FR3057158A1 - Dispositif de fauteuil roulant electrique pour franchir escaliers et obstacles de facon autonome - Google Patents

Dispositif de fauteuil roulant electrique pour franchir escaliers et obstacles de facon autonome Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de fauteuil roulant électrique lui permettant de franchir de façon autonome des escaliers en montée ou en descente, des obstacles en relief ou en creux, de garder l'assise horizontale même sur terrain en pente ou en dévers et d'élever l'assise pour porter le passager à hauteur de personnes debout. Il est constitué : 1. de roues (e) montées sur un dispositif mécanique constitué de jambes (n) articulées (a) et (c) et reliées à la base de la structure du fauteuil. 2. d'actionneurs (o1) (o2) (k) pour déplier les jambes articulées et entrainer les roues. 3. de capteurs (g1) (g2) (j) (I) (q) pour mesurer l'état du dispositif. 4. d'un système de vision (f) pour détecter les obstacles et adapter le comportement du dispositif. 5. d'un calculateur (i) pour coordonner le mouvement et contrôler les actionneurs.

Description

057 158
70589 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :
(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national
COURBEVOIE © Int Cl8 : A 61 G 5/06 (2017.01)
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION
A1
©) Date de dépôt : 10.10.16. (© Priorité : © Demandeur(s) : CAZALI CHRISTOPHE— FR.
@ Inventeur(s) : CAZALI CHRISTOPHE.
©) Date de mise à la disposition du public de la demande : 13.04.18 Bulletin 18/15.
©) Liste des documents cités dans le rapport de recherche préliminaire : Se reporter à la fin du présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux apparentés : ® Titulaire(s) : CAZALI CHRISTOPHE.
©) Demande(s) d’extension : © Mandataire(s) : CAZALI CHRISTOPHE.
VX) DISPOSITIF DE FAUTEUIL ROULANT ELECTRIQUE POUR FRANCHIR ESCALIERS ET OBSTACLES DE FAÇON AUTONOME.
FR 3 057 158 - A1 (üy) L'invention concerne un dispositif de fauteuil roulant électrique lui permettant de franchir de façon autonome des escaliers en montée ou en descente, des obstacles en relief ou en creux, de garder l'assise horizontale même sur terrain en pente ou en dévers et d'élever l'assise pour porter le passager à hauteur de personnes debout.
II est constitué:
1. de roues (e) montées sur un dispositif mécanique constitué de jambes (n) articulées (a) et (c) et reliées à la base de la structure du fauteuil.
2. d’actionneurs (o 1 ) (o2) (k) pour déplier les jambes articulées et entraîner les roues.
3. de capteurs (g1 ) (g2) (j) (I) (q) pour mesurer l'état du dispositif.
4. d'un système de vision (f) pour détecter les obstacles et adapter le comportement du dispositif.
5. d'un calculateur (i) pour coordonner le mouvement et contrôler les actionneurs.
DISPOSITIF DE FAUTEUIL ROULANT ELECTRIQUE POUR FRANCHIR ESCALIERS ET OBSTACLES DE FAÇON AUTONOME
DOMAINE DE L'INVENTION AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION
La présente invention concerne un dispositif qui permet à un fauteuil roulant électrique de franchir des escaliers en montée ou en descente, de franchir des obstacles en relief ou en creux, de garder l’assise horizontale même sur terrain en pente ou en dévers et enfin d’élever l’assise pour porter le passager à hauteur de personnes debout. Cette autonomie procurée au passager dudit fauteuil roulant électrique est complète : il n’est ni besoin de tierce personne ni besoin de dispositif supplémentaire pour bénéficier de ces capacités.
ART ANTERIEUR
Traditionnellement, les fauteuils roulants électriques ne disposent pas de capacité de franchissement d’obstacles de plus de quelques centimètres de hauteur, ni de capacité à conserver l’assise horizontale en terrain en pente ni de capacité à changer la hauteur du siège. II existe néanmoins des dispositifs spécifiques étendant partiellement ces limites.
