FR3096667A1 - plateforme hexapode avec debattement augmenté - Google Patents
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Abstract
PLATEFORME HEXAPODE AVEC DEBATTEMENT AUGMENTE L’invention concerne une plateforme hexapode (100) comportant une base (102) ; un plateau (104) ; un ensemble de six vérins (106a-b) associés par paires, et où chaque vérin (106a-b) est monté articulé avec le plateau (104) ; pour chaque paire, un coulisseau (108) mobile en translation sur la base (102), où pour une première paire, les deux vérins (106a-b) de ladite première paire sont montés articulés sur le coulisseau (108), où l’articulation avec le plateau (104) d’un des deux vérins (106a) de ladite première paire est voisine de l’articulation avec le plateau (104) d’un des deux vérins d’une deuxième paire et où l’articulation avec le plateau (104) de l’autre des deux vérins (106b) de ladite première paire est voisine de l’articulation avec le plateau (104) d’un des deux vérins d’une troisième paire ; pour chaque coulisseau (108), un système de mise en mouvement qui déplace le coulisseau (108) ; et une unité de contrôle qui commande chaque vérin (106a-b) et le système de mise en mouvement. Une telle plateforme hexapode permet une plus grande amplitude des débattements du plateau par déplacement des systèmes de mise en mouvement. Fig. 1
Description
La présente invention concerne une plateforme hexapode du type plateforme de Stewart comportant une architecture qui autorise des débattements amplifiés du plateau, ainsi qu’un chariot de transport comportant deux de ces plateformes hexapodes.
Une plateforme hexapode comporte classiquement une base et un plateau et un ensemble de six vérins où chacun est monté articulé entre la base et le plateau qui est susceptible de recevoir un objet à supporter.
Les vérins sont disposés par paires, où pour une paire, les articulations avec la base des vérins de la paire sont voisines, tandis que l’articulation avec le plateau d’un des deux vérins de ladite paire est voisine de l’articulation avec le plateau d’un des deux vérins d’une deuxième paire et que l’articulation avec le plateau de l’autre des deux vérins de ladite paire est voisine de l’articulation avec le plateau d’un des deux vérins d’une troisième paire.
Une telle plateforme hexapode permet une manipulation d’un objet disposé sur le plateau et à chaque position du plateau correspond un allongement particulier de chaque vérin.
Bien qu’une telle plateforme hexapode donne satisfaction, il est nécessaire de trouver une nouvelle architecture permettant d’amplifier les débattements du plateau.
Un objet de la présente invention est de proposer une plateforme hexapode qui présente une architecture qui autorise une plus grande amplitude des débattements du plateau.
A cet effet, est proposée une plateforme hexapode comportant :
- une base,
- un plateau,
- un ensemble de six vérins associés par paires, et où chaque vérin est monté articulé avec le plateau,
- pour chaque paire, un coulisseau monté mobile en translation sur la base selon une direction de translation, où les deux vérins de ladite paire sont montés articulés sur le coulisseau,
- pour chaque coulisseau, un système de mise en mouvement qui déplace le coulisseau parallèlement à la direction de translation, et
- une unité de contrôle qui commande chaque vérin et le système de mise en mouvement.
Une telle plateforme hexapode permet une plus grande amplitude des débattements du plateau par déplacement des systèmes de mise en mouvement.
Avantageusement, le plateau présente trois zones d’articulation qui sont réparties aux trois sommets d’un triangle et au niveau de chaque zone d’articulation, deux vérins de deux paires différentes sont articulés au plateau.
Avantageusement, les trois directions de translation sont horizontales et concourantes en un même point.
Avantageusement, les trois directions de translation sont disposées à 120° les unes des autres.
Avantageusement, la base présente une butée sur laquelle le plateau vient en appui dans une position abaissée.
L’invention propose également un chariot de transport pour des ailes jointives d’un aéronef, où ledit chariot de transport comporte un plan de symétrie verticale, un châssis monté sur des roues, un ensemble d’éléments de support montés sur le châssis où chacun est destiné à venir en appui sous une structure de l’aéronef, et de part et d’autre du plan médian, une plateforme hexapode selon l'une des variantes précédentes, où la base est solidaire du châssis, et où chaque plateau est destiné à être en appui sous une aile.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION
La Fig. 1 montre une plateforme hexapode 100 qui comporte une base 102, un plateau 104 et un ensemble de six vérins 106a-b associés par paires.
La plateforme hexapode 100 comporte également pour chaque paire, un coulisseau 108 qui est monté mobile en translation sur la base 102 selon une direction de translation 110 et les deux vérins 106a-b de ladite paire sont montés articulés sur le coulisseau 108. Chaque coulisseau 108 est mobile entre deux positions extrêmes.
Les trois directions de translation 110 sont horizontales et concourantes en un même point.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, les trois directions de translation 110 sont en outre disposées à 120° les unes des autres.
Chaque vérin 106a-b est monté articulé avec le plateau 104 qui est susceptible de recevoir un objet à supporter, ici par l’intermédiaire de plots de fixation 120.
La plateforme hexapode 100 comporte également pour chaque coulisseau 108, un système de mise en mouvement qui déplace le coulisseau 108 parallèlement à la direction de translation 110 le long de la base 102.
