FR3056550A1 - MOTORIZED AUTONOMOUS ROBOT HAVING AN OBSTACLE CROSSING DEVICE - Google Patents

MOTORIZED AUTONOMOUS ROBOT HAVING AN OBSTACLE CROSSING DEVICE Download PDF

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FR3056550A1 FR1670544A FR1670544A FR3056550A1 FR 3056550 A1 FR3056550 A1 FR 3056550A1 FR 1670544 A FR1670544 A FR 1670544A FR 1670544 A FR1670544 A FR 1670544A FR 3056550 A1 FR3056550 A1 FR 3056550A1
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Abstract

Robot (1) motorisé comprenant un corps (2) traversé d'un axe longitudinal (LL), ledit robot étant monté sur roues (3) et comportant au moins un dispositif de repérage (6), ledit robot comprenant par ailleurs un module de franchissement d'obstacles (10), ce module comprenant : - un tablier (13) monté sensiblement perpendiculaire par rapport à l'axe longitudinal (LL) du robot ; - au moins un bras (12) permettant de relier le tablier (13) au robot (1) ; - le tablier (13) étant monté mobile entre une position de franchissement d'obstacles (FO) dans laquelle les obstacles éventuels présents devant le robot avançant sont repoussés du cheminement du robot et une position d'arrêt du robot (AR) dans laquelle le tablier actionne l'arrêt de l'avancement du robot.Robot (1) motorized comprising a body (2) traversed by a longitudinal axis (LL), said robot being mounted on wheels (3) and comprising at least one locating device (6), said robot further comprising a module of obstacle clearance (10), this module comprising: - an apron (13) mounted substantially perpendicular to the longitudinal axis (LL) of the robot; - At least one arm (12) for connecting the deck (13) to the robot (1); the apron (13) being mounted movably between an obstacle clearance position (FO) in which the possible obstacles present in front of the advancing robot are pushed back from the robot's path and a robot stop position (AR) in which the apron activates the stopping of the advancement of the robot.

Description

T’T ROBOT AUTONOME MOTORISE POURVU D'UN DISPOSITIF DE FRANCHISSEMENT D'OBSTACLES.YOUR AUTONOMOUS MOTORIZED ROBOT PROVIDED WITH A DEVICE FOR CROSSING OBSTACLES.

FR 3 056 550 - A1FR 3 056 550 - A1

Robot (1) motorisé comprenant un corps (2) traversé d'un axe longitudinal (LL), ledit robot étant monté sur roues (3) et comportant au moins un dispositif de repérage (6), ledit robot comprenant par ailleurs un module de franchissement d'obstacles (10), ce module comprenant:Motorized robot (1) comprising a body (2) crossed by a longitudinal axis (LL), said robot being mounted on wheels (3) and comprising at least one locating device (6), said robot further comprising a module for obstacle clearance (10), this module comprising:

- un tablier (13) monté sensiblement perpendiculaire par rapport à l'axe longitudinal (LL) du robot;- an apron (13) mounted substantially perpendicular to the longitudinal axis (LL) of the robot;

- au moins un bras (12) permettant de relier le tablier (13) au robot (1);- at least one arm (12) for connecting the apron (13) to the robot (1);

- le tablier (13) étant monté mobile entre une position de franchissement d'obstacles (FO) dans laquelle les obstacles éventuels présents devant le robot avançant sont repoussés du cheminement du robot et une position d'arrêt du robot (AR) dans laquelle le tablier actionne l'arrêt de l'avancement du robot.- the apron (13) being mounted movable between an obstacle crossing position (FO) in which any obstacles present in front of the advancing robot are pushed back from the path of the robot and a robot stop position (AR) in which the apron activates the robot's advancement stop.

ii

ROBOT AUTONOME MOTORISE POURVU D’UN DISPOSITIF DE FRANCHISSEMENT D’OBSTACLESAUTONOMOUS MOTORIZED ROBOT PROVIDED WITH A DEVICE FOR CROSSING OBSTACLES

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] La présente invention concerne un robot autonome motorisé. Elle concerne plus particulièrement un robot pourvu d’un dispositif de franchissement d’obstacles.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an autonomous motorized robot. It relates more particularly to a robot provided with an obstacle crossing device.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002] Un robot ou véhicule autonome est un véhicule qui se déplace automatiquement sans intervention humaine. Ce type de véhicule doit pouvoir éviter les obstacles qui sont sur son trajet.STATE OF THE PRIOR ART A robot or autonomous vehicle is a vehicle which moves automatically without human intervention. This type of vehicle must be able to avoid obstacles that are in its path.

Les robots autonomes motorisés sont aujourd’hui bien connus et utilisés dans de nombreux domaines tels que la logistique, l’agriculture, la production industrielle, etc. Une part importante des robots utilisés est destinée à transporter des charges sur de courtes distances. Pour assurer leur déplacement de façon autonome, les robots doivent comporter des moyens de repérage et de guidage. De nombreuses formes de mises en oeuvre existent aujourd’hui, avec des capteurs et/ou caméras agencés à des endroits permettant de mettre en oeuvre les fonctions de repérage, tout en permettant au robot de réaliser sa mission de base, le transport de charge. Les obstacles sont repérés par des capteurs de distance embarqués sur le véhicule qui mesurent la distance aux objets périmétriques (comme par exemple : scrutateur laser, radar, ceintures d’ultrasons, caméras stéréovision, caméra 3D, etc).Autonomous motorized robots are today well known and used in many fields such as logistics, agriculture, industrial production, etc. A large part of the robots used is intended to transport loads over short distances. To ensure their movement independently, the robots must include locating and guiding means. Many forms of implementation exist today, with sensors and / or cameras arranged at places allowing to implement the functions of tracking, while allowing the robot to carry out its basic mission, the transport of load. Obstacles are identified by distance sensors on board the vehicle, which measure the distance to perimeter objects (such as: laser scanner, radar, ultrasound belts, stereovision cameras, 3D camera, etc.).