Ainsi de nombreux brevets (CN203169466, CN203042684, FR2855402...etc) proposent un dispositif à base de chenilles pour franchir des escaliers. Les principaux inconvénients de ce dispositif sont :
• Le mécanisme est complexe et lourd et vient en supplément des quatre roues qui restent nécessaires pour les autres situations.
• L’arrêt est nécessaire pour la transition plat - descente (ou montée) pour passer de roues à chenilles.
• La montée doit se faire en marche arrière.
• A lui seul ce dispositif ne permet pas de maintenir le siège horizontal ni en tangage ni en roulis.
• A lui seul ce dispositif ne permet pas d’élever le siège à hauteur d’homme debout.
D’autres brevets (CN102125488, CN102319154, JP2015047987...etc) proposent un dispositif à base de roues planétaires pour franchir des escaliers. Les principaux inconvénients de ce dispositif sont :
• La montée ou la descente d’escalier est heurtée par le contact du train planétaire avec chaque nouvelle marche. Le franchissement est donc peu confortable.
• La montée doit être faite en marche arrière.
• Le dispositif ne permet pas le franchissement d’obstacle de grande hauteur. La hauteur des marches est limitée à environ l’entre-axe des roues planétaires.
• Le dispositif ne permet pas de traverser un obstacle en creux, comme un caniveau profond.
• Le dispositif nécessite un mécanisme complémentaire pour le rendre autonome dans un escalier.
• A lui seul ce dispositif ne permet pas de maintenir le siège horizontal ni en tangage ni en roulis.
• A lui seul ce dispositif ne permet pas d’élever le siège à hauteur d’homme debout.
D’autres brevets (US4823900 ...etc) proposent un dispositif à base de châssis à quatre grosses roues motrices permettant de franchir en force de petits obstacles, voire des escaliers. Les principaux inconvénients de ce dispositif sont :
• La montée ou la descente d’escalier se fait en force en heurtant chaque nouvelle marche. Le franchissement est donc peu confortable.
• Le dispositif ne permet pas le franchissement d’obstacle de grande hauteur. La hauteur des marches ou de l’obstacle est limitée à environ le rayon de la roue.
• Le dispositif ne permet pas de traverser un obstacle en creux, comme un caniveau profond.
• A lui seul ce dispositif ne permet pas de maintenir le siège horizontal ni en tangage ni en roulis.
• A lui seul ce dispositif ne permet pas d’élever le siège à hauteur d’homme debout.
Une série de brevets (JP2010094533, CA2682811 ...etc) propose un dispositif à base de roues latérales jumelées et stabilisé dynamiquement par gyroscope (le nom commercial de ce dispositif est « iBot »). Les principaux inconvénients de ce dispositif sont :
• La technologie utilisée est sophistiquée à base de gyroscope, donc chère, complexe et basée sur une stabilité dynamique donc délicate à sécuriser.
• Le dispositif ne permet pas le franchissement d’obstacle de grande hauteur. La hauteur des marches est limitée à environ l’entre-axe des roues jumelles.
• Le dispositif ne permet pas de traverser un obstacle en creux, comme un caniveau profond.
• A lui seul ce dispositif ne permet pas de maintenir le siège horizontal en roulis.
D’autres brevets (CN202191423) proposent un dispositif à base de roues fixées à l’extrémité de vérins pouvant s’allonger ou se rétracter. Les principaux inconvénients de ce dispositif sont :
• Le dispositif est riche et donc cher, car il nécessite huit jambes hydrauliques et huit roues.
• La pente maximale de l’escalier est limitée par la différence d’élongation entre les vérins avant et arrière.
• Le dispositif ne permet pas le franchissement d’obstacle de grande hauteur. La hauteur des marches ou de l’obstacle est limitée à environ l’élongation des vérins.
• Le dispositif ne permet pas de traverser un obstacle en creux, comme un caniveau profond.
Un brevet (JPH11128278) propose un dispositif à base de quatre jambes articulées à mécanisme de type pantographe fixées à une extrémité sous l’assise du fauteuil et comportant à l’autre extrémité une roue à moteur électrique intégré. Les principaux inconvénients de ce dispositif sont :
• La stabilité latérale du fauteuil est limitée car la largeur de voie doit être réduite pour au moins un essieu afin de pouvoir replier les quatre jambes sous le siège dans un espace réduit.
