement reçues et mémorisées, par exemple des anomalies par rapport à la cartographie de l'environnement préalablement mémorisée ; - la transmission au système de supervision 30 d'informations comprenant des 10 informations relatives à : - informations d'identification et de localisation : numéro d'identification de la base mobile, localisation spatiale de la base mobile ; - informations de maintenance : état d'autonomie, défauts de la base mobile ; - type, numéro d'identification et informations de maintenance (e.g. défauts) du 15 module de service connecté ; - informations relatives à l'environnement : vidéos et sons de l'environnement. Le contrôleur 64 est également adapté à localiser la base de repli la plus proche, par exemple à partir de la localisation de la base mobile et de la cartographie embarquée, et est apte à commander un déplacement autonome vers la base de repli.

20 En variante, la position de la base de repli est communiquée par le système de supervision. La figure 3 est un synoptique illustrant schématiquement les principaux modules d'un module de service 18. Un module de service 18 comporte un module 90 d'automatismes qui lui sont 25 propres, en fonction du type de module de service et du type de services à mettre en oeuvre, et qui met en action des moyens spécifiques 92, par exemple de moyens d'aspiration et des balais-brosse pour un module de nettoyage par balayage/aspiration. Le module 90 d'automatismes spécifiques reçoit des commandes via l'interface de module 94.

30 L'interface de module 94 comprend une interface mécanique 96, complémentaire à l'interface mécanique 76 d'une base mobile et permettant une connexion mécanique du module de service 18 avec la base mobile, ainsi qu'une dépose en mode automatique dans une unité d'une base de repli. L'interface de module 94 comprend également une interface électrique de 35 puissance 98 pour l'alimentation électrique du module de service, déconnectable aisément au moment de la dépose du module de service dans la base de repli.

3037156 12 L'interface de module 94 comprend également une interface de communication 100, apte à recevoir des signaux de commande et de contrôle, via une liaison Ethernet ou une liaison de type « tout ou rien », ainsi qu'un transpondeur radio RFID 102, qui mémorise le type de module de service 18 et le numéro d'identification du module de 5 service 18. En outre, un module de service 18 comprend une interface mécanique et/ou électrique 104 avec une unité d'avitaillement, permettant la mise en oeuvre d'actions d'avitaillement, en rapport avec des moyens spécifiques, par exemple le remplissage ou la vidange de conteneurs 106.

10 Dans un mode de réalisation, un conteneur 106 est un conteneur de liquide de nettoyage, ou de tout autre liquide utile ou de poussière pour contribuer à la fonction de nettoyage spécifique du module de service. Un module de service 18 contient optionnellement un module 108 d'interfacage mécanique avec une unité de stockage de base de repli. En variante, l'interface 15 mécanique 96 est également utilisable comme interface mécanique avec une unité 26 de stockage de base de repli. La spécialisation par types d'activité spécifique n'est pas détaillée ici. Un robot modulaire 14 selon l'invention, formé par association d'une base mobile 16 et d'un module de service 18 est apte à assurer plusieurs types de services, 20 comprenant une large variété de services de nettoyage. En outre, le contrôleur 64 d'une base mobile 16 est apte à implémenter d'autres services, comme par exemple des services d'accueil et d'aide aux usagers, via le module d'interface homme-machine 70. De plus, un service de surveillance peut également être proposé, en mission 25 spécifique ou combinée avec une activité de nettoyage. Ainsi, les données fournies par les capteurs 66 sont exploitables par le contrôleur 64, pour effectuer une détection d'objets statiques, de liquides sur le sol, de présence suspecte ou de mouvements/bruits suspects. Ces informations sont envoyées au système de supervision 30 et/ou peuvent être 30 utilisées pour générer des alertes directes, transmises par la base mobile à son environnement direct via son interface homme-machine 70. Un robot modulaire 14 est apte à intervenir, dans le scénario d'application à la fourniture de services dans une infrastructure de type métro, à la fois dans les trains et dans les stations.