[0003] Le document FR2994057 décrit un robot prévu pour effectuer les vendanges comprenant des moyens de captation d’images comprenant des moyens de projection d’au moins un faisceau laser sur lesdits pieds de vigne et leurs branches, des moyens de relevé et d’enregistrement d’une série d’images relatives à la forme dudit faisceau laser sur lesdits pieds de vigne et leurs branches. Pour fonctionner de façon fiable et efficace, un tel agencement doit comporter une pluralité de capteurs d’images.The document FR2994057 describes a robot intended for carrying out the harvest comprising means for capturing images comprising means for projecting at least one laser beam onto said vines and their branches, means for recording and recording of a series of images relating to the shape of said laser beam on said vines and their branches. To operate reliably and efficiently, such an arrangement must include a plurality of image sensors.

[0004]Avec les solutions classiques, lors d’une utilisation d’un robot en environnement extérieur naturel, par exemple en environnement agricole et plus spécifiquement en milieu viticole, on retrouve souvent des végétations souples comme de l’herbe ou des branchages dans les allées entre les rangs de vignes. Un robot traditionnel se déplaçant dans ce type d’environnement est sujet à des arrêts intempestifs du fait de la détection des branches ou des herbes hautes ou de fleurs, même si ces végétaux pourraient aisément être franchis sans risque par le robot. Une des difficultés réside dans le fait que les capteurs de distance ne sont pas adaptés pour mesurer la rigidité des objets perçus. Or un objet souple comme de l’herbe ne doit pas être considéré comme un obstacle. Aussi, le robot ne doit pas s’arrêter devant de l’herbe.With conventional solutions, when using a robot in a natural outdoor environment, for example in an agricultural environment and more specifically in a wine-growing environment, we often find flexible vegetation such as grass or branches in alleys between the rows of vines. A traditional robot moving in this type of environment is subject to untimely stops due to the detection of branches or tall grass or flowers, even if these plants could easily be crossed without risk by the robot. One of the difficulties lies in the fact that the distance sensors are not suitable for measuring the rigidity of the objects perceived. However, a flexible object like grass should not be considered as an obstacle. Also, the robot should not stop in front of the grass.

[0005]Quelques solutions connues visent à solutionner ce type de problème. Une première solution consiste à positionner les capteurs de distance plus haut que les herbes pour ne pas les voir. Or, dans un tel agencement, s’il y a vraiment un obstacle, il y a collision avec dégât sur le robot et l’objet heurté.Some known solutions aim to solve this type of problem. A first solution consists in positioning the distance sensors higher than the grass so as not to see them. However, in such an arrangement, if there is really an obstacle, there is collision with damage to the robot and the object struck.

[0006]Une autre solution consiste à maintenir le capteur de distance à la bonne hauteur tout en prévoyant en plus un traitement logiciel du signal sur la mesure du capteur pour ne pas voir les objets fins ou les objets répartis de manière aléatoire et non uniformes. Cette solution ne permet toutefois pas de gérer tous les cas. Par exemple, un fil de fer ou un poteau métallique fin ne sont alors pas identifiés en tant qu’obstacles. Par ailleurs, des rochers ou un obstacle juste derrière des herbes peuvent avoir une répartition aléatoire et non uniformes alors qu’il s’agit bien d’obstacles. Une autre solution consiste à installer un pare-choc en mousse qui est capable de détecter les obstacles quand la mousse est enfoncée. Or, cette solution présente un encombrement important et complique les opérations de chargement/déchargement et la mise en oeuvre de la conduite en mode poussée. Par ailleurs, il n’est pas possible d’ajuster le niveau de dureté de la mousse.Another solution is to keep the distance sensor at the right height while also providing software processing of the signal on the sensor measurement so as not to see fine objects or objects distributed randomly and not uniform. However, this solution does not allow all cases to be managed. For example, a wire or a thin metal pole is not identified as an obstacle. On the other hand, rocks or an obstacle just behind grasses can have a random and non-uniform distribution while they are indeed obstacles. Another solution is to install a foam bumper which is able to detect obstacles when the foam is pressed. However, this solution has a large footprint and complicates the loading / unloading operations and the implementation of the pipe in push mode. Furthermore, it is not possible to adjust the level of hardness of the foam.

[0007]Pour pallier ces différents inconvénients, l’invention prévoit différents moyens techniques.To overcome these different drawbacks, the invention provides different technical means.

EXPOSE DE L'INVENTION [0008] Tout d’abord, un premier objet de l’invention consiste à prévoir un robot motorisé autonome permettant de trier les différents types d’obstacles présents sur le parcours à effectuer, en particulier si l’obstacle est souple et susceptible d’être franchi facilement, ou encore si l’obstacle est rigide.PRESENTATION OF THE INVENTION First of all, a first object of the invention consists in providing an autonomous motorized robot making it possible to sort the different types of obstacles present on the route to be performed, in particular if the obstacle is flexible and capable of being easily crossed, or even if the obstacle is rigid.