• La stabilité globale du fauteuil est limitée par un centre de gravité repoussé en hauteur : l’espace sous le siège étant occupé par les pantographes, cela oblige à remonter les pièces lourdes comme la batterie dans le dossier du fauteuil.
• Le dispositif ne permet pas le franchissement d’obstacle de grande hauteur car le train avant a une capacité d’extension vers l’avant et vers le haut limitée.
La présente invention vise donc à remédier à ces inconvénients de l’art antérieur. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un dispositif apportant les avantages suivants :
• Le dispositif de la présente invention permet une transition fluide entre la phase de roulage et la phase de franchissement car il opère tous les franchissements en marche avant et se configure en permanence et en continu ; il n’est donc pas nécessaire de s'arrêter pour passer d'une phase à l'autre.
• Le dispositif de la présente invention permet un franchissement des obstacles en douceur grâce à son système de vision qui permet de s’adapter à l’environnement sans aller au contact.
• Le dispositif de la présente invention permet le maintien horizontal en roulis et tangage en permanence, y compris en roulage, grâce au pilotage différentiel en rétractation / extension des quatre jambes asservi sur le capteur d’inclinaison de l’assise.
• Le dispositif de la présente invention permet le franchissement d’obstacle de grande hauteur puisque la limite est de l’ordre de la hauteur des jambes dépliées ; donc bien supérieur aux systèmes concurrents.
• Le dispositif de la présente invention permet de traverser un obstacle en creux en passant d’un coté à l’autre sans avoir à descendre au fond grâce à l’allongement des jambes en horizontal et au décentrage du centre de gravité par déhanchement des quatre jambes.
• Le dispositif de la présente invention permet de surélever l’assise à hauteur d’homme debout grâce à l’extension des quatre jambes.
• Le dispositif de la présente invention permet d’obtenir une excellente stabilité latérale grâce à la position de ses points d’appui, à l’extérieur du fauteuil.
• Le dispositif de la présente invention permet d’obtenir une excellente stabilité grâce à un centre de gravité abaissé par le positionnement bas, sous l’assise, des pièces lourdes comme la batterie.
• Le dispositif de la présente invention permet de sécuriser la stabilité du fauteuil en maintenant en permanence le fauteuil en stabilité statique sur au moins trois appuis pendant les franchissements et quatre appuis dans les autres situations.
• Le dispositif de la présente invention assure à lui seul toutes les fonctionnalités ci-dessus. II n’est donc pas nécessaire de le compléter par un dispositif supplémentaire ni par une aide d’un tiers pour obtenir telle ou telle fonctionnalité.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION
L’invention a pour objet un dispositif pour étendre le domaine d’utilisation des fauteuils roulants électriques destinés en particulier aux personnes à mobilité réduite en leur ouvrant trois possibilités essentielles :
1. la capacité de franchir des obstacles, en particulier de monter et descendre des escaliers, de traverser un caniveau, de monter et descendre du coffre d’un véhicule
2. la capacité de maintenir l’assise à l’horizontale même sur un terrain en pente ou en dévers
3. la capacité d’élever l’assise du passager à hauteur des personnes debout
L’invention peut aussi s’appliquer à des poussettes d’enfant ou des chariots de transport de marchandises ou de personnes pour leur donner les mêmes capacités.
Avantageusement le dispositif comprend les techniques suivantes :
1. des roues montées sur un dispositif mécanique à base de jambes articulées
2. des actionneurs : moteurs et/ou vérins, électriques et/ou hydrauliques pour actionner les jambes articulées et entraîner les roues
3. des capteurs de position, de force et d’inclinaison pour mesurer l’état du dispositif
4. un système de vision, permettant de détecter les obstacles et d’adapter le comportement du dispositif
5. un calculateur avec logiciel embarqué pour coordonner le mouvement et contrôler les actionneurs
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Le dispositif est construit sur la base d’un fauteuil roulant électrique classique, compatible avec tous les aménagements nécessaires à un handicap spécifique (adaptations ergonomiques du siège, dossier aménagé, cale pied... etc).