3037156 13 Les robots modulaires ont accès par déplacement autonome aux zones des différents sites accessibles aux usagers en fauteuil roulant, en empruntant toute passerelle/ascenseur ou tout autre moyen adéquat disponible, y compris les trains. La configuration du site et la présence des équipements disponibles est connue au 5 préalable, et accessible au niveau du système de supervision 30. Les robots modulaires 14 sont aptes, via les moyens de communication 72 de la base mobile, à communiquer leur localisation spatiale en temps réel au système de supervision 30 en station ou dans les trains. La figure 4 illustre schématiquement l'architecture fonctionnelle d'un système de 10 supervision 30 selon un mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, le système de supervision 30 est organisé selon deux niveaux, un premier niveau de supervision centralisé comprenant un sous-système centralisé 120 et un deuxième niveau de supervision local comprenant au moins un sous-système 130.

15 Le premier niveau de supervision est le niveau de supervision général pour l'ensemble du réseau ferroviaire, alors que le deuxième niveau de supervision comprend plusieurs sous-systèmes de supervision localisés, par exemple dans chaque station pour un ensemble de stations. Le premier niveau de supervision centralisé 120 est par exemple constitué d'un 20 ensemble d'ordinateurs connectés via un réseau de communications, qui utilise des informations 122 relatives à l'ensemble des robots modulaires présents, notamment le numéro d'identification de la base module et le numéro d'identification du module associé, ainsi que des informations de position de tous les robots modulaires. En plus, les informations 122 contiennent des informations de 25 localisation/positionnement spatial, d'état et de niveau d'autonomie de chaque base mobile et de chaque module de service du système, des informations relatives aux bases de repli et des informations d'accès (plan de l'infrastructure, localisation d'accès accessibles aux robots modulaires). Le premier niveau de supervision utilise également des informations 124 relatives 30 aux horaires des trains, le niveau de présence d'usagers dans les stations et des prévisions de présence, mises à jour en temps réel. Pour l'ensemble des stations, le premier niveau de supervision 120 prend en compte des informations 126 relatives au fonctionnement des équipements dans les stations l'état de remplissage, l'état fonctionnel des ascenseurs, ainsi que des 35 informations de qualité de nettoyage ou des alertes ponctuelles nécessitant une intervention.

3037156 14 Un module de calcul 128 utilise les informations 122, 124 et 126 pour déterminer des missions de déplacement, de nettoyage ou autres pour chacun des robots modulaires. Le premier niveau de supervision 120 assure la coordination globale de l'utilisation de l'ensemble des ressources : bases mobiles, modules de service, unités des 5 bases de repli. Ces ordres de missions sont transmis aux sous-systèmes de supervision 130 du deuxième niveau de supervision, situés par exemple en station. Chaque sous-système de supervision 130 comprend des modules 132 de surveillance en temps réel de l'état des équipements locaux, et 134 de localisation en 10 temps réel des robots modulaires présents. Chaque sous-système de supervision 130 comprend un module 136 de génération des ordres de déplacement des robots modulaires, envoyés aux bases mobiles respectives, un module 138 de commande des équipements locaux (ascenseurs, sas, portes d'accès), et de commandes relatives aux bases de repli 140.

15 La figure 5 illustre schématiquement les principaux modules d'une unité de stockage 22 d'une base de repli 20, adaptée à stocker un module de service 18. Une unité de stockage 22 comprend une interface mécanique 142, apte à coopérer avec une interface mécanique 108, 96 d'un module de service, permettant l'accueil et le stockage d'un module de service, des moyens de communication 144 aptes 20 à communiquer avec le système de supervision, par exemple avec le sous-système de supervision local, et un lecteur 146 de marqueurs radio RFID, permettant la lecture de données RFID, par exemple le numéro d'identification d'un module de service stocké. Une unité de stockage 22 est apte à transmettre au système de supervision son état -libre ou occupé- permettant la planification du stockage des modules de service, et 25 le numéro d'identification du module de service stocké lorsqu'il y en a un. Une unité de stockage 22 est apte à stocker un module de service prêt à être installé sur une base mobile ou en attente d'avitaillement. La figure 6 illustre schématiquement les principaux modules d'une unité d'avitaillement 24, apte à réaliser au moins une opération d'avitaillement ou de 30 maintenance d'un module de service 18. L'unité d'avitaillement 24 comprend une interface de connexion électrique 148 à un module de service, un module de maintenance/d'avitaillement 150 spécifique, dédié à un ou plusieurs types de modules, apte à réaliser de façon automatique des opérations de maintenance, par exemple vidage et/ou remplissage de conteneurs. Le module 150 est 35 apte à communiquer avec le module d'automatismes 90 d'un module de service, via un module de communication 152.

