FR3077914A1 - Système d’assistance d'évitement de collision pour plateformes de travail mobiles - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un appareil pour générer un nuage de points (1A) représentatif de la forme extérieure réelle d'un véhicule de transport de personnes (1) situé dans un bâtiment (4) et pour déterminer la position et l'orientation dudit véhicule de transport de personnes (1) dans ledit bâtiment (4) et pour déterminer la position et l’orientation relatives d’au moins une plateforme de travail mobile (2), la position et l’orientation dudit véhicule de transport de personnes (1) et la position et l’orientation de ladite plateforme de travail mobile (2) étant référencées par rapport à au moins un point de référence (R1) du bâtiment (4) connu, ledit appareil étant destiné à empêcher les collisions entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1). Figure 1 (Fig. 1)
Description
Titre de l'invention : Système d’assistance d'évitement de collision pour plateformes de travail mobiles [0001] La présente invention concerne le domaine de la détermination de position et de l'évitement de collision entre une plateforme de travail mobile (PTM) et un véhicule de transport de personnes (VTP).
[0002] L'état de la technique le plus proche est le document US 5359542 qui concerne un système pour déterminer la position d'un avion dans un hangar et pour limiter le mouvement d'une pluralité de grues à portique autour de l'avion, le système comprenant une pluralité de scanneurs mobiles qui déterminent les emplacements d'une pluralité de points colinéaires le long des bords d'attaque des ailes de l'avion, incluant un système de processeur pour déterminer un point d'intersection de lignes passant par les points colinéaires, le point d'intersection et les lignes ayant une relation de position connue avec les autres parties de l'avion à partir duquel le système de processeur détermine également les emplacements d'autres parties de l'avion, le système de processeur déterminant des limites au mouvement des grues par rapport à l'avion.
[0003] Le document DE 102012006371 concerne un processus d'impression sur un objet. [0004] Le document WO 2007101475 concerne un système automatisé à robot suspendu pour le traitement de surfaces, notamment d'aéronef, comprenant un support P constitué d'un pont roulant, d'un chariot mobile sur le pont roulant et d'un mât télescopique porté par le chariot et s'étendant vers le bas de ce dernier. Un robot de traitement est supporté par le mât à son extrémité inférieure. Le système est équipé de moyens de localisation GPS intérieurs comprenant plusieurs émetteurs disposés en hauteur sur des colonnes solidement fixées au sol et indépendantes d’un hangar dans lequel le système de traitement est installé, des récepteurs supportés par le mât télescopique et des récepteurs à fixer à des points visibles de l'objet, afin de détecter la position d'un point de référence du robot dans un espace de traitement à mesurer et la position de points visibles de l'objet dans ledit espace de traitement et des moyens pour signaler la position détectée du point de référence et de points visibles de l'objet à un système contrôlant le support et le robot en fonction des positions détectées et en fonction de la forme tridimensionnelle de l'objet stockée dans le système de gestion.
[0005] Une simple collision entre une plateforme de travail mobile et un véhicule de transport de personnes peut être très coûteuse et également dangereuse pour l’être humain présent sur la plateforme de travail.
[0006] L'art antérieur le plus proche est le document US 5359542 car il concerne le même domaine et un problème similaire à résoudre.
[0007] Les différences entre le document US 5359542 et la présente invention sont les suivantes :
[0008] Appareil pour générer un nuage de points (IA) représentatif de la forme extérieure réelle d'un véhicule de transport de personnes (1) pour déterminer l'orientation dudit véhicule de transport de personnes (1) dans ledit bâtiment et pour déterminer l'orientation relative d'au moins une plateforme de travail mobile (2), l'orientation dudit véhicule de transport de personnes (1) et l'orientation de ladite plateforme de travail mobile (2) étant référencées par rapport à au moins un point de référence (RI) connu du bâtiment (4), ledit appareil comprenant :
- au moins un point de référence (RI) connu du bâtiment (4) étant le point d'origine d'un système de coordonnées à 6 degrés de liberté et servant de point de référence commun central et
- au moins un moyen de balayage tridimensionnel (3) pour déterminer ladite forme extérieure réelle dudit véhicule de transport de personnes (1) et
- au moins un moyen de calcul stationnaire (6) pour générer ledit nuage de points (IA) représentatif de la forme extérieure réelle du véhicule de transport de personnes (1) et
- ledit moyen de réglage (8) règle l'orientation jusqu'à 6 degrés de liberté de la plateforme de travail mobile (2) selon le point de référence (R2) par rapport au point de référence (RI) et
- au moins un premier processeur (21) pour générer un modèle tridimensionnel (2A) représentatif de la plateforme de travail mobile (2) et
- ledit premier processeur (21) servant à déterminer la position et l'orientation jusqu'à 6 degrés de liberté dudit modèle tridimensionnel (2A) représentatif de ladite plateforme de travail mobile (2) et
- le moyen de balayage tridimensionnel (3), le moyen de réglage (8), le moyen de calcul stationnaire (6) et le premier processeur (21) étant reliés par l’intermédiaire d’un moyen de communication et
- ledit premier processeur (21) étant utilisé pour empêcher des collisions entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1).
[0009] Les différences entre le document US 5359542 et la présente invention ont pour effet technique de générer un nuage de points (IA) représentatif de la forme extérieure réelle d'un véhicule de transport de personnes (1). La technique utilisant un nuage de points est une nouvelle technologie qui n’était pas disponible à la date de dépôt du document US 5359542, ce qui constitue une nette amélioration car elle peut en outre balayer les protubérances du VTP (1) comme une antenne, ce qui n’était pas possible dans le document US 5359542.
[0010] Le problème technique objectif à résoudre est de fournir un autre appareil amélioré permettant d'éviter les collisions entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1). Un autre problème à résoudre consiste à améliorer la précision et la fiabilité de la détermination des limites logicielles pour les mouvements respectifs.
[0011] En référence au document US 5359542 (également appelé « brevet Boeing »), les principales différences suivantes par rapport à la présente invention sont les suivantes : [0012] A) Dans le brevet Boeing, la surface de l’avion (obstacle) est définie en deux parties, d’abord la « partie balayée » (en détectant 4 bords d’aile à l’aide de cellules photoélectriques et en contrôlant visuellement la hauteur, afin de déterminer la position de l’avion dans le hangar) et deuxièmement, « Une autre partie de l'aéronef » (les dessins CATIA sont convertis manuellement et générés en blocs de données spécifiques à l'automate programmable). Dans la présente invention, la surface complète de l'avion est définie par une session de balayage basée sur un LIDAR 3D. La session de balayage génère un nuage de points. Le nuage de points est automatiquement référencé aux cibles de référence étalonnées, fixes et stationnaires et au hangar.
[0013] B) Dans le brevet Boeing, les blocs de données spécifiques à l'automate programmable de « l'autre partie de l'aéronef », basés sur le modèle CATIA de l'avion, doivent être créés par l'ingénierie, ce qui représente un travail considérable qui doit être refait manuellement pour chaque type d'aéronef différent (identifier visuellement l'emplacement des « lignes de station » et découper le modèle en « lignes de station » (X) ; identifier visuellement l'emplacement des « lignes de flottaison » (Z) à des endroits spécifiques sur l'enveloppe ; concevoir, calculer et créer manuellement les données pour chaque bloc de données (point d'origine du cercle, rayon initial, ligne d'ancrage, multiplicateur de dépouille, origine de l'ellipse, valeurs de gain de l'ellipse ; concevoir manuellement le logiciel d'application, principalement basé sur la trigonométrie, pour calculer des distances en temps réel, pour des zones spécifiques de l'enveloppe ; des ensembles de données supplémentaires sont créés manuellement par l’ingénierie pour les différentes positions des volets). Dans la présente invention, le post-traitement du nuage de points résultant est un processus automatique, exécuté par un logiciel, indépendamment du type d'aéronef (Eiltrage automatique du nuage de points ; Ajout automatique de formes (jupes) ; Création automatique des données complètes de l'avion prêtes à l'emploi).
[0014] C) Dans le brevet Boeing, les données de l'avion sont définies dans des blocs de données une fois par modèle d'avion et les mêmes données sont toujours réutilisées pour le même type d'avion physique. Dans la présente invention, l'avion est analysé de nouveau à chaque entrée dans le hangar.
[0015] D) Dans le brevet Boeing, le principe de la détection anticollision fonctionne en comparant la position des angles de la structure de base et des points d'impact de la plateforme de travail mobile avec une surface calculée de l'avion. Dans la présente invention, le principe de la détection anticollision consiste à calculer les pénétrations de tout point mesuré et appartenant à la surface/forme extérieure réelle du véhicule de transport de personnes, par exemple un aéronef, dans un modèle 3D virtuel représentant la plateforme de travail mobile, y compris toutes les limites physiques telles que la surface de travail, les mains courantes, les fixations et autres appendices, ainsi que le mât porteur ou suspendu, le cas échéant.
[0016] E) Dans le brevet Boeing, tous les « autres objets » supplémentaires sont supposés être prévus à des emplacements fixes. Par exemple, les zones potentielles où sont situées les poubelles doivent être prévues, marquées au sol et préconçues à l'intérieur des blocs de données. Dans la présente invention, tout autre objet peut être balayé en plus pendant la session de balayage 3D et peut être ajouté automatiquement au nuage de points. Cela signifie que de nouveaux obstacles étant présents à un certain endroit peuvent être automatiquement intégrés.
[0017] F) Le brevet Boeing n'a pas de solution pour les pièces protubérantes extraordinaires. Dans la présente invention, si le VTP possède de petites protubérances extraordinaires (par exemple des antennes, etc.), qui doivent être balayées avec une résolution plus élevée, le scanner 3D peut alors être basculé en haute résolution et les protubérances spécifiques peuvent également être balayées. Le nuage de points résultant sera automatiquement inséré dans le nuage de points principal.