II dispose notamment d’une batterie électrique, de roues avec moteur électrique intégré et d’un pupitre de type joystick par exemple pour commander d’avancer, reculer, tourner, s’arrêter, monter ou descendre.
L’innovation porte sur le dispositif mécanique reliant les roues à la structure du fauteuil et sur son procédé de commande.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation particulier pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels :
- La figure 1 est une représentation d’ensemble en perspective du dispositif selon l'invention avec une légende simplifiée
- La figure 2 est la même que la figure 1 avec une légende plus détaillée
- Les figures 3 et 4 sont des représentations du dispositif représenté à la figure 2 sous deux autres angles :
o de coté (figure 3) o de face (figure 4),
- Les figures 5 et 6 présentent un exemple de mode de roulage en terrain incliné :
o cas d’un terrain en pente (figure 5) o cas d’un terrain en dévers (figure 6)
- Les figures 7 et 8 présentent le mode de surélévation de l’assise par extension des quatre jambes :
o en perspective (figure 7) o de côté (figure 8)
- Les figures 9 à 12 présentent la cinématique de franchissement d’un obstacle de grande hauteur
- Les figures 13 et 14 sont des vues de côté présentant la cinématique de montée d’un escalier par un fauteuil équipé du dispositif o la figure 13 présente la levée successive des jambes avant alors que le fauteuil est en appui sur les deux roues arrière et sur une roue avant o la figure 14 présente la levée successive des jambes arrière alors 5 que le fauteuil est en appui sur les deux roues avant et sur une roue arrière
- La figure 15 présente un procédé de stabilisation statique à chaque étape de franchissement d’obstacle : pour lever une roue, le pilotage du dispositif commande la déformation des jambes de façon à placer le centre de gravité du fauteuil dans le triangle de sustentation des trois autres roues encore au sol.
Légendes :
- La figure 1 représente : (a) 1e articulation, (c) 2e articulation, (e) roue, (n) jambe.
- La figure 2 représente : (a) 1e articulation, (b) cuisse, (c) 2e articulation, (d) tibia, (e) roue, (f) système de vision, (g1) et (g2) capteurs d’angle d’articulation, (h) batterie électrique, (i) calculateur central, (j) capteur d’inclinaison, (k) moteur de roue, (I) capteur d’angle de roue, (m) coté latéral de la structure du fauteuil, (n) jambe, (o1) et (o2) moteur ou vérin d’articulation, (p) pupitre de commande, (q) capteur d’effort.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En référence à la figure 2, le dispositif conforme à l'invention comprend :
- sur chaque côté latéral (m), en partie basse de la structure du fauteuil, entre les deux coins dudit coté latéral, à l’extérieur de ladite structure du fauteuil, est reliée une jambe avant et une jambe arrière (n)
- chacune des quatre jambes ainsi disposées est composée de :
o (a) Une première articulation motorisée (o1) comprenant au moins un axe de rotation autour de l’axe Y transversal (la motorisation est de type moteur électrique ou vérin électrique ou hydraulique) reliant la cuisse à la structure.
o (b) Un premier membre, que nous appellerons « cuisse >>. o (c) Une deuxième articulation motorisée (o2) comprenant également au moins un axe de rotation autour de l’axe Y transversal, reliant le tibia (d) à la cuisse (b).
o (d) Un deuxième membre, que nous appellerons « tibia >>. o (e) Enfin une roue motorisée sur sa fourche (moteur moyeu par exemple). Les roues avant peuvent également pivoter autour de l’axe du tibia, afin de pouvoir faire tourner le fauteuil.