[0009]Un autre objet de l’invention consiste à prévoir un robot motorisé permettant d’identifier efficacement les obstacles souples tels que des végétaux souples, aisément franchissables par le robot.Another object of the invention is to provide a motorized robot for effectively identifying flexible obstacles such as flexible plants, easily crossed by the robot.

[0010]Un autre objet de l’invention consiste à prévoir un robot motorisé dont la mise en oeuvre est simple.Another object of the invention is to provide a motorized robot, the implementation of which is simple.

[0011]Pour se faire, l’invention prévoit un robot motorisé comprenant un corps traversé d’un axe longitudinal (LL), ledit robot étant monté sur roues ou chenilles et comportant au moins un dispositif de repérage, ledit robot comprenant par ailleurs un module de franchissement d’obstacles, ce module comprenant :To do this, the invention provides a motorized robot comprising a body crossed by a longitudinal axis (LL), said robot being mounted on wheels or tracks and comprising at least one tracking device, said robot further comprising a obstacle clearance module, this module comprising:

- un tablier monté sensiblement perpendiculaire par rapport à l’axe longitudinal (LL) du robot ;- an apron mounted substantially perpendicular to the longitudinal axis (LL) of the robot;

- au moins un bras permettant de relier le tablier au robot ;- at least one arm for connecting the deck to the robot;

- le tablier étant monté mobile entre une position de franchissement d’obstacles (FO) dans laquelle les obstacles éventuels présents devant le robot avançant sont repoussés du cheminement du robot et une position d’arrêt du robot (AR) dans laquelle le tablier actionne l’arrêt de l’avancement du robot.- the deck being mounted movable between an obstacle crossing position (FO) in which any obstacles present in front of the advancing robot are pushed back from the path of the robot and a robot stop position (AR) in which the deck operates the stop the robot's advancement.

[0017]Selon une telle architecture, le dispositif de franchissement d’obstacles permet de repousser les obstacles les plus souples et franchissables par le robot. Le robot est uniquement immobilisé qu’en cas d’obstacle infranchissable pour lui et/ou susceptible de l’endommager.According to such an architecture, the obstacle clearance device makes it possible to repel the most flexible obstacles that can be crossed by the robot. The robot is only immobilized in the event of an obstacle which it cannot overcome and / or which may damage it.

[0018]Selon un mode de réalisation avantageux, le module de franchissement d’obstacles comporte par ailleurs un vérin ou ressort agencé de façon à :According to an advantageous embodiment, the obstacle clearance module also comprises a jack or spring arranged so as to:

(i) permettre la mobilité du tablier entre la position de franchissement d’obstacles (FO) et la position d’arrêt du robot (AR) ;(i) allow the mobility of the apron between the obstacle clearance position (FO) and the robot stop position (AR);

(ii) permettre d’exercer une force de franchissement (FF) contre les obstacles à franchir, cette force de franchissement étant limitée par un seuil de repli (SR) ;(ii) allow a crossing force (FF) to be exerted against the obstacles to be crossed, this crossing force being limited by a fallback threshold (SR);

(iii) permettre de replier le tablier dans les cas où le seuil de repli est atteint ou dépassé.(iii) allow the curtain to be folded back in cases where the fallback threshold is reached or exceeded.

[0019] Le dispositif de repérage d’obstacle n’étant pas en mesure de détecter si un obstacle identifié est souple et franchissable sans risque pour le robot ou au contraire rigide, l’agencement mécanique prévu permet de trier les types d’obstacles (franchissables ou non) au moyen d’une action mécanique consistant à pousser les obstacles. Si l’obstacle est évacué facilement, le robot peut poursuivre son avancement. Un seuil d’effort maximal admissible est prévu. Audelà de ce seuil, signifiant que l’obstacle présent est difficile à dégager, le robot est mis à l’arrêt, pour éviter tout risque de dommage ou d’accident de parcours. En pratique, par exemple dans une exploitation vinicole, les petits végétaux peuvent être écartés sans générer d’arrêt intempestif du robot.The obstacle location device not being able to detect if an identified obstacle is flexible and passable without risk for the robot or on the contrary rigid, the mechanical arrangement provided makes it possible to sort the types of obstacles ( passable or not) by means of a mechanical action consisting in pushing the obstacles. If the obstacle is easily removed, the robot can continue to move forward. A maximum allowable effort threshold is provided. Beyond this threshold, signifying that the obstacle is difficult to clear, the robot is stopped, to avoid any risk of damage or accident on the course. In practice, for example in a winery, small plants can be discarded without causing the robot to stop unexpectedly.

[0020]Selon un mode de réalisation avantageux, le robot comprend par ailleurs un contacteur, déterminant, en fonction de sa position :According to an advantageous embodiment, the robot also comprises a contactor, determining, depending on its position:

(i) l’avancement du robot, lorsque le tablier se trouve en position de franchissement d’obstacles.(i) the advancement of the robot, when the deck is in the obstacle clearance position.

(ii) l’arrêt du robot, lorsque le tablier est dans la position d’arrêt du robot ou en position intermédiaire entre cette dernière position et la position de franchissement d’obstacles.(ii) stopping the robot, when the apron is in the robot stop position or in the intermediate position between the latter position and the obstacle clearance position.

[0021]Plusieurs modes d’agencement du tablier sont possibles lorsque ce dernier est en position de franchissement d’obstacle.Several methods of arrangement of the deck are possible when the latter is in the obstacle clearance position.