[0018] G) Dans le brevet Boeing, la fonction anticollision est réalisée entre les plateformes, à l’aide de capteurs à ultrasons au niveau du mouvement du pont, en surveillant la distance relative entre deux ponts adjacents dans une large plage. Dans la présente invention, l’assistance anticollision entre plateformes de travail est assurée en permanence par les contrôleurs embarqués, en vérifiant mutuellement la position et l’orientation relatives par rapport à d’autres plateformes de travail adjacentes, non seulement par vérification mutuelle de la distance entre les ponts, mais également en fonction des emplacements réels (coordonnées) des points d’origine implicites de la plateforme de travail mobile.
Résumé de l’invention [0019] La présente invention concerne un appareil pour générer un nuage de points (IA) représentatif de la forme extérieure réelle d'un véhicule de transport de personnes (1) situé dans un bâtiment (4), conçu pour déterminer la position et l'orientation dudit véhicule de transport de personnes (1) dans ledit bâtiment (4) et déterminer la position et l'orientation relatives d'au moins une plateforme de travail mobile (2) à l'intérieur du bâtiment (4), la position et l'orientation dudit véhicule de transport de personnes (1) et la position et l'orientation de ladite plateforme de travail mobile (2) étant référencées par rapport à au moins un point de référence connu (RI) à l'intérieur dudit bâtiment (4), ledit appareil étant conçu pour empêcher des collisions entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1), ledit appareil comprenant :
- au moins un point de référence connu (RI) à l'intérieur dudit bâtiment (4), (RI) étant le point d'origine d'un système de coordonnées à 6 degrés de liberté et servant de point de référence commun central et
- au moins un moyen de balayage tridimensionnel (3) conçu pour déterminer la forme extérieure réelle dudit véhicule de transport de personnes (1) et
- au moins un moyen de calculstationnaire (6) conçu pour générer un nuage de points (IA) à partir des données du moyen de balayage tridimensionnel (3), ledit nuage de points (IA) étant représentatif de la forme extérieure réelle du véhicule de transport de personnes (1) et
- un point de référence connu (R2) de la plateforme de travail mobile (2) situé sur ladite plateforme de travail mobile (2) à l'intérieur dudit bâtiment (4) et
- au moins un moyen de réglage (8) conçu pour paramétrer la position et l’orientation jusqu'à 6 degrés de liberté de la plateforme de travail mobile (2) à l'intérieur dudit bâtiment (4) selon le point de référence (R2) de la plateforme de travail mobile (2) par rapport à l'emplacement du point de référence du bâtiment (RI) et
- le moyen de balayage tridimensionnel (3), le moyen de réglage (8), le moyen de calcul stationnaire (6) et au moins un premier processeur (21) étant reliés par l'intermédiaire d'un moyen de communication (30,31,32) et
- ledit premier processeur (21) étant conçu pour prévenir les collisions entre la plateforme de travail mobile (2) à l'intérieur dudit bâtiment (4) et le véhicule de transport de personnes (1) en comparant la position de points uniques du nuage de points généré (IA) à la position et l’orientation du modèle tridimensionnel (2A) pour détecter un risque de collision entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1), [0020] caractérisé en ce que ledit au moins un premier processeur (21) est conçu pour générer un modèle tridimensionnel (2A) représentatif de la plateforme de travail mobile (2) et ledit premier processeur (21) est également conçu déterminer la position et l’orientation jusqu'à 6 degrés de liberté dudit modèle tridimensionnel (2A) représentatif de ladite plateforme de travail mobile (2).
[0021] De préférence, ledit moyen de balayage tridimensionnel (3) fait référence à au moins deux cibles de référence du bâtiment (SI, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10), ellesmêmes désignant le au moins un point de référence connu (RI) du bâtiment.
[0022] De préférence, une seule ou au moins une plateforme de travail mobile (2) est située de chaque côté de l'axe longitudinal du véhicule de transport de personnes (1).
[0023] De préférence, 2, 3, 4 ou 5 plateformes de travail mobiles (2) sont situées de chaque côté de l'axe longitudinal du véhicule de transport de personnes (1).
[0024] De préférence, la plateforme de travail mobile (2) est soit une plateforme de travail suspendue au toit du bâtiment, soit une plateforme de travail ancrée au sol, soit une plateforme de travail sur roues, soit une combinaison d’une plateforme de travail suspendue au toit du bâtiment et d'une plateforme de travail ancrée au sol et d'une plateforme de travail sur roues.
[0025] De préférence, la plateforme de travail mobile (2) est contrôlée automatiquement ou manuellement.
[0026] De préférence, ladite au moins une plateforme de travail mobile (2) porte un ou une pluralité d’appareils d’impression ou de caméras ou de robots ou d'appareils de traitement de surface ou de personnes ou une combinaison d’un appareil d’impression et d'une caméra et d'un robot et d’un appareil de traitement de surface et d'une personne.
[0027] De préférence, le véhicule de transport de personnes (1) peut être un aéronef, un hélicoptère, une fusée, une navette spatiale, un lanceur spatial, un train, une voiture, un bus ou un bateau ou une partie de l'un quelconque des véhicules de transport de personnes susmentionnés (1).
[0028] De préférence, l'appareil comprend des cibles de référence calibrées (SI, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10) qui sont situées à des emplacements non mobiles du bâtiment (4) pendant la génération du nuage de points (IA).
[0029] De préférence, le moyen de balayage tridimensionnel (3) peut être porté par ladite plateforme de travail mobile (2) ou non pendant la génération du nuage de points (IA).
[0030] De préférence, le moyen de communication est basé sur une infrastructure LAN (30) ou WLAN (31, 32) basée sur Ethernet.
[0031] De préférence, le moyen de calcul stationnaire (6) comprend au moins un serveur principal (10) et au moins un second processeur (20) pour le traitement des données tridimensionnelles par le moyen de balayage tridimensionnel (3) et au moins un premier processeur (21) pour la gestion anticollision et au moins un bureau Interface Utilisateur Graphique (11) et une infrastructure Ethernet (30, 31, 32) les reliant tous ensemble.
[0032] La présente invention concerne l'utilisation de l'appareil pour empêcher les collisions entre ladite au moins une plateforme de travail mobile (2) et ledit véhicule de transport de personnes (1).
[0033] De préférence, le premier processeur (21) embarqué de la plateforme de travail mobile (2) compare la position de points uniques du nuage de points généré (IA) à la position et l’orientation du modèle tridimensionnel (2A), de sorte que lorsqu’un risque de collision est détecté entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1), une courbe de décélération prédéterminée jusqu’à l’arrêt complet pour respecter obligatoirement une distance minimale prédéterminée par rapport au contact physique entre toute partie du véhicule de transport de personnes (1) et la plateforme de travail mobile (2) soit réalisée.
[0034] De préférence, la distance minimale entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1) est comprise entre 100 mm et 200 mm, de préférence 150 mm.
[0035] De préférence, l’appareil sert à effectuer une planification de chemin dynamique ( DPP) pour ladite au moins une plateforme de travail mobile (2) afin d’automatiser entièrement ou partiellement les mouvements contrôlés manuellement de ladite plateforme de travail mobile (2) en direction et le long du véhicule de transport de personnes (1) sur la base de trajectoires préprogrammées.
[0036] La présente invention concerne également un procédé pour générer un nuage de points (IA) représentatif de la forme extérieure réelle d'un véhicule de transport de personnes (1) situé dans un bâtiment (4) et pour déterminer la position et l'orientation dudit véhicule de transport de personnes (1) dans ledit bâtiment et pour déterminer la position et l'orientation relatives d'au moins une plateforme de travail mobile (2) jusqu'à 6 degrés de liberté, ledit procédé étant destiné à empêcher les collisions entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1) tel que défini dans la revendication 1, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
A. déterminer ledit point de référence connu (RI) du bâtiment (4) étant le point d'origine d'un système de coordonnées à 6 degrés de liberté et servant de point de référence commun central et
B. déterminer la forme extérieure réelle dudit véhicule de transport de personnes (1) par l’intermédiaire d’au moins un moyen de balayage tridimensionnel (3) et
C. générer un nuage de points (IA) représentatif de la forme extérieure réelle du véhicule de transport de personnes (1) via au moins un moyen de calcul stationnaire (6) et
D. déterminer un point de référence (R2) connu de la plateforme de travail mobile (2) situé sur ladite plateforme de travail mobile (2) et
E. régler la position et l'orientation jusqu'à 6 degrés de liberté de la plateforme de travail mobile (2) en fonction du point de référence (R2) par rapport au point de référence (RI) via au moins un moyen de réglage (8),
F. générer un modèle tridimensionnel (2A) représentatif de la plateforme de travail mobile (2) via au moins un premier processeur (21) et
G. déterminer la position et l'orientation jusqu'à 6 degrés de liberté dudit modèle tridimensionnel (2A) représentatif de ladite plateforme de travail mobile (2) via le premier processeur (21) et
H. communiquer entre le moyen de balayage tridimensionnel (3), le moyen de réglage (8), le moyen de calcul stationnaire (6) et le premier processeur (21) via un moyen de communication.
I. comparer la position de points uniques du nuage de points généré (IA) à la position et l'orientation du modèle tridimensionnel (2A) afin de détecter un risque de collision entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1).
[0037] De préférence, le procédé comprend une étape supplémentaire J) consistant à respecter une courbe de décélération prédéterminée jusqu’à arrêt complet pour respecter obligatoirement une distance minimale prédéterminée par rapport au contact physique entre toute partie du véhicule de transport de personnes (1) et la plateforme de travail mobile (2), via le premier processeur (21).
[0038] De préférence, les étapes B) et C) dudit procédé durent entre 60 minutes et 80 minutes.
[0039] De préférence, les étapes B) et C) et I) dudit procédé ont une résolution de nuage de points (IA) du véhicule de transport de personnes (1) comprise entre 10 mm et 50 mm.