- Le dispositif comporte un ensemble de capteurs nécessaires au contrôle automatisé de son fonctionnement :
o Dirigé vers l’avant, par exemple dans les accoudoirs, un système de vision (f) permet la détection et la caractérisation (dimensions et position) des obstacles. Un système de stéréo-caméra (caméra 3D par exemple) permet de remplir cette fonction mais on peut également envisager une autre technologie de vision à base de radar ou de lidar.
o Toutes les articulations (a) et (c) des quatre jambes sont munies d’un capteur d’angle (respectivement g1 et g2) afin de pouvoir piloter leur motorisation en boucle fermée. Ces capteurs peuvent être également intégrés à la motorisation de l’articulation correspondante.
o Les roues sont munies d’un capteur d’angle (I) pour pouvoir les piloter en boucle fermée et d’un capteur d’effort (q) pour pouvoir s’assurer que la roue est en appui sur le sol.
o La structure est équipée, en son centre sous le siège, d’un capteur d’inclinaison (j) (de type gyromètre ou gyroscope) permettant de connaître l’horizontalité du fauteuil (et donc du siège) et de détecter une inclinaison à corriger.
- Le dispositif complet est piloté par au moins un calculateur (i) qui : o prend en compte les ordres du passager l’état du système (position des jambes, inclinaison du siège, vitesse... etc) les obstacles de l’environnement o pour élaborer et envoyer les commandes aux actionneurs (des pivots (a) et (c) et des roues (e) des quatre jambes). L’alimentation électrique est assurée par la batterie (h).
La coordination des quatre jambes et roues est effectuée par le calculateur. II n’est donc pas nécessaire que le passager se préoccupe de commander chaque actionneur ni d’assurer sa stabilité. Ainsi donc :
Toutes les commandes de bas niveau (commande des actionneurs et asservissements) et de niveau moyen (surveillance de l’état global et de sa stabilité, coordination des quatre jambes, consigne de chaque actionneur...etc) sont assurées par le calculateur.
Seuls les ordres simples et de haut niveau (avancer, stopper, tourner, reculer, monter ou descendre) sont donnés par le passager.
En référence aux figures 1 à 4, le mode de roulage en terrain plat du fauteuil équipé du dispositif objet de l’invention, est identique à celui d’un fauteuil roulant électrique classique : les jambes supportant les roues sont au repos et seuls les moteurs de roues sont activés. Le système de vision n’est pas nécessaire pour ce mode de roulage.
En référence aux figures 5 et 6, le mode de roulage sur terrain plat incliné est réalisé comme suit :
- Le calculateur détecte l’inclinaison du fauteuil grâce aux informations du capteur d’inclinaison (j).
- Il corrige l’inclinaison en commandant les moteurs des pivots (a) et (c) pour allonger les jambes du coté où le fauteuil penche et ainsi rétablir l’horizontalité de l’assise
- Les quatre jambes du siège permettent de corriger l’assiette en roulis et tangage et donc de garder le siège horizontal o dans une montée ou une descente (cas présenté par la figure 5) le tangage est corrigé par la différence de longueur des jambes avant/arrière o sur un sentier en dévers (cas présenté par la figure 6) le roulis est corrigé par la différence de longueur des jambes gauche/droite
- Le système de vision n’est donc pas nécessaire pour ce mode de roulage
En référence aux figures 7 et 8, le mode de surélévation est réalisé comme suit :
- Sur ordre du passager, le calculateur commande les moteurs des pivots (a) et (c) des quatre jambes pour les allonger verticalement de façon synchronisée, éloignant ainsi le fauteuil du niveau du sol et surélevant le passager
- Le système de vision n’est donc pas nécessaire pour ce mode de roulage
En référence aux figures 9 à 12, le mode de franchissement d’un obstacle unique, comme un trottoir ou une marche, est réalisé comme suit :
- Le franchissement commence quand le système de vision détecte un obstacle à proximité sur la trajectoire du fauteuil.
- Si c’est une montée, en arrivant à proximité de l’obstacle le calculateur commande le début d’extension des quatre jambes pour amorcer la montée du siège (figure 9).
- Ensuite, le calculateur commande le lever et le poser d’une première roue avant sur le sommet de l’obstacle (figure 10) en jouant sur les moteurs des pivots (a) et (c) de la jambe correspondante. Pendant ce mouvement, le fauteuil reste en permanence en situation de stabilité statique sur les trois autres roues en appui au sol (voir la figure 15 pour les explications sur la stabilité statique permanente).