[0022]Selon un premier exemple, le plan principal T-T du tablier en position de franchissement d’obstacles est sensiblement perpendiculaire au sol. Cet agencement permet de pousser, en plus des obstacles situés devant le tablier, les obstacles souples qui viennent par le côté du véhicule grâce à la portion supérieure du tablier très proche du champ de vision des capteurs de distances qui repèrent les obstacles. Il permet aussi de détecter des obstacles rigides proches du sol.In a first example, the main plane T-T of the deck in the obstacle clearance position is substantially perpendicular to the ground. This arrangement makes it possible to push, in addition to the obstacles situated in front of the apron, the flexible obstacles which come from the side of the vehicle thanks to the upper portion of the apron very close to the field of vision of the distance sensors which identify the obstacles. It also makes it possible to detect rigid obstacles close to the ground.

[0023]Selon un autre exemple de réalisation, le plan principal T-T du tablier en position de franchissement d’obstacles est incliné par rapport au sol de façon à ce que le haut du tablier soit proéminent. Cet agencement procure un angle d’attaque du véhicule plus grand et permet de franchir des pentes ou buttes de façon favorable.According to another embodiment, the main plane T-T of the deck in the obstacle clearance position is inclined relative to the ground so that the top of the deck is prominent. This arrangement provides a greater angle of attack for the vehicle and makes it possible to cross slopes or hillocks favorably.

[0024]Selon encore un autre exemple de réalisation, le plan principal T-T du tablier en position de franchissement d’obstacles est incliné par rapport au sol de façon à ce que le bas du tablier soit proéminent. Cet agencement est particulièrement adapté pour détecter des obstacles rigides proches du sol.According to yet another embodiment, the main plane T-T of the deck in the obstacle clearance position is inclined relative to the ground so that the bottom of the deck is prominent. This arrangement is particularly suitable for detecting rigid obstacles close to the ground.

[0025] De manière avantageuse, le tablier comporte une position rétractée permettant un usage du robot en mode poussée. Dans cette position, le contacteur est préférablement désactivé. Le mode poussée correspond à un mode de fonctionnement du robot dans lequel le conducteur est positionné derrière le robot. En fonction de sa position et/ou de ses gestes, détectées par le module de repérage du robot, le robot se déplace -en direction opposée du conducteur-, et peut tourner à gauche ou à droite. Cette position permet également de faciliter les opérations de chargement/déchargement du robot du fait d’un accès à proximité immédiate du robot. Le mode rétracté (sur un seul ou les deux côtés du robot) peut également servir pour rendre le robot plus compact lors d’utilisations dans des endroits où il y a peu d’espace disponible. Enfin, ce mode permet, en mode de conduite « robot suiveur », avec le tablier rétracté du côté de l’opérateur, d’avoir une faible distance de chargement pour l’opérateur.Advantageously, the deck has a retracted position allowing use of the robot in push mode. In this position, the contactor is preferably deactivated. Push mode corresponds to a robot operating mode in which the driver is positioned behind the robot. Depending on its position and / or gestures, detected by the robot's tracking module, the robot moves - in the opposite direction of the driver -, and can turn left or right. This position also facilitates loading / unloading of the robot due to access in the immediate vicinity of the robot. Retracted mode (on one or both sides of the robot) can also be used to make the robot more compact when used in places where there is little space available. Finally, this mode allows, in driving mode "robot follower", with the apron retracted from the operator's side, to have a short loading distance for the operator.

[0026] De manière avantageuse, la position du tablier est sensiblement identique lorsque ce dernier se trouve en position rétractée (tel que décrit ci-dessus) ou en mode d’arrêt du robot.Advantageously, the position of the deck is substantially identical when the latter is in the retracted position (as described above) or in robot stop mode.

[0027]Selon divers modes de réalisation, en fonction du type d’utilisation prévue, la largeur du tablier correspond sensiblement à la largeur du corps du robot, ou à la largeur des roues du robot ou à une largeur allant au-delà de la largeur des roues. On peut prévoir des tabliers interchangeables ou ajustables en largeur, pour s’adapter aisément aux divers contextes d’utilisation.According to various embodiments, depending on the type of use intended, the width of the apron corresponds substantially to the width of the body of the robot, or to the width of the wheels of the robot or to a width going beyond the wheel width. Interchangeable or adjustable width aprons can be provided to easily adapt to various contexts of use.

[0028]Selon divers modes de réalisation, le tablier peut être constitué principalement :According to various embodiments, the apron can consist mainly:

(i) d’une pluralité de barres ; ou (ii) d’une plaque ; ou (iii) d’un panneau plein ; ou (iv) d’un panneau alvéolé.(i) a plurality of bars; or (ii) a plaque; or (iii) a solid panel; or (iv) a honeycomb panel.

[0029] De manière avantageuse, le vérin est ajustable pour permettre le réglage du seuil de repli. En fonction du type d’utilisation et/ou du type de robot, de sa robustesse, et de la capacité de franchissement des roues (ou chenilles), le seuil est ajusté à une valeur plus ou moins élevée.Advantageously, the cylinder is adjustable to allow adjustment of the fallback threshold. Depending on the type of use and / or the type of robot, its robustness, and the ability to cross the wheels (or tracks), the threshold is adjusted to a higher or lower value.