Brève description des dessins [0040] La figure 1 (Fig.l) montre une vue de dessus d'un nuage de points (IA) représentant un véhicule de transport de personnes (1) dans un bâtiment (4) et une plateforme de travail mobile (PTM) (2) de chaque côté longitudinal du véhicule de transport de personnes (VTP) (1), par exemple un aéronef, ainsi que tous les moyens essentiels à la réalisation de la présente invention. La plateforme de travail mobile (2) se déplace le long du VTP (1) sans être en contact avec le VTP (1).
[0041] La figure 2 (Fig.2) montre une vue de face d'un nuage de points (IA) représentant un VTP (1), par exemple un aéronef, dans un bâtiment (4), le point de référence RI, deux plateformes de travail (2) de chaque côté longitudinal du VTP à différentes positions et les cibles de référence (SI, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10).
[0042] La figure 3 (Fig.3) montre une vue latérale d'un nuage de points (IA) représentant un VTP (1), par exemple un aéronef, dans un bâtiment (4), le point de référence RI, deux plateformes de travail (2) à différentes positions et les cibles de référence (SI, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10).
[0043] La figure 4 (Fig.4) montre l'emplacement du point de référence R2 à l'intersection du plancher de la plateforme de travail mobile et de l'axe vertical du bras télescopique vertical, ainsi que le système à degrés de liberté (6DoF) sur une plateforme de travail mobile suspendue au toit d'un bâtiment (2).
[0044] La figure 5 (Fig.5) montre l'emplacement du point de référence R2 sur une plateforme de travail mobile ancrée au sol (2) et le système à degrés de liberté (6D0F). [0045] La figure 6A (Fig.6 )est une vue schématique du système de coordonnées à six degrés de liberté par rapport à R2.
[0046] La figure 6B est une vue schématique du système de coordonnées à six degrés de liberté par rapport à Rl.
[0047] La figure 7 (Fig.7)est une photographie montrant un VTP, par exemple un aéronef, dans un bâtiment et une plateforme de travail mobile à une hauteur différente de chaque côté longitudinal du VTP.
[0048] La figure 8 (Fig.8)montre le nuage de points généré (IA) d'un VTP (1), par exemple un aéronef, dans un bâtiment (4), ainsi que le modèle tridimensionnel généré (2A) de deux plateformes de travail mobiles (2).
[0049] La figure 9 (Fig.9)montre une conception de forme de bâtiment classique (4).
[0050] La figure 10 (Fig. 10)montre une conception de forme de bâtiment optimisée (4) pour un aéronef.
[0051] La figure 11 (Fig. 1 l)montre la configuration matérielle, le réseau et le schéma interconnecté entre l'équipement constituant le système d'évitement de collision de la présente invention.
[0052] La figure 12 (Fig.l2)montre le diagramme de flux de données entre l'équipement constituant le système d'évitement de collision de la présente invention.
[0053] La figure 13A (Fig.l3A)montre une vue de dessus des paramètres principaux permettant de définir un modèle tridimensionnel virtuel simplifié (2A) sur une plateforme de travail suspendue au toit d’un bâtiment.
[0054] La figure 13B montre une vue latérale des principaux paramètres permettant de définir un modèle tridimensionnel virtuel simplifié (2A) sur une plateforme de travail suspendue au toit d’un bâtiment.
[0055] La figure 14A montre une vue de côté de coques principales (70) et de sécurité virtuelles (71, 72) et de R2 représentative d'une PTM (2).
[0056] La figure 14B représente une vue de face de coques principales (70) et de sécurité virtuelles (71, 72) représentative d'une plateforme de travail mobile suspendue au toit d'un bâtiment (2) et de R2.
[0057] La figure 14C représente une vue de dessus de coques principales (70) et de sécurité virtuelles (71, 72) représentative d'une plateforme de travail mobile suspendue au toit d’un bâtiment (2) et de R2.
[0058] La figure 14D représente une vue en perspective de coques principales (70) et de sécurité virtuelles (71, 72) représentative d'une plateforme de travail mobile suspendue au toit d’un bâtiment (2) et de R2.
Description technique détaillée :
[0059] En référence aux figures 1, 2 et 3, le système de positionnement et d'évitement de collision de la présente invention est généralement utilisé pour déterminer la surface/ forme extérieure et la position d'obstacles tels qu'un véhicule de transport de personnes (VTP) (1), en particulier un aéronef, dans une zone dédiée d'un bâtiment (4), tel qu'un hangar de peinture et de maintenance, permettant de déterminer et de définir des limites logicielles pour le mouvement d'au moins une plateforme de travail mobile (PTM) (2) et de contrôler les PTM (2) pour éviter les collisions.
[0060] En se référant aux Figures 7, 9 et 10, le système fonctionnera généralement dans un bâtiment (4) tel qu'un hangar de peinture et/ou de maintenance pour aéronefs, où le bâtiment (4) pour le stationnement d'un seul aéronef mesure généralement environ 80 à 90 m de long, 70 à 80 m de large et 30 à 35 m de hauteur globalement. La conception de la forme du bâtiment (4) peut être classique (voir Fig. 9) ou optimisée pour la peinture d’aéronefs (voir Fig. 10).
[0061] La Figure 7 montre un aéronef (1) dans un bâtiment et une plateforme de travail mobile (2) de chaque côté de l'aéronef (1).
[0062] Le bâtiment (4) est équipé de PTM (2), les PTM (2) étant soit des plateformes de travail suspendues au toit d'un bâtiment, soit des plateformes de travail ancrées au sol, soit des plateformes de travail mobiles au sol, soit une combinaison de plateformes de travail suspendues au toit d’un bâtiment, de plateformes de travail ancrées au sol et de plateformes de travail mobiles au sol.
[0063] Les Figures 4 et 5 montrent des PTM types, qu’elle soit suspendue au toit d'un bâtiment (Fig. 4) ou ancrée au sol (Fig. 5).
[0064] Une PTM (2) transporte généralement des opérateurs pour accéder à différents points proches du VTP (1), à des fins d’inspection ou autre tâche. Elle peut également être équipée, à la place de porter des opérateurs ou en combinaison avec des opérateurs, d'appareils spécifiques comprenant un appareil d'impression, une caméra, un robot ou un appareil de traitement de surface.
[0065] Une PTM (2) est généralement contrôlée manuellement par les opérateurs, mais peut également être entièrement ou partiellement automatisée.
[0066] La PTM (2) peut être capable de se déplacer sur six degrés de liberté.
[0067] Le bâtiment (4) est de préférence équipé de deux, quatre ou six PTM (2), la moitié des PTM (2) longeant de préférence le côté gauche du VTP (1) et l’autre moitié située de l’autre côté du VTP (1).
[0068] Au moins un VTP(l) est garé dans le bâtiment (4), le VTP (1) pouvant être un aéronef, une fusée, une navette spatiale, un lanceur spatial, un train, une voiture, un bus ou un bateau, ou autre, ou une partie des VTP (1) susmentionnés.
[0069] Dans le bâtiment (4), d’autres équipements dédiés à l’application peuvent être installés, fixes ou mobiles, en relation avec le bâtiment (4) ou le processus, généralement des escaliers ou des échelles ou des échafaudages ou des quais ou d’autres plateformes de travail, ainsi que des parties de la structure du bâtiment comme des murs ou des colonnes.
[0070] Signification de surface/forme extérieure : puisqu'il n'est pas courant qu'un VTP (1) soit toujours garé exactement au même emplacement dans le bâtiment (4) à chaque fois et que différents VTP (1) auront des attitudes et des orientations différentes et subiront des déformations externes, en comparaison avec un modèle théorique de CAO, en raison de la variation des charges sur le VTP (1), de la variation des compressions d'absorption des chocs et de la variation de la pression des pneumatiques, de la variation des équipements et des appendices différents, il est nécessaire de déterminer la surface/forme extérieure réelle dudit VTP (1) sous la forme d’un nuage de points (IA) par rapport à au moins un point de référence (RI) connu de bâtiment servant de point de référence central par rapport à une origine absolue d’un système à six degrés de liberté dans l’espace du bâtiment (4) vis-à-vis duquel les VTP (2) se déplacent. Dans le même contexte, la position et l’orientation jusqu’à six degrés de liberté du VTP (1) sont déterminées.
[0071] De préférence, ledit procédé a une résolution de nuage de points (IA) du VTP (1) comprise entre 10 mm et 50 mm, dans lequel la résolution pour des formes simples (fuselage d’un avion) peut être inférieure et pour des formes plus complexes (petites antennes) peut être supérieure. De préférence, ledit procédé d'acquisition et de traitement d'un nuage de points complet dure entre 60 et 80 minutes.
[0072] Un moyen de réglage (8) est généralement une combinaison de plusieurs dispositifs, tels qu’au moins un codeur et au moins un automate programmable (12), voir Figure 11.
[0073] La position de la PTM (2) est déterminée par un moyen de réglage (8) afin de déterminer un point de référence connu (R2) de la PTM (2) par rapport à (RI).
[0074] Pour une application type d’évitement de collision, un modèle tridimensionnel (2A) représentatif de la PTM (2), sa position et son orientation connexes jusqu’à 6 degrés de liberté, référencées audit point de référence (R2), est généré sur la base du moyen de réglage (8).
[0075] Le modèle tridimensionnel (2A) est une combinaison de formes simplifiées, comprenant non seulement la surface de travail de la plateforme de travail mobile, mais également les mains courantes, les fixations, les mâts de guidage et autres appendices et est optimisé au plus près de la réalité.
[0076] L'enveloppe résultante du modèle tridimensionnel (2A) représentant la PTM (2) est étendue proportionnellement aux facteurs de sécurité désirés pour former des coques de sécurité virtuelles autour de celle-ci. La position de points uniques du nuage de points généré (IA) représentant le VTP (1) est comparée à la position du modèle tridimensionnel (2A). Ainsi, lorsque le risque potentiel de collision est détecté entre la
PTM (2) et le VTP (1), une courbe de décélération prédéterminée jusqu’à l’arrêt complet de la PTM (2) est réalisée afin de respecter obligatoirement une distance minimale prédéterminée pour éviter tout contact physique entre toute partie du VTP (1) et de la PTM (2).