Le mouvement est similaire dans le cas d’un obstacle vers le bas : lever la roue et poser sur la marche en dessous.
- Pendant cette levée, le siège continue d’avancer et de monter en agissant sur les trois autres jambes en appui grâce aux moteurs des pivots (a) et (c) de chaque jambe et aux moteurs des roues (k). Ainsi l’avancée et la montée (respectivement la descente) se font de façon continue, sans àcoup.
- Lorsque la première roue est posée (information confirmée par le capteur d’effort (q) de la première roue), le calculateur commande le lever et le poser de la deuxième roue avant sur l’obstacle de la même façon que pour la première roue avant (figure 11).
Les conditions de stabilité et de progression sont identiques à l’étape de la figure 10.
- Ensuite, toujours en commandant l’extension progressive des quatre jambes pour faire passer la structure à proximité, avec une petite marge, du nez de marche (proximité à l’avant pour la montée, à l’arrière pour la descente), le calculateur diminue l’allongement des jambes avant (respectivement augmente l’allongement pour la descente) en ralentissant l’avancée des roues avant pour permettre de décentrer le centre de gravité vers l’avant.
- Ensuite, lorsque le centre de gravité est dans le triangle de sustentation des deux roues avant avec une roue arrière, le calculateur commande le lever puis le poser de l’autre roue arrière sur l’obstacle en jouant sur les pivots (a) et (c) de sa jambe (figure 12).
- Lorsque la première roue arrière est posée sur l’obstacle et que le centre de gravité est dans le triangle de sustentation de cette roue et des deux roues avant, le calculateur commande le lever et le poser de la deuxième roue arrière sur l’obstacle.
- Ainsi le siège a pu franchir l’obstacle de façon fluide, sans à-coup ni choc.
- Avec le dispositif proposé, la hauteur maximum d'un obstacle unique est de l’ordre de la hauteur des jambes dépliées. Donc bien supérieure aux systèmes concurrents. Cela permet par exemple de monter dans le coffre d'une voiture sans dispositif ou aide supplémentaire.
En référence aux figures 13 et 14, le processus de montée ou de descente d’un escalier est réalisé comme suit :
- Le processus est le même que le franchissement d’un obstacle unique avec en plus la gestion de l’enchainement des marches suivantes.
- La gestion des marches suivantes peut nécessiter, selon la raideur de l’escalier, d’enchainer successivement le franchissement de plusieurs marches avec les roues avant, avant de commencer à lever les roues arrières.
- Le calculateur optimise l’enchainement du lever des roues en tenant compte :
o de la position du centre de gravité par rapport au triangle de sustentation des trois autres roues. II joue éventuellement sur les angles des jambes pour décentrer le centre de gravité et le mettre en appui sur l’essieu opposé à la roue qu’il veut lever (ie : en appui sur les roues avant s’il veut lever une roue arrière et inversement en appui sur les roues arrières s’il veut lever une roue avant).
o de l’allongement maximum des jambes basses pour ordonner leur lever :
en montée, avant leur extension maximale en descente, après que la structure du fauteuil est suffisamment descendue pour pouvoir poser une roue avant sur la marche suivante.
- La limite pour la hauteur des marches d'un escalier est déterminée non pas par la hauteur de chaque marche ou par la limite d'adhérence d'une chenille sur deux nez de marche successifs, mais par la pente moyenne de l'escalier : la condition limitante est d'assurer l'horizontalité du siège par la compensation de la pente de l'escalier grâce à la différence entre la rétractation des jambes en haut et l'extension des jambes en bas.
En référence à la figure 15, un processus de maintien en condition de stabilité statique permet de garantir la sécurité maximale du fauteuil et de son passager de façon permanente. II est réalisé par exemple comme suit :
- En temps habituel, le centre de gravité du fauteuil est placé dans le polygone de sustentation formé par les quatre roues en appui sur le sol.