DESCRIPTION DES FIGURES [0030]Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, complétée par les figures 1 à 6, présentées uniquement à des fins d’exemples non limitatifs, et dans lesquelles :DESCRIPTION OF THE FIGURES All the details of embodiment are given in the description which follows, supplemented by FIGS. 1 to 6, presented only for the purposes of nonlimiting examples, and in which:

la figure 1 est une représentation schématique en perspective d’un exemple d’utilisation dans une exploitation vinicole ;Figure 1 is a schematic perspective view of an example of use in a winery;

Les figures 2a, 2b et 2c présentent schématiquement un premier exemple de réalisation d’un robot pourvu d’un dispositif de franchissement ;Figures 2a, 2b and 2c schematically show a first embodiment of a robot provided with a crossing device;

Les figures 3a et 3b présentent schématiquement un second exemple de réalisation d’un robot pourvu d’un dispositif de franchissement ;Figures 3a and 3b schematically show a second embodiment of a robot provided with a crossing device;

Les figures 4a et 4b présentent schématiquement un troisième exemple de réalisation d’un robot pourvu d’un dispositif de franchissement ;Figures 4a and 4b schematically show a third embodiment of a robot provided with a crossing device;

- la figure 5 est une vue en élévation d’un robot sans dispositif de franchissement;- Figure 5 is an elevational view of a robot without crossing device;

- la figure 6 est une vue de dessus, sans le plateau de chargement, du robot de la figure 1.- Figure 6 is a top view, without the loading platform, of the robot of Figure 1.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION [0031]Les figures 5 et 6 illustrent un exemple de réalisation d’un robot 1 comprenant un corps 2 monté sur roues 3. Dans cet exemple, le corps 2 est de forme rectangulaire, et sensiblement plat, pour maintenir le centre de gravité près du sol et faciliter les opérations de chargement et de déchargement par l’opérateur. En variante, le corps peut être conçu selon une vaste panoplie de formes et de profils, en fonction des utilisations prévues, et des qualités esthétiques requises. De façon classique, le robot comporte au moins un moteur, électrique ou thermique, et des moyens permettant de gérer les déplacements de façon autonome.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Figures 5 and 6 illustrate an exemplary embodiment of a robot 1 comprising a body 2 mounted on wheels 3. In this example, the body 2 is rectangular, and substantially flat, for keep the center of gravity close to the ground and facilitate loading and unloading operations by the operator. Alternatively, the body can be designed in a wide variety of shapes and profiles, depending on the intended uses, and the aesthetic qualities required. Conventionally, the robot comprises at least one motor, electric or thermal, and means making it possible to manage the movements autonomously.

[0032] Comme on le voit à la figure 5, le robot comprend un plateau de chargement 4 agencé au dessus du corps 2. Cette position permet une grande aisance pour manipuler les charges à transporter par le robot. La figure 1 montre également que le plateau 4 est espacé du corps 2. Dans cet exemple, la surélévation du plateau est assurée par des ailettes 5 de séparation, agencées entre le dessus du corps 2 et le dessous du plateau.As seen in Figure 5, the robot comprises a loading plate 4 arranged above the body 2. This position allows great ease in handling the loads to be transported by the robot. Figure 1 also shows that the plate 4 is spaced from the body 2. In this example, the elevation of the plate is provided by fins 5 of separation, arranged between the top of the body 2 and the bottom of the plate.

[0033]Tel que montré à la figure 6, le robot de cet exemple de réalisation comprend 6 ailettes réparties de façon à bien supporter la totalité de la surface du plateau, soit deux ailettes à chaque extrémité et deux ailettes vers la zone médiane du corps. Le robot est conçu pour avancer dans au moins une direction, avantageusement deux, et de préférence plusieurs directions angulaires. Le changement de direction angulaire est assuré soit pas pivotement des roues (deux ou quatre roues directionnelles) ou par variation de vitesse relative entre les roues de chaque côté du robot.As shown in Figure 6, the robot of this embodiment includes 6 fins distributed so as to support the entire surface of the tray, two fins at each end and two fins towards the middle area of the body . The robot is designed to advance in at least one direction, advantageously two, and preferably several angular directions. The angular direction change is ensured either by pivoting of the wheels (two or four directional wheels) or by relative speed variation between the wheels on each side of the robot.

[0034]A cet effet, le robot est avantageusement équipé de quatre moteurs électriques, implantés dans les axes des roues. En variantes, il comprend seulement deux moteurs. D’autres configurations sont aussi possibles, par exemple avec un moteur unique et deux ou quatre roues motrices. Le corps 2 permet de loger une ou plusieurs batteries et les éléments électroniques requis pour assurer la gestion et le guidage du robot.To this end, the robot is advantageously equipped with four electric motors, located in the axes of the wheels. In variants, it includes only two motors. Other configurations are also possible, for example with a single engine and two or four wheel drive. The body 2 accommodates one or more batteries and the electronic elements required to manage and guide the robot.

[0035] La surélévation du plateau 4 par rapport au dessus du corps permet de former une zone 7 de vision, sensiblement libre dans laquelle un dispositif de repérage 6, de préférence unique, est agencé.The elevation of the plate 4 relative to the top of the body makes it possible to form a zone 7 of vision, substantially free in which a locating device 6, preferably unique, is arranged.

[0036] Dans l’exemple illustré, les ailettes 5 de séparation sont constituées de plaquettes sensiblement minces orientées de sorte que leur plan principal soit sensiblement parallèle à l’axe du faisceau du dispositif de repérage 6. Toujours dans l’exemple des figures 5 et 6, le dispositif de repérage 6 comprend un laser ou un Lidar, ou autre capteur de distance, adapté pour permettre de repérer les objets environnants sur une plage angulaire préférentielle de 360°. Les ailettes sont suffisamment minces et espacées pour ne pas entraver la vision de l’environnement.In the example illustrated, the fins 5 of separation consist of substantially thin plates oriented so that their main plane is substantially parallel to the axis of the beam of the locating device 6. Still in the example of Figures 5 and 6, the locating device 6 comprises a laser or a Lidar, or other distance sensor, adapted to allow locating the surrounding objects over a preferred angular range of 360 °. The fins are thin enough and spaced apart so as not to obstruct the view of the environment.