[0077] Des réglages types sont effectués pour garantir une réduction de vitesse entre la PTM (2) et le VTP (1) à une distance d’environ 800 mm - 1000 mm et un arrêt complet à une distance minimale entre la PTM (2) et le VTP (1) d’environ 100 mm à 200 mm.
[0078] La direction du risque potentiel de collision est déterminée, de sorte que seuls les mouvements de la PTM (2) vers le VTP (1) soient limités.
[0079] La Figure 8 montre le nuage de points généré (IA) d'un aéronef (1) dans un bâtiment ainsi que le modèle tridimensionnel généré (2A) d'une plateforme de travail mobile (2).
[0080] Étant donné que le nuage de points (IA) peut inclure d'autres points que le seul VTP (1) et liés à d'autres éléments situés à l'intérieur du bâtiment (4) et situés dans la plage de travail de la plateforme de travail mobile, l'application d'évitement de collision peut être étendue et appliquée à ces autres éléments également, avec les mêmes effets.
[0081] Étant donné que les différentes PTM (2) peuvent partager la même zone de travail, l’application d’évitement de collision peut être étendue à un évitement de collision entre PTM (2).
[0082] La présente invention concerne également l'utilisation de l'appareil pour automatiser des mouvements actuellement commandés manuellement de ladite PTM (2) le long du VTP (1) sur la base de trajectoires préprogrammées.
[0083] La terminologie utilisée pour décrire le système de coordonnées, selon lequel la surface/forme extérieure réelle et la position/orientation du VTP (1) sont déterminées et par rapport auquel se déplace la PTM (2), est indiquée ci-dessous.
[0084] En se référant aux Figures 1, 2, 3 et 6a, le point de référence absolu connu du bâtiment (RI) est un point prédéterminé situé dans le bâtiment (4) et constitue le point d'origine d'un système de coordonnées à six degrés de liberté. La position exacte est définie une fois, lors de la première mise en service, à l'aide d'un appareil de métrologie spécifique, tel qu'un laser de poursuite, et peut être légèrement différente d'un bâtiment à l'autre. Ce point est défini comme le point de référence commun pour tous les systèmes. Pour déterminer l'orientation X, Y et Z, la convention suivante est admise : l'orientation d'entrée du VTP (1) dans le bâtiment (4) donne l'orientation de l'axe X. La règle cartésienne de la main droite est utilisée pour déterminer l’autre axe et les rotations, l’axe X étant la direction horizontale principale, l’axe Y perpendiculaire à l’axe X et l’axe Z perpendiculaire au plan XY.
[0085] En se référant aux Figures 4, 5 et 6B, le point de référence relatif R2 de la PTM (2) est un point prédéterminé appartenant à la PTM (2) et identique pour chaque type de
PTM (2). R2 peut être le centre de masse ou un autre point arbitraire et défini une fois à l'aide de la CAO. R2 est à l’origine d’un système à six degrés de liberté (6D0F) faisant référence à la liberté de mouvement de la PTM (2) dans un espace tridimensionnel . La PTM (2) est libre de changer de position en translation selon trois axes perpendiculaires : avant/arrière, haut/bas, gauche/droite et de changer d'orientation par rotation positive ou négative autour des trois axes perpendiculaires, appelés roulis, tangage et lacet. De préférence, l'opérateur dirige la PTM (2) par rapport à R2.
[0086] Pour déterminer la surface extérieure du VTP (1), au moins un moyen de balayage tridimensionnel (3) est utilisé. Un moyen de balayage tridimensionnel (3) est généralement une technologie basée sur le LiDAR qui utilise une lumière laser pulsée tout autour pour mesurer les distances par rapport à la cible, en éclairant cette cible et en mesurant les impulsions réfléchies à l’aide d'un capteur, de sorte que les différences de temps de retour du laser et de longueurs d'onde puissent être utilisées pour réaliser des représentations en 3D numériques de la cible, sous forme de nuage de points. Ce scanner laser à haute performance est de préférence un inclinomètre intégré, transportable et étalonné. Il comporte de préférence des installations de communication LAN sans fil, un système de batterie autonome et une technologie d’enregistrement en temps réel, comme le scanner Laro Locus S70 disponible dans le commerce.
[0087] Le moyen de balayage tridimensionnel (3) fait référence à au moins deux cibles de référence du bâtiment (SI, S2), elles-mêmes désignant au moins un point de référence connu (RI) du bâtiment. De préférence, ces cibles de référence spécifiques au bâtiment (SI, S2, etc.) sont calibrées et placées une fois lors de la première mise en service sur une pièce de structure non mobile ou au sol, à l'aide d'un appareil de métrologie spécifique tel qu'un laser de poursuite.
[0088] Le moyen de balayage tridimensionnel (3) sera programmé pour localiser d'abord ces cibles de référence de bâtiment (SI, S2, S3, etc.) avant de commencer chaque processus de balayage et pour générer un nuage de points (IA).
[0089] Le système de positionnement et d'évitement de collision de la présente invention peut intégrer une pluralité de PTM (2) et de moyens de balayage (3). La quantité et le type de PTM (2) dépendent de la configuration du bâtiment (4). La quantité de moyens de balayage (3) est déterminée par la durée maximale autorisée pour les opérations de balayage. Le processus de balayage peut être effectué de manière parallèle tout en utilisant plusieurs moyens de balayage (3). Généralement, l’utilisation de deux moyens de balayage (3) réduira le temps d’opération de balayage de moitié.
[0090] Configuration matérielle :
[0091] En se référant maintenant à la Ligure 11 qui illustre la configuration matérielle, le réseau et le schéma interconnecté entre les différents composants d'équipement constituant le système de détermination de position et d'évitement de collision pour un système basé sur deux PTM (2) et deux moyens de balayage (3). Pour plus de commodité, la PTM 1 (2) est associée au moyen de balayage 3D 1 (3) et fonctionnera dans la partie gauche de la ligne médiane du bâtiment (4) et la PTM 2 (2) est associée au moyen de balayage 3D 2 (3) et fonctionnera dans la partie droite de la ligne médiane du bâtiment (4).
[0092] Le système est composé de trois sous-systèmes principaux. Le moyen de balayage tridimensionnel (3), le moyen de calcul stationnaire (6) et l’équipement de commande de la plateforme de travail mobile (7).
[0093] Le terme moyen de communication correspond à un équipement qui communique et échange des données via des interfaces LAN (30) ou WLAN (31, 32) basées sur Ethernet.
[0094] LAN/WLAN (30,31, 32) :
[0095] Pour assurer une installation LAN sans fil Ethernet (32) entre le moyen de balayage tridimensionnel (3) et les autres équipements, le bâtiment (4) est équipé de points d'accès LAN sans fil Ethernet (31) fixés sur la structure du bâtiment (4), de préférence de chaque côté du bâtiment (4), à partir de la ligne médiane du bâtiment (4), pour des performances optimales. Selon la configuration du bâtiment (4), le nombre et la position des points d'accès (31) peuvent varier. Tous les points d'accès LAN sans fil Ethernet sont connectés au réseau LAN Ethernet (30). Tous les équipements liés au système de positionnement et d’évitement des collisions et connectés au réseau LAN Ethernet partagent la même plage IP et le même sous-réseau et doivent de préférence être séparés des réseaux étrangers ou des partenaires IP afin d’éviter les interférences.
[0096] Les moyens de balayage tridimensionnels (3).
[0097] Les moyens de balayage tridimensionnels (3) sont dotés de préférence de systèmes de communication LAN sans fil et sont configurés dans le domaine LAN pour une reconnexion automatique au réseau LAN sans fil.
[0098] Moyen de calcul stationnaire (6) :
[0099] Le moyen de calcul stationnaire (6) comprend un premier processeur dédié (21) pour le traitement de données 3D (20) par les moyens de balayage tridimensionnels (3). Le moyen de calcul stationnaire (6) comprend également un serveur principal (10) qui sert de base de données principale pour les nuages de points et sert également de passerelle d’interface vers l’équipement de commande de la plateforme de travail mobile (7). Le bureau d’interface utilisateur graphique (11) est généralement un écran interactif spécialement conçu pour servir d’interface homme-machine.
[0100] Équipement de commande de plateforme de travail mobile (2) :
[0101] Chaque PTM (2) comprend un équipement de contrôle embarqué comprenant une unité d'automate programmable (12), de préférence à sécurité intégrée, tel qu'un Siemens Simatic S7-3xx-F. Chaque axe d'actionneur (13) de la PTM (2) est contrôlé indépendamment par l'unité d'entraînement et de commande multi-axe basée sur l'automate programmé (14). Pour l’axe de l’actionneur (13), tous les types d’actionneurs sont compatibles et les entraînements par inverseur ou les vannes proportionnelles contrôlables sont préférables pour une commande plus fluide, mais le système fonctionnerait également si les axes étaient pilotés directement par des démarreurs de moteur. La position actuelle de chaque axe constituant la PTM (2) est déterminée à l'aide d'un ensemble de moyens de réglage absolus (8) reliés directement à l'unité de l’automate programmable (12) via un bus industriel tel que Profibus ou Profinet (15) et référencés selon le procédé décrit ci-dessous. L'unité d’automate programmable embarquée (12) est liée à un pupitre de commande manuelle embarqué (16), dans lequel un opérateur humain génère des points de réglage de mouvement, généralement sur des manettes ou des boutons-poussoirs, lorsque la PTM (2) est commandée manuellement. L'orientation du pupitre de commande manuelle (16) est conforme à R2, en direction de X+ sur R2 et est construite de manière fixe de sorte que son orientation ne puisse pas être modifiée. L'équipement de commande embarqué comprend également un premier processeur dédié (21).