3037156 15 L'unité avitaillement 24 comprend des moyens de communication 154 aptes à communiquer avec un système de supervision et un lecteur 156 de marqueurs radio sans contact, RFID ou NFC ou toute autre technologie équivalente, permettant la lecture de données , par exemple le numéro d'identification d'un module de service stocké.

5 Une unité d'avitaillement 24 est apte à transmettre au système de supervision son état -libre ou occupé- et le numéro d'identification du module de service stocké lorsqu'il y en a un. Une telle unité 24 présente également, de manière optionnelle, des capteurs internes permettant de superviser son état d'autonomie, et elle est apte à communiquer 10 au système de supervision ses besoins opérationnels et de maintenance. La figure 7 illustre schématiquement les principaux modules d'une unité de recharge énergétique 26, apte à accueillir une base mobile 16 du système et à effectuer une recharge énergétique de la base mobile 16. Une telle unité 26 est un équipement sur lequel la base mobile vient se placer, et 15 qui sert à recharger les accumulateurs embarqués, soit à l'aide de contacts au sol et de patins sur la base mobile, soit à l'aide d'un dispositif de recharge 160 sans contact par induction. L'unité de recharge 26 comprend un module 158 de communication apte à communiquer avec le système de supervision, qui commande son fonctionnement. Grâce 20 à ce module de communication 158, l'unité de recharge 26 est apte à communiquer son état de disponibilité et ses besoins opérationnels et de maintenance au système de supervision. Le système de fourniture de services a été décrit ci-dessus dans son fonctionnement impliquant un système de supervision centralisé.

25 Chaque base mobile 16 est apte à réaliser divers services de manière autonome et individuelle, et à mettre en oeuvre des communications directes avec la base de repli 20 et les unités de la base de repli (22, 24 ou 26), sans intervention du système de supervision. En outre, chaque base mobile 16 implémente des modules permettant de détecter 30 automatiquement un besoin de rechargement, ce qui a pour conséquence d'interrompre une mission en cours et de se déplacer vers une unité de rechargement d'une base de repli, une telle unité disponible étant par exemple indiquée par une communication avec la base de repli. La base mobile est également capable de surveiller le module de service connecté, et de détecter les besoins de rechargement d'un tel module.

35 En variante, chaque base mobile est apte à prendre en compte et mémoriser plusieurs missions à exécuter successivement.

3037156 16 De plus, une base mobile est dans une autre variante apte à modifier dynamiquement un plan de missions, en fonction de la détermination de niveau de qualité de nettoyage local ou de détection d'une zone polluée grâce à des capteurs embarqués. Le nombre de bases mobiles et le nombre de modules par types de services 5 nécessaires est adapté en fonction des besoins de fourniture de services, de la taille et du nombre des sites concernés et du nombre de services à fournir. Avantageusement, les modules de service sont interchangeables, tous connectables aux bases mobiles « universelles », la génération des interfaces mécaniques et électriques est donc simplifiée.