[0037]En variante, d’autres types de capteurs peuvent être utilisés, tels que une ou plusieurs caméras, un ou plusieurs capteurs inductifs, ou autres. Des solutions hybrides, avec plusieurs types de capteurs, peuvent aussi être mises en oeuvre. Encore en variante, pour balayer la plage de 360°, on prévoit deux ou plus capteurs disposés de façon complémentaire.Alternatively, other types of sensors can be used, such as one or more cameras, one or more inductive sensors, or the like. Hybrid solutions, with several types of sensors, can also be implemented. Still alternatively, to scan the 360 ° range, two or more sensors are provided which are arranged in a complementary manner.

[0038]La figure 1 illustre le principe général de l’invention, à l’aide d’une représentation schématique en perspective d’un robot 1 se déplaçant le long d’une allée bordée de rangs de vignes 17. Le robot est particulièrement utile pour transporter des charges lourdes, dans cet exemple des bacs de raisins cueillis par les vendangeurs. Le robot est similaire à celui préalablement décrit en relation avec les figures 5 et 6. II comporte en plus un dispositif 10 de franchissement d’obstacles, adapté pour agir sur les herbes, arbustes et autres obstacles souples 16 ou facilement déplaçables. Son action mécanique, par l’entremise d’un tablier 13, permet au robot de franchir ces obstacles mineurs sans devoir s’immobiliser de façon intempestive. Le dispositif 10 de franchissement d’obstacles est décrit plus en détails dans ce qui suit en relation avec les figures 2a à 4b.Figure 1 illustrates the general principle of the invention, using a schematic perspective representation of a robot 1 moving along an aisle lined with rows of vines 17. The robot is particularly useful for transporting heavy loads, in this example bins of grapes picked by the pickers. The robot is similar to that previously described in relation to FIGS. 5 and 6. It also includes a device 10 for crossing obstacles, adapted to act on grasses, shrubs and other flexible obstacles 16 or easily displaceable. Its mechanical action, via an apron 13, allows the robot to overcome these minor obstacles without having to stop unexpectedly. The obstacle crossing device 10 is described in more detail in the following in connection with FIGS. 2a to 4b.

[0039]Les figures 2a à 4b illustrent divers exemples de réalisations d’un dispositif 10 de franchissement d’obstacles pour robot 1. II comporte un tablier 13 bien visible de face aux figures 1 et 2c. Dans les exemples illustrés, le tablier 13 est constitué de deux barres sensiblement parallèles, orientées sensiblement parallèlement au sol, et maintenues ensembles par des tiges orientées sensiblement perpendiculairement. Un ou plusieurs bras 12 permettent de relier le tablier 13 au robot 1. Un contacteur 15 permet d’agir sur le mécanisme de guidage ou conduite du robot afin de déclencher les modes de commande possibles.Figures 2a to 4b illustrate various examples of embodiments of a device 10 for obstacle clearance for robot 1. It comprises an apron 13 clearly visible from the front in Figures 1 and 2c. In the examples illustrated, the deck 13 consists of two substantially parallel bars, oriented substantially parallel to the ground, and held together by rods oriented substantially perpendicularly. One or more arms 12 make it possible to connect the apron 13 to the robot 1. A contactor 15 makes it possible to act on the guide or driving mechanism of the robot in order to trigger the possible control modes.

[0040]Les figures 2a, 2b et 2c présentent un premier exemple de réalisation d’un dispositif 10 de franchissement d’obstacle pour robot 1. Selon cet exemple de réalisation, tel qu’indiqué à la figure 2a, le plan principal T-T du tablier en position de franchissement d’obstacles est incliné par rapport au sol de façon à ce que le haut du tablier soit proéminent. En position d’arrêt du robot, illustrée à la figure 2b, le tablier est alors sensiblement vertical, et à proximité immédiate du corps 2 du robot.Figures 2a, 2b and 2c show a first embodiment of a device 10 obstacle clearance for robot 1. According to this embodiment, as shown in Figure 2a, the main plane TT of the apron in obstacle clearance position is inclined relative to the ground so that the top of the apron is prominent. In the robot stop position, illustrated in Figure 2b, the deck is then substantially vertical, and in the immediate vicinity of the body 2 of the robot.

[0041]Les figures 3a et 3b présentent un autre exemple de réalisation. Selon cet exemple de réalisation, tel qu’indiqué à la figure 3a, le plan principal T-T du tablier en position de franchissement d’obstacles est incliné par rapport au sol de façon à ce que le bas du tablier soit proéminent. En position d’arrêt du robot, illustrée à la figure 3b, le tablier est alors sensiblement vertical, et à proximité immédiate du corps 2 du robot.Figures 3a and 3b show another embodiment. According to this embodiment, as shown in Figure 3a, the main plane T-T of the deck in the obstacle clearance position is inclined relative to the ground so that the bottom of the deck is prominent. In the robot stop position, illustrated in Figure 3b, the deck is then substantially vertical, and in the immediate vicinity of the body 2 of the robot.