[0102] Procédé de référencement des moyens de réglage (8) :
[0103] Il est maintenant nécessaire de décrire le procédé de référencement des moyens de réglage (8) utilisé pour déterminer la position et l'orientation de la PTM (2) ayant pour origine R2. Les moyens de réglage (8) sont tous référencés une fois lors de la première mise en service, à des valeurs prédéfinies, avec ou sans valeurs de compensation, à des positions prédéterminées et conformément à Rl. Le procédé utilise un ensemble d'indicateurs, généralement des flèches pour plus de précision, placés et fixés avec soin sur la structure en déplacement ou sur la PTM (2) elle-même et en fonction des modèles de CAO générés à la conception de la PTM (2). Si nécessaire, le même dispositif de métrologie spécifique que celui utilisé pour définir Rl peut également être utilisé pour définir les positions définitives de ces indicateurs. Pour ces moyens de réglage (8), les contrôles de plausibilité et d'intégrité suivants sont intégrés et vérifiés de manière cyclique par l'unité d’automate programmable embarquée (12). Ces contrôles sont les suivants : sens de rotation/déplacement correct par rapport au sens du mouvement ; la valeur de la position de rotation/déplacement change sans mouvement actif ; la valeur de la position de rotation/déplacement ne change pas pendant le mouvement actif ; plausibilité de la vitesse entre le point de consigne de mouvement et la vitesse du codeur ; contrôle de la plausibilité en vérifiant la valeur du codeur avec une valeur prédéterminée à une position de contrôle, déclenchée par l'activation d'un capteur de plausibilité qui passe devant un indicateur placé dans une section de chemin statistiquement plus fréquentée.
[0104] Ce procédé permet de déterminer la position et l'orientation de (R2) par rapport aux systèmes de coordonnées ayant pour origine (RI).
[0105] Fonctions et base de données et échange de données et entrée/traitement/sortie :
[0106] La Figure 12 illustre le diagramme de flux de données reliant les différents modules utilisés pendant les différentes phases de fonctionnement.
[0107] Du point de vue opérationnel, le procédé repose sur deux phases opérationnelles principales, la première phase correspondant à la collecte de points et à la génération d'un nuage de points unique (IA) et la seconde phase correspondant à l'évitement des collisions lors de l'utilisation de la PTM (2).
[0108] La première phase de fonctionnement consiste à utiliser les modules suivants. Un premier module appelé module de balayage 3D (40) est chargé de collecter un nuage partiel de points (41) correspondant chacun à une section partielle du VTP (1). Le nombre de modules de balayage 3D (40) correspond au nombre de moyens de balayage 3D (3) utilisés par le système. Chaque nuage de points partiel (41) est envoyé à un autre module appelé module 3D (42). Le module 3D (42) est chargé de collecter, filtrer et cartographier ensemble les nuages de points partiels (41) et de créer un nuage complet unique (IA) représentant la surface extérieure du VTP complet (1). Le nuage de points complet généré (IA) est envoyé à un autre module appelé module de gestion (43).
[0109] La seconde phase de fonctionnement consiste à utiliser les modules suivants. Le module de gestion (43) sert de système de gestion central pour stocker le nuage complet résultant (IA) généré pendant la phase 1 et pour envoyer le nuage complet (IA) aux autres modules anticollision (44). Le module de gestion (43) sert également d’interface utilisateur principale pour les opérateurs. Ce module de gestion (43) stocke également tous les paramètres statiques qualifiant les caractéristiques du bâtiment (4), les paramètres de la PTM (2), les caractéristiques du VTP (1) et toutes les autres caractéristiques nécessaires pour définir les limites du système en général. Le module anticollision (44) combine d’abord les paramètres de la PTM (2) reçus du module de gestion (43) et la position actuelle de la PTM (2) reçue du module d’automate programmable de la plateforme de travail mobile (45), afin de créer un modèle tridimensionnel (2A) représentatif de la PTM (2) ainsi que de sa position et de son orientation actuelles. Par comparaison entre le modèle tridimensionnel correctement positionné et orienté (2A) et chaque point du nuage complet de points (IA) reçu du module de gestion (43), le module anticollision (44) génère des autorisations de mouvement du module d’automate programmable de la plateforme de travail mobile (45). Le nombre de modules anticollision (44) correspond au nombre de
PTM (2). Le module d’automate programmable de la plateforme de travail mobile (45) détermine la position et l'orientation actuelles de la PTM (2) sur la base des moyens de réglage (8) et du procédé décrits précédemment et envoie les informations au module anticollision (44) et limite le mouvement de la PTM (2) en fonction des autorisations de mouvement reçues du module anticollision (44).
[0110] Plus spécifiquement, chaque module est composé d'un logiciel spécifique.
[0111] Logiciel intégré des moyens de balayage 3D :
[0112] Le module de balayage 3D (40) est composé d'un logiciel intégré (46) appartenant aux moyens de balayage 3D (3). C’est à ce logiciel embarqué (46) de réaliser chaque balayage et de générer les nuages de points partiels (41). Les demandes de balayage sont basées sur des déclencheurs et des paramètres envoyés sur une interface de données dédiée (48) par le logiciel d'application 3D (47) appartenant au module 3D (42). Chaque nuage de points partiel (41), chacun correspondant à une section partielle du VTP (1), contient les au moins deux cibles de référence du bâtiment (SI, S2), reconnues automatiquement par le logiciel intégré (41). Les paramètres types envoyés par le logiciel d'application 3D (47) sur l'interface de données (48) sont les réglages de résolution requis et les réglages de qualité requis, car la plupart des moyens de balayage 3D (3) sont capables de gérer plusieurs niveaux de résolution avec des niveaux de qualité différents. Le réglage de résolution détermine la distance relative entre les points dans le nuage de points et le niveau de détail correspondant. En augmentant le réglage de résolution, le nombre de points capturés augmente et la distance relative des points diminue. En diminuant le réglage de résolution, le nombre de points capturés diminue et la distance relative des points augmente. Le réglage de la résolution est basé sur le niveau de détail requis, la distance au VTP (1) et la distance aux cibles de référence du bâtiment (SI, S2,). Le réglage de qualité détermine le taux de mesure et le niveau de réduction du bruit. En augmentant le réglage de qualité, le taux de mesure diminue. La durée pendant laquelle le scanner enregistre chaque point de balayage, ainsi que la précision de mesure statistique de chaque point, augmente en prenant plusieurs mesures pour confirmer les informations et en effectuant la moyenne du résultat. La réduction du bruit est effectuée par un algorithme interne utilisé pour déterminer si les différences entre les points de balayage constituent une représentation précise des détails ou du bruit. L'algorithme compare les points de balayage à une distance spécifique les uns des autres et détermine si la différence est dans les limites de la tolérance spécifiée par le réglage de qualité. Si ce n'est pas le cas, le point de balayage est supprimé. Eondamentalement, le réglage de qualité est choisi en fonction des conditions environnementales, en gardant à l'esprit que la meilleure qualité nécessite un balayage plus long et qu'une qualité inférieure augmente la tolérance aux erreurs.
[0113] Interface module de balayage 3D/module 3D :
[0114] Sur la même interface de données (48), le moyen de balayage 3D (3) renvoie instantanément au logiciel d'application 3D (47) son propre état de fonctionnement actuel.
Une fois qu'un nuage de points partiel (41) a été entièrement traité, le moyen de balayage 3D (3) compile chaque donnée de balayage dans un fichier spécifique et l'envoie via l'interface de données dédiée (48) au logiciel d'application 3D (47).
[0115] Logiciel d'application 3D :
[0116] Le logiciel d'application 3D (47) s'exécute soit sur un ordinateur physique dédié, soit sur une machine virtuelle exécutée sur le serveur principal (10). Le logiciel d'application 3D (47) collecte et stocke dans une base de données locale (49) tous les fichiers spécifiques liés au nuage de points partiel (41). La prochaine étape est l'enregistrement automatique et le post-traitement. Le logiciel d’application 3D (47) est un développement interne qui gère des fonctions supplémentaires appelées à partir d’un logiciel spécialisé 3D (50) disponible sur le marché, comme Faroscene de Faro ou Polyworks d’InnovMetric Software Inc. et interagit avec ce dernier via un SDK (kit de développement logiciel) dédié.
[0117] Lors de la cartographie de tous les nuages partiels, l’aspect principal est l’utilisation et le respect des cibles de référence du bâtiment (SI, S2, etc.) situées dans chaque nuage de points partiel (41) pour une cartographie très précise tout d’abord et ensuite pour la translation de tous les points constituant le nuage de points complet (IA), en fonction des cibles de référence du bâtiment (SI, S2, etc.) et donc de Rl.
[0118] Des fonctionnalités supplémentaires sont appliquées au logiciel d'application 3D (47), en fonction de la configuration du bâtiment (4) et de son contenu.
[0119] La première fonctionnalité supplémentaire du logiciel d'application 3D (47) exclut les données, inutilisables pour le système d'évitement de collision, afin de limiter la taille des fichiers à traiter et donc la durée du post-traitement. En fait, même si le moyen de balayage 3D (3) est capable, sur sa plage de balayage maximale, de balayer le bâtiment complet (4) et tous les détails de celui-ci, tels que les murs, le toit, le sol et d’autres obstacles statiques, seules les données contenues dans une plage limitée définie par la plage de travail maximale des PTM (2) dans le bâtiment (4) doivent être prises en compte. Un ensemble de paramètres définit la plage de fonctionnement du balayage. Cela signifie que le VTP (1) est balayé et, s'il est paramétré de manière appropriée, d’autres éléments du bâtiment (4) et leurs détails, tels que les murs, le toit, le sol et d'autres obstacles statiques se trouvant à portée maximale de la PTM (2), sont également balayés.
[0120] Une autre fonctionnalité supplémentaire limite la durée du post-traitement. Le procédé consiste à acquérir les points en deux phases, où tous les points statiques, comme les murs ou d’autres obstacles fixes, sont balayés, post-traités et stockés une fois au cours de la première phase. La seconde phase correspond à un balayage systématique, dans le cadre du premier balayage, pour acquérir des points correspondant à des points non statiques, comme pour le VTP (1). Par conséquent, le post-traitement systématique est limité à la second phase uniquement. Les points résultant de la première et de la deuxième phase sont finalement fusionnés.