10 Avantageusement, le système de fourniture de services selon l'invention permet un ajustement du nombre de robots modulaires nécessaires pour un service donné en fonction des conditions locales, ainsi que le type de services, par exemples de nettoyage, à fournir. Avantageusement, un traitement homogène de l'ensemble du site considéré est 15 fourni grâce au système proposé. Avantageusement, les robots modulaires sont aptes à utiliser les moyens utilisables par les Usagers en Fauteuil Roulant, par exemple les trains et les ascenseurs, pour se déplacer à l'intérieur d'un site (e.g. en station) ou entre plusieurs sites, ce qui permet d'optimiser l'implantation des bases de repli et de faciliter l'organisation et 20 l'optimisation du fonctionnement d'ensemble du système global de nettoyage, multi- stations et multi-sites.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1.- Système de fourniture de services comprenant une pluralité de robots modulaires aptes à se déplacer de manière autonome et à effectuer un ou plusieurs services suivant des missions (48) reçues, caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins une base mobile (16) apte à se déplacer de manière autonome, et à assurer des déplacements requis par la ou les missions reçues, - au moins un module de service (18) apte à réaliser au moins un service selon au moins une mission reçue, - la ou chaque base mobile (16) comprenant une interface de base (74) et chaque module de service (18) comprenant une interface de module (94) apte à coopérer avec ladite interface de base (74) pour connecter/déconnecter le module de service à la base mobile, un robot modulaire (14) étant formé par connexion d'un module de service (18) à une base mobile (16), le système comprenant au moins une base de repli (20) fixe apte à accueillir le robot modulaire (14) et comprenant au moins une unité parmi : -une unité de stockage (22) adaptée à stocker un module de service (18) ; -une unité de recharge énergétique (26) de base mobile (16) ; -une unité d'avitaillement (24) de module de service (18), apte à réaliser au moins une opération d'avitaillement ou de maintenance d'un module de service (18).
2. 2.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs types de modules de service (18a-18n), chaque type de module de service étant apte à effectuer un service spécifique et comprenant une interface de module (94) apte à coopérer avec ladite interface de base (74), tout type de module de service (18a-18n) étant adapté à être connecté à chaque base mobile (16) du système.
3. 3.- Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque base mobile (16) comprend des moyens de déplacement autonome (60) et au moins un module (62) de fourniture d'énergie apte à fournir de l'énergie auxdits moyens de déplacement (60).
4. 4.- Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque base mobile (16) comporte au moins un capteur (66) permettant à ladite base mobile de se localiser dans l'espace. 3037156 18
5. 5.- Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque base mobile (16) comprend un contrôleur (64), adapté à traiter des données obtenues par un ou plusieurs capteurs (66a, 66b, 66c) pour détecter des obstacles dans un environnement de la base mobile (16), le contrôleur (64) étant apte à commander les moyens de 5 déplacement autonome (60) de manière à maintenir une distance supérieure ou égale à un seuil de distance prédéterminé, en fonction de la vitesse de déplacement de la base mobile, par rapport à tout obstacle détecté.
6. 6. - Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que, pour chaque base 10 mobile (16), le contrôleur (64) est apte à commander les moyens de déplacement autonome (60) de la base mobile, la base mobile (16) se déplaçant selon une trajectoire, de manière à adapter la vitesse et la trajectoire de la base mobile pour contourner tout obstacle détecté à une distance supérieure ou égale au seuil de distance prédéterminé. 15
7. 7.- Système selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'interface de base (74) entre base mobile (16) et module de service (18) est standardisée et comprend : - une interface mécanique (76) de fixation du module de service, - une interface électrique (80) pour une alimentation énergétique du module 20 de service à partir du module (62) de fourniture d'énergie de la base mobile, - une interface de communication (82) avec le module de service.
8. 8.- Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque module de 25 service (18) comprend un transpondeur de radio-identification.
9. 9.- Système selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'interface de base (74) entre base mobile (16) et module de service (18) comprend un module (84) permettant la lecture des données d'identification du module de service. 30
10. 10.- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un système de supervision (30), apte à définir des missions de services de robots modulaires (14) et en ce que chaque base mobile (16) comprend des moyens de communication sans fil (72), aptes à communiquer avec ledit système de 35 supervision (30). 3037156 19
11. 11.- Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque base mobile (16) est apte à communiquer au système de supervision (30) des informations parmi le groupe d'informations suivant : informations d'identification de la base mobile, informations de localisation spatiale de ladite base mobile, informations de maintenance 5 relatives à ladite base mobile, informations de maintenance relatives au module de service connecté à ladite base mobile, informations d'identification du module de service connecté, informations relatives à l'environnement de la base mobile, informations d'anomalies détectées par rapport à une cartographie préalablement mémorisée de l'environnement de la base mobile. 10
12. 12.- Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que le système de supervision (30) est apte à collecter des informations transmises par chaque base mobile (16), à élaborer des missions à exécuter par les robots modulaires (14) et à transmettre des instructions définissant ces missions à exécuter aux bases mobiles (16) des robots 15 modulaires (14).
13. 13.- Système selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'au moins un robot modulaire (14) reçoit des instructions définissant au moins deux missions à exécuter successivement.
14. 14.- Système selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que le système de supervision (30) est apte à prendre en considération des informations externes relatives à des équipements d'au moins un site appartenant au réseau.
15. 15.- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que chaque robot modulaire (14) est apte à effectuer au moins un service parmi un service de nettoyage, un service d'accueil d'usagers et un service de surveillance. 30
16. 16.- Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, mis en oeuvre dans un réseau ferroviaire comprenant une pluralité de sites, caractérisé en ce que chaque robot modulaire (14) est apte à utiliser des moyens de déplacement utilisables par des usagers en fauteuil roulant pour se déplacer dans un site et/ou entre sites. 20 25