[0042]Les figures 4a et 4b présentent encore un autre exemple de réalisation. Selon cet exemple de réalisation, tel qu’indiqué à la figure 4a, le plan principal T-T du tablier en position de franchissement d’obstacles est sensiblement vertical. En position d’arrêt du robot, illustrée à la figure 4b, le tablier est alors encore sensiblement vertical, et à proximité immédiate du corps 2 du robot. Cette position permet d’actionner le contacteur afin d’actionner l’arrêt du robot.Figures 4a and 4b show yet another embodiment. According to this exemplary embodiment, as shown in FIG. 4a, the main plane T-T of the deck in the obstacle clearance position is substantially vertical. In the robot stop position, illustrated in Figure 4b, the deck is then still substantially vertical, and in the immediate vicinity of the body 2 of the robot. This position is used to activate the contactor in order to activate the robot stop.

[0043]Dans tous ces exemples de réalisation, un ou plusieurs vérins 11, et/ou ressorts, permettent de gérer l’effort mécanique exercé par le tablier 13 contre les obstacles 16. Le vérin permet éventuellement de pouvoir ajuster le niveau du seuil de repli SR, correspondant au niveau d’effort auquel le tablier commence à se rétracter lors de la poussée des obstacles trop lourds ou encombrants pour être franchis. Le repli du tablier se poursuit jusqu’à l’atteinte de la position d’arrêt du robot. Dès que le tablier commence à se replier, le tablier (ou toute partie adjacente) actionne alors le contacteur 15 pour effectuer une mise à l’arrêt du robot. Une fois le robot immobilisé, le conducteur peut alors intervenir, par exemple pour libérer le parcours du robot. II remet ensuite le robot en mode de franchissement d’obstacle. Le tablier se remet alors en position de franchissement d’obstacle. Cette remise en place peut être effectuée manuellement ou automatiquement, selon les modes de réalisation.In all these exemplary embodiments, one or more jacks 11, and / or springs, make it possible to manage the mechanical force exerted by the deck 13 against the obstacles 16. The jack optionally makes it possible to be able to adjust the level of the threshold of SR fold, corresponding to the level of effort at which the apron begins to retract when pushing obstacles that are too heavy or bulky to be crossed. The folding of the apron continues until reaching the stop position of the robot. As soon as the apron begins to fold, the apron (or any adjacent part) then actuates the contactor 15 to effect a shutdown of the robot. Once the robot has stopped, the driver can then intervene, for example to clear the path of the robot. He then returns the robot to obstacle clearance mode. The apron then returns to the obstacle clearance position. This replacement can be carried out manually or automatically, depending on the embodiments.

[0044] Pour régler le niveau d’effort mécanique, on règle la dureté du vérin en fonction du type d’obstacle que l’on veut ignorer ou des secousses que le robot subit quand il se déplace. Soit on change de modèle de poussée (par exemple avec un vérin plus dur), ou bien il suffit de positionner le bas du vérin un peu plus haut (donc on le comprime plus pour les exemples des figures 2a, 2b, 2c et 4a, 4b, ou plus bas pour l’exemple des figures 3a et 3b, et on obtient un système plus dur.To adjust the level of mechanical force, you adjust the hardness of the cylinder depending on the type of obstacle that you want to ignore or the jolts that the robot suffers when it moves. Either we change the thrust model (for example with a harder cylinder), or simply position the bottom of the cylinder a little higher (so we compress it more for the examples of Figures 2a, 2b, 2c and 4a, 4b, or lower for the example of FIGS. 3a and 3b, and a harder system is obtained.

[0045] En variante, on peut prévoir un ressort au niveau de la rotule, mais dans ce cas il n’est pas possible de régler la dureté (besoin de changer le ressort pour mettre une autre dureté) et pour rendre le système rétractable, il est nécessaire de rajouter un crochet pour le tenir rétracté.Alternatively, one can provide a spring at the ball joint, but in this case it is not possible to adjust the hardness (need to change the spring to put another hardness) and to make the system retractable, it is necessary to add a hook to keep it retracted.

[0046] Les Figures et leurs descriptions faites ci-dessus illustrent l'invention plutôt 5 qu'elles ne la limitent. En particulier, l'invention et ses différentes variantes viennent d'être décrites en relation avec un exemple particulier dans lequel le robot est équipé d’un seul dispositif de franchissement des obstacles.The Figures and their descriptions made above illustrate the invention rather than limiting it. In particular, the invention and its various variants have just been described in relation to a particular example in which the robot is equipped with a single obstacle clearance device.

[0047]Néanmoins, il est évident pour un homme du métier que l'invention peut 10 être étendue à d’autres modes de réalisation dans lesquels en variante, un robot dispose avantageusement d’un autre dispositif de franchissement d’obstacles, monté du côté opposé. Le robot est alors en mesure d’effectuer des déplacements dans les deux sens, le long par exemple d’une allée entre deux rangs de vigne, comme dans l’exemple de la figure 1.However, it is obvious to a person skilled in the art that the invention can be extended to other embodiments in which, as a variant, a robot advantageously has another obstacle clearance device, mounted on the opposite side. The robot is then able to move in both directions, for example along an alley between two rows of vines, as in the example in Figure 1.