[0121] Une autre fonctionnalité est utilisée pour créer, si nécessaire et en fonction de la configuration du bâtiment (4) et en fonction des exigences du système d'évitement de collision, un mur virtuel de points. La création du mur virtuel de points est réalisée par le logiciel d'application 3D sur la base de critères contenus dans un ensemble de paramètres définis lors de la mise en service.
[0122] Le résultat de tous les algorithmes de filtrage et de cartographie du nuage de points partiel est un nuage de points complet unique fusionné (IA), systématiquement associé au paramètre définissant le VTP (1) et stocké en tant que fichier spécifique dans une base de données locale (49) appartenant au logiciel d'application 3D (47). Le fichier associé est utilisé par le logiciel d’application 3D (47) pour vérifier, en comparant le nuage de points entre le VTP (1) nouvellement balayé et le même type de données de VTP (1) mémorisées précédemment et donne, sous forme d’information statistique, un pourcentage de similitude entre les deux.
[0123] De plus, chaque nuage de points complet (IA) est transformé par le logiciel spécialisé 3D (50) en un maillage triangulé à une surface et un fichier au format « .stl » est généré et stocké dans la même base de données locale.
[0124] Une interface utilisateur graphique locale dédiée (51) permet à un opérateur, via le logiciel 3D spécialisé (50), d’accéder aux données stockées dans la base de données locale (49), en particulier le nuage de points partiel et complet (41,IA). Cette interface utilisateur est principalement utilisée en cas de nécessité pour vérifier des détails spécifiques, mais n’a aucune fonctionnalité opérationnelle.
[0125] Logiciel d'application de gestion :
[0126] Le logiciel d'application de gestion (52) est un développement interne et doit être considéré comme le logiciel maître de l'ensemble du système. Il fonctionne sur le serveur principal (10) décrit précédemment. Le logiciel d'application de gestion (52) a pour but de coordonner les deux phases opérationnelles en gérant la première phase d'exploitation et en envoyant les résultats provenant de la première phase à la seconde phase opérationnelle.
[0127] Le logiciel d’application de gestion (52) stocke dans sa base de données dédiée (53) tous les paramètres statiques qualifiant les caractéristiques du bâtiment (4), les réglages de la PTM (2), les caractéristiques du VTP (1) et toutes les autres caractéristiques permettant de définir les limites du système en général. L’emplacement des positions de balayage est déterminante pour limiter le nombre et la surface des ombres correspondant aux surfaces peu ou non visibles, en particulier pour les VTP complexes ou de grande taille (1). Par conséquent, en fonction des caractéristiques de chaque type de VTP (1), l'emplacement optimal des positions de balayage et la résolution optimale seront différents et stockés séparément dans la base de données.
[0128] Pour réaliser la phase 1, l'ensemble complet de paramètres, tel que déterminé cidessus, est systématiquement transmis avec la demande de balayage du logiciel d'application de gestion (52) au logiciel d'application 3D (47) via une interface de données dédiée (54). En retour et sur la même interface de données, le nuage de points complet (IA) unique résultant est automatiquement exporté de la base de données du logiciel d'application 3D (49) vers la base de données du logiciel d'application de gestion (53).
[0129] Une application d'interface utilisateur graphique principale (55) s'exécute sur le bureau d'interface utilisateur graphique (11). L'application d'interface utilisateur graphique principale (55) est composée de plusieurs menus avec différents niveaux d'accès et est protégée par un mot de passe. À partir de ce point central, il est possible de vérifier ou de modifier tout réglage, ainsi que de consulter les indicateurs de statut et de performance de l’ensemble du système.
[0130] Une vue d'animation 3D spécialement conçue et en temps réel du contenu mobile statique et complet pertinent du bâtiment (4) peut être visualisée sur l'interface utilisateur (55), montrant les positions et les orientations en temps réel des composants du bâtiment (4), du VTP (1) et de la PTM (2) pendant le fonctionnement.
[0131] Logiciel d'application de gestion d'interface / logiciel d'application anticollision : [0132] Sur une interface de données dédiée (56), le logiciel d’application de gestion (52) partage le nuage de points complet résultant (IA) avec le logiciel d’application anticollision (57) et, en même temps, avec les réglages de la PTM (2). Les données transférées sont stockées dans la base de données locale (64) appartenant au logiciel d'application anticollision (57).
[0133] Logiciel d'application anticollision / Logiciel de traitement pour automate programmable de la plateforme de travail mobile :
[0134] Le logiciel d'application anticollision (57) est un développement interne pour la gestion de l'évitement de collision. Le logiciel d'application anticollision (57) s'exécute sur chaque premier processeur embarqué (21) de chaque PTM (2).
[0135] En se référant maintenant à la Ligure 14D, la tâche préliminaire du logiciel d'application anticollision (57) consiste à construire un modèle tridimensionnel virtuel simplifié (2A) sous la forme d’une coque principale virtuelle représentant la PTM (2) et basé sur l'ensemble de paramètres définissant et incluant les limites physiques de la PTM (2) telles que la surface de travail, les mains courantes, les fixations et autres appendices, ainsi que son mât porteur ou suspendu le cas échéant et ayant tous pour origine R2. Les Ligures 13A et 13B illustrent le principe applicable à tout type de PTM (2). Le nombre de volumes constituant la coque principale dépend de la complexité de la PTM (2), mais doit être maintenu à un niveau suffisamment bas car il influence les performances principales des calculs.
[0136] En se référant maintenant aux Figures 14A, 14B, 14C, 14D, un autre jeu de paramètres est utilisé pour étendre dans toutes les directions la coque principale (70) afin de créer des coques de sécurité virtuelles. Généralement, une première coque de sécurité plus grande (71) est créée et correspond à une zone où seule la vitesse lente est autorisée. Une deuxième coque de sécurité plus petite (72) est créée et correspond à une zone où les mouvements sont arrêtés.
[0137] Retour à la Figure 12, le logiciel de traitement de l'automate programmable de la plateforme de travail mobile (58) est un développement interne pour commander, sur la base de points de consigne fixés sur un pupitre de commande manuelle (60) actionné par des opérateurs, les mouvements de l'axe constituant la PTM (2) et pour déterminer instantanément, à l'aide de l'ensemble de moyens de réglage (8) décrit ci-dessus, la position et l'orientation selon six degrés de liberté de la PTM (2), ayant pour origine R2 et liées aux systèmes de coordonnées ayant pour origine RI dans le procédé de référencement décrit précédemment.
[0138] La position et l'orientation actuelles de la PTM (2) à six degrés de liberté sont déterminées et partagées instantanément avec le logiciel d'application anticollision (57) via une interface de données dédiée très rapide et fiable (59).
[0139] Sur la base de la position et de l’orientation à six degrés de liberté de la PTM (2) reçues sur cette interface de données (59), le logiciel d'application anticollision (57) translate et oriente les modèles virtuels tridimensionnels (2A), coque principale (70) et coques de sécurité (71,72), liés aux systèmes de coordonnées ayant pour origine RI.
[0140] Un algorithme dédié du logiciel d'application anticollision (57) compare la position de chaque point unique du nuage de points complet généré (IA) représentant le VTP (1), ayant pour origine RI avec un ensemble de zones d'investigation environnantes autour de la PTM (2), défini par le modèle tridimensionnel virtuel translaté et orienté (2A), ayant pour origine RI. À la suite de cette comparaison, le logiciel d’application anticollision (57) détermine, en fonction de R2, la ou les direction(s) du risque potentiel de collision.
[0141] De sorte que, lorsqu'un risque potentiel de collision est détecté entre la PTM (2) et le VTP (1), le logiciel d'application anticollision (57) définisse, conformément à R2, un ensemble d'autorisations pour les réglages de coques de sécurité en conséquence, activés pour le mouvement respectif et à grande vitesse et combinées à des informations concernant les directions de mouvement. Les informations sont instantanément partagées avec le traitement d’automate programmable de la plateforme de travail mobile (58) via l'interface de données dédiée très rapide et fiable (59).
[0142] Le traitement d'automate programmable de la plateforme de travail mobile (58) combine des points de consigne de mouvement définis sur le pupitre de commande manuelle (60), actionné par des opérateurs, avec les autorisations reçues du logiciel d’application anticollision (57) pour activer/désactiver la grande vitesse, le mouvement et la direction, afin de limiter les mouvements de chaque axe en conséquence et, selon R2, pour réaliser la fonction d'évitement de collision entre la PTM (2) et le VTP (1).
[0143] Comme défini ci-dessus, le nuage de points complet (IA) peut également intégrer des parties du bâtiment (4) et tous les détails de celui-ci, tels que les murs, le toit, le sol et d’autres obstacles statiques se trouvant dans la plage maximale de la PTM (2). Par extension, la fonction d'évitement des collisions sera étendue non seulement au véhicule de transport de personnes, mais également aux parties du bâtiment (4) et à tous les détails de celui-ci.
[0144] Un panneau d'interface utilisateur local (61) indique à l'opérateur localement, sur la PTM (2), via de simples voyants lumineux, si le système d'évitement de collision est activé, opérationnel et si des collisions potentielles sont détectées ou non.
[0145] En même temps, sur l'interface de données dédiée (56), le logiciel d'application anticollision (57) partage instantanément les résultats de ses calculs avec le logiciel d'application de gestion (52), à des fins de suivi et de traçage. Toutes les conditions d'entrée et de sortie de la seconde phase de fonctionnement sont stockées dans la base de données principale (53).