- Pour lever la roue avant droite, le calculateur pilote le lever de la roue avant droite après avoir déplacé le centre de gravité du fauteuil dans le triangle de sustentation des 3 autres roues (étape 1, figure 15)
- Ensuite, tout en continuant à faire avancer le fauteuil et son centre de gravité, lorsque la roue avant droite est posée sur la marche suivante et que le centre de gravité est placé dans le triangle de sustentation formé par la roue avant droite et les roues arrières, le calculateur pilote le lever de la roue avant gauche (étape2, figure 15)
- Ensuite, de même pour les roues arrières, tout en continuant à avancer le fauteuil, le calculateur pilote le lever successif de chaque roue arrière quand le centre de gravité du fauteuil se trouve dans le triangle de sustentation des trois autres roues posées (étapes 3 et 4, figure 15)
Néanmoins la présente invention n'est nullement limitée à l’utilisation de cet exemple de processus de maintien permanent en condition de stabilité statique décrit et représenté. En effet, l’invention permet également d’effectuer les mouvements dans un ordre différent ou de réaliser une cinématique plus dynamique en acceptant des levers de roues en conditions légèrement instables statiquement mais contrôlées dynamiquement par la vitesse d’exécution et l’inertie d’ensemble du dispositif. Dans tous les cas il existe une réserve de sécurité qui consiste à pouvoir reposer rapidement la roue en cours de lever au cas où un mouvement de bascule est détecté par le capteur d’inclinaison (j).
APPLICATION INDUSTRIELLE
Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à équiper des fauteuils roulants électriques pour personnes à mobilité réduite.
L’invention peut aussi s’appliquer à des poussettes d’enfant ou des chariots de 5 transport de marchandises ou de personnes pour leur donner les mêmes capacités.
Cependant, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés et l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.

Claims (6)

  1. REVENDICATIONS
    1- Dispositif permettant à un fauteuil roulant électrique de franchir des obstacles, de monter et descendre des escaliers, de maintenir l’assise horizontale et de la surélever, ledit fauteuil roulant électrique comprenant une structure mécanique supportant une assise, un pupitre de commande (p) et au moins quatre roues (e) équipées de moteur électrique (k), ledit dispositif est caractérisé en ce que
    - lesdites roues (e) sont montées chacune à l’extrémité d’une jambe articulée (n),
    - chacune desdites jambes (n) est reliée à son autre extrémité à la partie basse et à l’extérieur des côtés latéraux (m) de ladite structure mécanique dudit fauteuil par une articulation (a) comprenant au moins un axe de rotation sensiblement horizontal et transversal (Y),
    - et chacune desdites jambes (n) comporte au moins deux segments (b) et (d) reliés par une articulation (c) comprenant au moins un axe de rotation sensiblement horizontal et transversal (Y).
  2. 2- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les articulations (a) et (c) desdites jambes articulées (n) sont actionnées par des actionneurs (o1 ) et (o2), qui peuvent être un moteur électrique ou un vérin électrique ou hydraulique.
  3. 3- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu’il comprend un calculateur central (i) qui élabore les commandes desdits actionneurs (o1) et (o2) ainsi que desdits moteurs de roue (k),
    - pour répondre à la consigne de déplacement ou de montée ou de descente qu’il reçoit du passager du fauteuil à travers son pupitre de commande (p),
    - et à partir des informations reçues d’un système de capteurs de position relatifs à chaque actionneur (g1) (g2),
    - et à partir des informations reçues d’un système de capteur d’angle (I) sur chaque roue (e).
  4. 4- Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce qu’il comprend un système de vision (f) mesurant la distance et la hauteur des obstacles en avant du fauteuil et dont les informations sont transmises au calculateur central pour élaborer les commandes desdits actionneurs (o1) et (o2) afin
  5. 5 de franchir lesdits obstacles.
    5- Dispositif selon l’une quelconque des revendications 3 à 4 caractérisé en ce qu’il comprend un capteur d’inclinaison (j) mesurant l’horizontalité de l’assise et dont les informations sont transmises au calculateur central pour contrôler l’inclinaison ou l’horizontalité de l’assise en commandant
  6. 10 l’allongement ou la rétractation différentielle des trois ou quatre jambes dont les roues sont en appui sur le sol.
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