Numéros de référence employés sur les figuresReference numbers used in the figures

RobotRobot

Corps du robotRobot body

Roueswheels

Plaque de chargement ou plaque porte-chargeLoad plate or load plate

Ailettes de séparationSeparation fins

Dispositif de repérageTracking device

Zone de visionViewing area

Dispositif de franchissement d’obstaclesObstacle clearance device

Vérincylinder

BrasArms

TablierApron

Rotulepatella

Contacteurcontactor

ObstaclesObstacles

Rangs de vigneVine rows

Claims (11)

1. Robot (1) motorisé comprenant un corps (2) traversé d’un axe longitudinal (LL), ledit robot étant monté sur roues (3) ou chenilles et comportant au moins un dispositif de repérage (6), ledit robot comprenant par ailleurs un module de franchissement d’obstacles (10), ce module comprenant :1. Motorized robot (1) comprising a body (2) crossed by a longitudinal axis (LL), said robot being mounted on wheels (3) or tracks and comprising at least one locating device (6), said robot comprising by also an obstacle clearance module (10), this module comprising: - un tablier (13) monté sensiblement perpendiculaire par rapport à l’axe longitudinal (LL) du robot ;- an apron (13) mounted substantially perpendicular to the longitudinal axis (LL) of the robot; - au moins un bras (12) permettant de relier le tablier (13) au robot (1 ) ;- at least one arm (12) for connecting the apron (13) to the robot (1); - le tablier (13) étant monté mobile entre une position de franchissement d’obstacles (FO) dans laquelle les obstacles éventuels présents devant le robot avançant sont repoussés du cheminement du robot et une position d’arrêt du robot (AR) dans laquelle le tablier actionne l’arrêt de l’avancement du robot.- the apron (13) being mounted movable between an obstacle crossing position (FO) in which any obstacles present in front of the advancing robot are pushed back from the path of the robot and a robot stop position (AR) in which the apron activates the robot's advancement stop. 2. Robot selon la revendication 1, dans lequel le module de franchissement d’obstacles comporte par ailleurs un vérin (11) ou ressort, agencé de façon à :2. Robot according to claim 1, in which the obstacle clearance module also comprises a jack (11) or spring, arranged so as to: (i) permettre la mobilité du tablier (13) entre la position de franchissement d’obstacles (FO) et la position d’arrêt du robot (AR) ;(i) allow the mobility of the apron (13) between the obstacle clearance position (FO) and the robot stop position (AR); (ii) permettre d’exercer une force de franchissement (FF) contre les obstacles à franchir, cette force de franchissement étant limitée par un seuil de repli (SR) ;(ii) allow a crossing force (FF) to be exerted against the obstacles to be crossed, this crossing force being limited by a fallback threshold (SR); (iii) permettre de replier le tablier (13) dans les cas où le seuil de repli est atteint ou dépassé.(iii) allow the apron (13) to be folded back in cases where the fold-back threshold is reached or exceeded. 3. Robot selon l’une des revendications 1 ou 2, comprenant par ailleurs un contacteur (15) déterminant, en fonction de sa position :3. Robot according to one of claims 1 or 2, further comprising a contactor (15) determining, depending on its position: (i) l’avancement du robot, lorsque le tablier se trouve en position de franchissement d’obstacles.(i) the advancement of the robot, when the deck is in the obstacle clearance position. (ii) l’arrêt du robot, lorsque le tablier (13) est dans la position d’arrêt du robot ou en position intermédiaire entre cette dernière position et la position de franchissement d’obstacles.(ii) stopping the robot, when the apron (13) is in the stop position of the robot or in an intermediate position between the latter position and the obstacle clearance position. 4.4. Robot selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le plan principal (T3056550Robot according to one of claims 1 to 3, in which the main plane (T3056550 T du tablier (13) en position de franchissement d’obstacles est sensiblement perpendiculaire au sol.T of the deck (13) in the obstacle clearance position is substantially perpendicular to the ground. 5. Robot selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le plan principal (TT) du tablier (13) en position de franchissement d’obstacles est incliné par rapport au sol de façon à ce que le haut du tablier soit proéminent.5. Robot according to one of claims 1 to 3, wherein the main plane (TT) of the deck (13) in obstacle clearance position is inclined relative to the ground so that the top of the deck is prominent . 6. Robot selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le plan principal (TT) du tablier (13) en position de franchissement d’obstacles est incliné par rapport au sol de façon à ce que le bas du tablier soit proéminent.6. Robot according to one of claims 1 to 3, wherein the main plane (TT) of the deck (13) in obstacle clearance position is inclined relative to the ground so that the bottom of the deck is prominent . 7. Robot selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le tablier (13) comporte une position rétractée permettant un usage du robot en mode poussée.7. Robot according to one of the preceding claims, in which the deck (13) has a retracted position allowing use of the robot in push mode. 8. Robot selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la position du tablier (13) est sensiblement identique lorsque ce dernier se trouve en position rétractée du tablier ou en mode d’arrêt du robot.8. Robot according to one of the preceding claims, wherein the position of the apron (13) is substantially identical when the latter is in the retracted position of the apron or in robot stop mode. 9. Robot selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la largeur du tablier correspond sensiblement à la largeur du corps (2) du robot, ou à la largeur des roues (3) du robot ou à une largeur allant au-delà de la largeur des roues (3).9. Robot according to one of the preceding claims, in which the width of the apron corresponds substantially to the width of the body (2) of the robot, or to the width of the wheels (3) of the robot or to a width going beyond the width of the wheels (3). 10. Robot selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le tablier (13) est constitué principalement :10. Robot according to one of the preceding claims, in which the deck (13) consists mainly: (i) d’une pluralité de barres ; ou (ii) d’une plaque ; ou (iii) d’un panneau plein ; ou (iv) d’un panneau alvéolé.(i) a plurality of bars; or (ii) a plaque; or (iii) a solid panel; or (iv) a honeycomb panel. 11. Robot selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le vérin (11 ) est ajustable pour permettre le réglage du seuil de repli.11. Robot according to one of the preceding claims, in which the jack (11) is adjustable to allow adjustment of the fallback threshold.
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