[0146] Étant donné que le logiciel de traitement de l’automate programmable de la plateforme de travail mobile (58) et tous les logiciels d'application anticollision (57) sont reliés par des interfaces de données décrites précédemment (59,56) et partagent des données représentant les PTM (2), les zones d'investigation associées et la position et l’orientation actuelles à six degrés de liberté de chaque plateforme de travail mobile, la fonction d'évitement des collisions est extensible à un système d'évitement des collisions entre différentes PTM (2), avec les mêmes effets que précédemment, en comparant les zones d’investigation de chaque PTM (2) et ayant toutes pour origine RI. Pour de meilleures performances, des interfaces de données directes (62, 63) entre le logiciel de traitement de l'automate programmable (58) et également entre le logiciel d'application anticollision (57) sont prévues.
[0147] Le système est extensible pour automatiser complètement les mouvements pendant les opérations. Avec ce système, le logiciel d’application de gestion (52) détermine les limites, désigne et contrôle de manière dynamique les trajectoires de la PTM (2) pour un mouvement automatique et contrôle éventuellement une pluralité d’effecteurs terminaux robotiques à commande numérique montés sur la PTM (2), qui peuvent éventuellement pulvériser et distribuer de l’eau, des agents décapants, de la peinture et effectuer d’autres opérations sur le VTP (1). Une autre amélioration du système, connue sous le nom de planification dynamique, comprend l'amélioration de la santé et de la sécurité des employés et la réduction du temps de production. Une interface de données dédiée (65) est utilisée pour transmettre les ordres de mouvement générés par le logiciel d’application de gestion (52) au logiciel de traitement de l’automate programmable de la plateforme de travail mobile (58) et en retour pour transmettre des signaux d’état depuis le logiciel de traitement de l’automate programmable de la plateforme de travail mobile (58) vers l'application de gestion (52).
[0148] Phases de fonctionnement :
[0149] Du point de vue opérationnel, le procédé repose sur deux phases opérationnelles principales, la première phase correspondant à la collecte de points et à la génération d'un nuage de points unique (IA) et la seconde phase correspondant à l'évitement des collisions lors de l'utilisation de la PTM (2).
[0150] PHASE 1 :
[0151] La première phase opérationnelle est réalisée par un balayage systématique tridimensionnel chaque fois qu'un VTP (1) est introduit dans le bâtiment (4).
[0152] Comme décrit ci-dessus, en raison de la grande taille et de la complexité de la surface extérieure du VTP (1) et afin d'éviter les ombres lorsque des mesures ne peuvent être prises avec une qualité suffisante, une procédure de balayage multiple est requise, à partir de plusieurs positions de balayage prédéfinies. Le logiciel d'application de gestion (52) stocke dans sa base de données dédiée (53) pour chaque type de VTP (1) les positions de balayage optimales et, en conséquence, la résolution optimale. Les positions de balayage sont définies pour combiner les balayages du VTP (1) depuis le côté, le haut et le bas. Notez que pour les différentes positions de balayage, l'opérateur doit prendre en compte le maintien d'une distance de sécurité raisonnable par rapport à l'endroit où le VTP (1) est supposé être, car le processus d'acquisition n'a toujours pas été effectué et le système d'évitement de collision n'est pas engagé. En raison de la grande taille du VTP (1), il est nécessaire d’utiliser des élévateurs à bras pour atteindre les positions les plus élevées. Si les PTM (2) assurent la fonction de levage, elles peuvent être utilisées pour atteindre les positions les plus hautes. Si des PTM (2) sont utilisées, elles peuvent être commandées manuellement par les opérateurs pour atteindre chaque position de balayage ou de manière alternative préprogrammées pour atteindre chaque position de balayage de manière semi-automatique avancée. La séquence de collecte reste la même dans les deux modes.
[0153] Comme décrit précédemment, le bâtiment (4) est de préférence équipé de deux, quatre ou six PTM (2), la moitié des PTM (2) longeant de préférence le côté gauche du VTP (1) et l'autre moitié étant située de l'autre côté du VTP (1). Le mode de réalisation de la présente invention s’appuie sur deux PTM (2) et deux moyens de balayage (3). Pour plus de commodité, la PTM (2) est associée au moyen de balayage (3) et fonctionnera dans la partie gauche de la ligne médiane du bâtiment (4) et la PTM (2) est associée au moyen de balayage (3) et fonctionnera dans la partie droite de la ligne médiane du bâtiment (4). Le processus de balayage peut être effectué de manière parallèle. En général, Γ utilisation de deux moyens de balayage (3) réduira le temps d'opération de moitié.
[0154] La séquence de collecte est effectuée de manière automatique, coordonnée par le logiciel d'application de gestion (52) comme décrit ci-dessus.
[0155] Le VTP (1) est positionné à son emplacement et dans son état définitifs. Les autres équipements mobiles dédiés aux applications, généralement les escaliers, les échelles, les échafaudages, les quais ou d’autres plateformes de travail, sont également positionnés à leur emplacement et dans leur état définitifs. Un opérateur entraîne la PTM (2) dans une position initiale prédéfinie, de préférence au niveau du sol et place soigneusement le moyen de balayage (3) à une position prédéterminée de la PTM (2). Pendant ce temps, un second opérateur effectue la même opération sur la PTM (2) avec le moyen de balayage (3). Les deux moyens de balayage sont activés. Après une séquence de démarrage, l'état opérationnel de chaque moyen de balayage (3) est envoyé au module de gestion (43) par l'intermédiaire du module 3D (42) et des interfaces de données associées.
[0156] Depuis l’application de l’interface utilisateur graphique principale (55), un opérateur autorisé est désormais en mesure de lancer la procédure de la phase 1. Chaque PTM (2) est pilotée, soit manuellement, soit de manière semi-automatique avancée, à la première position de balayage. Une fois la première position de balayage atteinte, le premier nuage partiel (41) est collecté. Une fois terminé, chaque PTM (2) est amenée à la deuxième position de balayage et ainsi de suite jusqu'à ce que la dernière position de balayage soit atteinte et que le dernier nuage partiel (41) soit terminé.
[0157] Sur l’application d'interface utilisateur graphique principale (55), l’achèvement de l’opération peut être vérifié, d’abord par détection automatique des données manquantes, ainsi que visuellement par inspection des données 3D reçues. Un balayage supplémentaire peut être effectué ou des balayages refaits, si nécessaire.
[0158] Une fois que le nuage de points unique complet (IA) est correctement effectué, un opérateur entraîne la PTM (2) vers sa position initiale et retire avec précaution le moyen de balayage (3). Pendant ce temps, un second opérateur effectue la même opération sur la PTM (2) avec le moyen de balayage (3).
[0159] Puisque le système de positionnement et d’évitement des collisions est basé sur un matériel à base optique, un moyen de balayage tridimensionnel (3), pour déterminer le nuage de points (IA) et que le bâtiment (4) peut être utilisé à des fins de peinture, le matériel optique doit être installé de préférence lorsque le VTP (1) vient d’être garé et doit être retiré après détermination de la surface/forme extérieure du VTP (1) et avant le début du processus de peinture ou de maintenance. Cela évite d’abord les risques de surpulvérisation sur les lentilles optiques du matériel de détection et évite l’utilisation de matériel spécifique adapté aux zones dangereuses, appelé aussi antidéflagrant, lorsque la peinture utilisée est à base de solvant. Il faut comprendre que le procédé est basé sur une détermination de la position/orientation et de la surface/forme extérieure d'un VTP (1) à un instant défini, dans des conditions définies. Les modifications des conditions après la procédure de balayage ne sont pas prises en compte par le système. Notez que le système peut être amélioré pour convenir également aux opérations de peinture ou de maintenance et serait donc en mesure de fournir des données instantanées/en temps réel pendant les opérations de peinture ou de maintenance.
[0160] PHASE 2 :
[0161] La seconde phase opérationnelle correspond à l'évitement des collisions lors de l'utilisation de la PTM (2) pour des tâches productives.
[0162] Comme décrit précédemment, le nuage de points unique complet (IA) est automatiquement partagé avec l'équipement de commande de la plateforme de travail mobile (7).
[0163] Pour éprouver la fonction, avant de commencer des mouvements opérationnels productifs sous le contrôle du système d'évitement collision, le bon fonctionnement doit être brièvement testé par l'opérateur. Ceci est effectué sur un objet de test virtuel, marqué sous la forme d’un carré au sol, ayant une hauteur virtuelle d'un mètre. Lorsque le système d'évitement de collision est activé, l'opérateur aborde l'objet de test virtuel avec la PTM (2) depuis différentes directions et vérifie si la réduction de vitesse et l'arrêt complet se produisent correctement, ainsi que si le mouvement de secours dans la direction opposée à la collision potentielle fonctionne correctement. L'objet de test virtuel est une partie fixe du nuage de points complet. Plusieurs objets de test virtuels peuvent être virtuellement placés à des emplacements appropriés à l'intérieur du bâtiment (4) lors de la mise en service du système et marqués en conséquence sur le sol.
[0164] Réaction du système en phase 2 : Pendant les mouvements de la PTM (2) en phase 2, l'équipement de commande de la plateforme en boucle fermée (7) surveille en temps réel l'occurrence potentielle d'une collision entre la PTM (2) et le VTP (1). Lorsqu'une intersection entre le nuage de points complet (IA) et la coque de sécurité (71) de la PTM (2) est détectée, la PTM (2) est uniquement autorisée à poursuivre son déplacement à faible vitesse et un voyant indique cette condition. Lorsqu'une intersection entre le nuage de points complet (IA) et la coque de sécurité (72) de la PTM (2)est détectée, la PTM (2) est totalement arrêtée et un voyant indique cette condition. Dans ce cas, l'opérateur n'est autorisé à se déplacer que dans la direction opposée à la collision potentielle.
[0165] D'un point de vue opérationnel et comme mentionné précédemment, la PTM (2) est généralement commandée via un pupitre de commande manuelle (16), où un opérateur humain génère des points de consigne de mouvement, généralement via des manettes ou des boutons-poussoirs. Le système d'évitement de collision a pour effet de réduire la vitesse de déplacement de l'axe à des valeurs sûres, dans la direction correspondante.
[0166] Notez que le système d'évitement de collision peut être désactivé via l'application d'interface utilisateur graphique principale (55). Dans ce cas, la PTM (2) est libre de se déplacer dans son 6DoF, uniquement limitée par sa propre liberté de mouvement physique.
[0167] On comprendra que certaines caractéristiques de l'invention, qui sont, par souci de clarté, décrites dans le contexte de modes de réalisation distincts, peuvent également être fournies en combinaison dans un seul mode de réalisation. Inversement, diverses caractéristiques de l'invention, qui sont, par souci de brièveté, décrites dans le contexte d'un seul mode de réalisation, peuvent également être fournies séparément ou dans toute sous-combinaison appropriée.
Claims (1)
- Appareil pour générer un nuage de points (IA) représentatif de la forme extérieure réelle d'un véhicule de transport de personnes (1) situé dans un bâtiment (4), conçu pour déterminer la position et l'orientation dudit véhicule de transport de personnes (1) dans ledit bâtiment (4) et conçu pour déterminer la position et l'orientation relatives d'au moins une plateforme de travail mobile (2) à l'intérieur du bâtiment (4), la position et l'orientation dudit véhicule de transport de personnes (1) ainsi que la position et l'orientation de ladite plateforme de travail mobile (2) étant référencées par rapport à au moins un point de référence connu (RI) à l'intérieur dudit bâtiment (4), ledit appareil étant conçu pour empêcher les collisions entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1), ledit appareil comprenant :- au moins un point de référence connu (RI) à l'intérieur dudit bâtiment (4), (RI) étant le point d'origine d'un système de coordonnées à 6 degrés de liberté et servant de point de référence commun central et- au moins un moyen de balayage tridimensionnel (3) conçu pour déterminer la forme extérieure réelle dudit véhicule de transport de personnes (1) et- au-moins un moyen de calcul stationnaire (6) conçu pour générer un nuage de points (IA) à partir des données du moyen de balayage tridimensionnel (3), ledit nuage de points (IA) étant représentatif de la forme extérieure réelle dudit véhicule de transport de personnes (1) et- un point de référence connu (R2) de la plateforme de travail mobile (2) situé sur ladite plateforme de travail mobile (2) à l'intérieur dudit bâtiment (4) et- au moins un moyen de réglage (8) conçu pour paramétrer la position et l’orientation jusqu'à 6 degrés de liberté de la plateforme de travail mobile (2) à l'intérieur dudit bâtiment (4) selon le point de référence (R2) de la plateforme de travail mobile (2) par rapport à l'emplacement du point de référence du bâtiment (RI) et- le moyen de balayage tridimensionnel (3), le moyen de réglage (8), le moyen de calcul stationnaire (6) et au moins un [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] premier processeur (21) étant reliés par l'intermédiaire d'un moyen de communication (30,31,32) et- au-moins un premier processeur (21) étant conçu pour prévenir les collisions entre la plateforme de travail mobile (2) à l'intérieur dudit bâtiment (4) et le véhicule de transport de personnes (1) en comparant la position de points uniques du nuage de points généré (IA) à la position et l’orientation du modèle tridimensionnel (2A) pour détecter un risque de collision entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1), caractérisé en ce que ledit au moins premier processeur (21) est conçu pour générer un modèle tridimensionnel (2A) représentatif de la plateforme de travail mobile (2), et ledit au moins premier processeur (21) est également conçu pour déterminer la position et l'orientation jusqu'à 6 degrés de liberté dudit modèle tridimensionnel (2A) représentatif de ladite plateforme de travail mobile (2).Appareil selon la revendication 1, comprenant une plateforme de travail mobile (2) de chaque côté de l’axe longitudinal du véhicule de transport de personnes (1).Appareil selon la revendication 1, ladite plateforme de travail mobile (2) étant soit une plateforme de travail suspendue au toit du bâtiment, soit une plateforme de travail ancrée au sol, soit une plateforme de travail sur roues, soit une combinaison d’une plateforme de travail suspendue au toit du bâtiment et d'une plateforme de travail ancrée au sol et d'une plateforme de travail sur roues.Appareil selon la revendication 3, dans lequel ladite plateforme de travail mobile (2) étant contrôlée manuellement ou automatiquement. Appareil selon la revendication 1, dans lequel ladite au moins une plateforme de travail mobile (2) portant un ou une pluralité d’appareils d’impression ou de caméras ou de robots ou d'appareils de traitement de surface ou de personnes ou une combinaison d’un appareil d’impression et d'une caméra et d'un robot et d’un appareil de traitement de surface et d'une personne.Appareil selon la revendication 1, dans lequel le véhicule de transport de personnes (1) pouvant être un aéronef, un hélicoptère, une fusée, une [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] [Revendication 11] [Revendication 12] [Revendication 13] navette spatiale, un lanceur spatial, un train, une voiture, un bus ou un bateau ou une partie de ceux-ci.Appareil selon la revendication 1, dans lequel le moyen de balayage tridimensionnel (3) peut être porté par ladite plateforme de travail (2) ou non pendant la génération du nuage de points (IA).Appareil selon la revendication 1, dans lequel le moyen de communication est basé sur une infrastructure Ethernet basée sur LAN (30) ou WLAN (31,32).Appareil selon la revendication 1, dans lequel le moyen de calcul stationnaire (6) comprend au moins un serveur principal (10) et au moins un second processeur (20) pour le traitement des données tridimensionnelles par le moyen de balayage tridimensionnel (3), pour la gestion anticollision et au moins un bureau Interface Utilisateur Graphique (11) et une infrastructure Ethernet (30, 31, 32) les reliant tous ensemble.Utilisation de l’appareil selon la revendication 1 pour empêcher les collisions entre ledit véhicule de transport de personnes (1) et ladite au moins une plateforme de travail mobile (2).Utilisation selon la revendication 10, dans laquelle la plateforme de travail mobile (2) comprenant également un premier processeur embarqué (21) conçu pour comparer la position de points uniques du nuage de points généré (IA) à la position et l’orientation du modèle tridimensionnel (2A), de sorte que lorsqu’un risque de collision est détecté entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1), une courbe de décélération prédéterminée jusqu’à l’arrêt complet pour respecter obligatoirement une distance minimale prédéterminée par rapport au contact physique entre toute partie du véhicule de transport de personnes (1) et la plateforme de travail (2) soit réalisée. Utilisation selon la revendication 11, dans laquelle la distance minimale entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1) est comprise entre 100 mm et 200 mm, de préférence 150 mm.Utilisation de l’appareil selon la revendication 1 pour effectuer une planification de chemin dynamique (DPP) pour ladite au moins une plateforme de travail mobile (2) afin d’automatiser les mouvements contrôlés manuellement de ladite plateforme de travail mobile (2) en direction et le long du véhicule de transport de personnes (1) sur la base de trajectoires préprogrammées.[Revendication 14]Procédé pour générer un nuage de points (IA) représentatif de la forme extérieure réelle d'un véhicule de transport de personnes (1) situé dans un bâtiment (4) et pour déterminer la position et l'orientation dudit véhicule de transport de personnes (1) dans ledit bâtiment et pour déterminer la position et l'orientation relatives d'au moins une plateforme de travail mobile (2) jusqu'à 6 degrés de liberté, ledit procédé étant destiné à empêcher les collisions entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1) tel que défini dans la revendication 1, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :A. déterminer ledit point de référence connu (RI) du bâtiment (4) étant le point d'origine d'un système de coordonnées à 6 degrés de liberté et servant de point de référence commun central, etB. déterminer la forme extérieure réelle dudit véhicule de transport de personnes (1) par l’intermédiaire d’au moins un moyen de balayage tridimensionnel (3) etC. générer un nuage de points (IA) à partir des données du moyen de balayage tridimensionnel (3), ledit nuage de points (IA) étant représentatif de la forme extérieure réelle dudit véhicule de transport de personnes (1) via au moins un moyen de calculstationnaire (6) etD. déterminer un point de référence (R2) connu de la plateforme de travail mobile (2) situé sur ladite plateforme de travail mobile (2) etE. régler la position et l'orientation jusqu'à 6 degrés de liberté de la plateforme de travail mobile (2) en fonction du point de référence (R2) par rapport à la localisation du point de référence (RI) du bâtiment via au moins un moyen de réglage (8),F. communiquer entre le moyen de balayage tridimensionnel (3), le moyen de réglage (8), le moyen de calcul stationnaire (6) et le premier processeur (21) par l'intermédiaire d'un moyen de communication (30,31,32),G. comparer la position de points uniques du nuage de points généré (IA) avec la position et l'orientation du modèle tridimensionnel (2A) afin de détecter un risque de collision entre la plateforme de travail mobile (2) et le véhicule de transport de personnes (1), caractérisé en ce que le procédé comprend les [Revendication 15] [Revendication 16] [Revendication 17] étapes suivantes :H. générer un modèle tridimensionnel (2A) représentatif de la plateforme de travail mobile (2) par l'intermédiaire d'au-moins un premier processeur (21), etI. déterminer la position et l'orientation jusqu'à 6 degrés de liberté dudit modèle tridimensionnel (2A) représentatif de ladite plateforme de travail mobile (2) par l’intermédiaire dudit premier processeur (21).Procédé selon la revendication 14, comprenant une étape supplémentaire J) consistant à respecter une courbe de décélération prédéterminée jusqu’à arrêt complet pour respecter obligatoirement une distance minimale prédéterminée par rapport au contact physique entre toute partie du véhicule de transport de personnes (1) et la plateforme de travail mobile (2), par l’intermédiaire dudit premier processeur (21). Procédé selon la revendication 14, dans lequel les étapes B) et C) dudit procédé durent entre 60 minutes et 80 minutes.Procédé selon la revendication 14 et la revendication 15, dans lequel les étapes B), C) G) et J) dudit procédé ont une résolution de nuage de points (IA) du véhicule de transport de personnes (1) comprise entre 10 mm et 50 mm.
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