Ainsi, en fonction des besoins, il est possible de déplacer chaque coulisseau 108 afin de gagner en amplitude de déplacement du plateau 104.
La plateforme hexapode 100 comporte également une unité de contrôle qui commande l’allongement de chaque vérin 106a-b et le système de mise en mouvement.
Le plateau 104 présente trois zones d’articulation qui sont réparties aux trois sommets d’un triangle et au niveau de chaque zone d’articulation, deux vérins 106a-b de deux paires différentes sont articulés au plateau 104.
De manière plus particulière, dans le mode de réalisation de l’invention présenté sur les Figs., pour une première paire, les deux vérins 106a-b de ladite première paire sont montés articulés sur le même coulisseau 108 associé, tandis que l’articulation avec le plateau 104 d’un des deux vérins 106a de ladite première paire est voisine de l’articulation avec le plateau 104 d’un des deux vérins de la deuxième paire et que l’articulation avec le plateau 104 de l’autre des deux vérins 106b de ladite première paire est voisine de l’articulation avec le plateau 104 d’un des deux vérins de la troisième paire. Cette implantation se répète ainsi pour les trois paires.
La plateforme hexapode 100 peut prendre différentes positions caractéristiques :
Une position abaissée pour laquelle les vérins 106a-b sont complètement rétractés et chaque coulisseau 108 est éloigné du point de concourance, de manière à abaisser le plateau 104 et ainsi obtenir une plateforme hexapode 100 moins encombrante et plus stable par abaissement du centre de gravité.
Une position intermédiaire pour laquelle les vérins 106a-b sont complètement rétractés et chaque coulisseau 108 est rapproché du point de concourance à une position nominale, de manière à relever le plateau 104 en ne travaillant qu’avec les coulisseaux 108. Les vérins 106a-b se comportent alors comme des barres rigides. La position nominale de chaque coulisseau 108 correspond globalement au milieu entre les deux positions extrêmes.
Une position nominale d’utilisation pour laquelle chaque coulisseau 108 est dans sa position nominale, et chaque vérin 106a-b est commandé en fonction de la position que le plateau 104 doit prendre.
La base 102 peut éventuellement être équipée de moyens de déplacement qui assurent le déplacement de la base 102 sur le sol. Les moyens de déplacement prennent par exemple la forme de roues motorisées représentées ici par des capotages moteur 150, chacun contenant un moteur et une roue entraînée par ledit moteur. Les moyens de déplacement peuvent prendre d’autres formes comme par exemple un générateur de coussin d’air. L’unité de contrôle commande également chaque moyen de déplacement c'est-à-dire ici chaque roue motorisée.
La Fig. 2 montre un agrandissement d’un mode de réalisation du système de mise en mouvement et du coulisseau 108. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, le système de mise en mouvement comporte un moteur 114 et une vis à billes 116 dont l’axe est parallèle à la direction de translation 110. La vis à billes 116 est entraînée en rotation par le moteur 114 et le coulisseau 108 engrène avec la vis à billes 116 par l’intermédiaire d’un écrou 118 solidaire du coulisseau 108. Chaque système de mise en mouvement peut également prendre la forme d’un vérin.
L’unité de contrôle commande également chaque système de mise en mouvement, c'est-à-dire ici chaque moteur 114.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté sur les Figs. 1 et 2, chaque articulation d’un vérin 106a-b avec le coulisseau 108 est réalisée par une chape 120, et chaque articulation d’un vérin 106a-b avec le plateau 104 est réalisée par une chape 122.
Pour déterminer la position du coulisseau 108 parallèlement à la direction de translation 110, le système de mise en mouvement comporte un système de localisation qui prend ici la forme d’un encodeur magnétique 124 qui se déplace en regard d’une échelle magnétique 126.
Le système de localisation communique avec l’unité de contrôle afin de permettre le contrôle du système de mise en mouvement en fonction des besoins.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté sur la Fig. 2, le coulisseau 108 se déplace sur deux guides linéaires 127 parallèles à la direction de translation 110.
En position abaissée, le plateau 104 vient au plus près de la base 102 et pour éviter que le plateau 104 passe sous une position limite qui rendrait le transfert vers la position intermédiaire difficile, la base 102 présente une butée 130 sur laquelle le plateau 104 vient en appui en position abaissée. La butée 130 prend ici la forme d’un plot qui est aligné verticalement avec le point de concourance.
L’unité de contrôle comporte, reliés par un bus de communication : un processeur ou CPU (« Central Processing Unit » en anglais) ; une mémoire vive RAM (« Random Access Memory » en anglais) ; une mémoire morte ROM (« Read Only Memory » en anglais) ; une unité de stockage telle qu’un disque dur ou un lecteur de support de stockage, tel qu’un lecteur de cartes SD (« Secure Digital » en anglais) ; au moins une interface de communication, permettant à l’unité de contrôle de communiquer avec chaque roue motorisée, le système de mise en mouvement et chaque vérin 106a-b.
Le processeur est capable d’exécuter des instructions chargées dans la RAM à partir de la ROM, d’une mémoire externe (non représentée), d’un support de stockage (tel qu’une carte SD), ou d’un réseau de communication. Lorsque l’équipement est mis sous tension, le processeur est capable de lire de la RAM des instructions et de les exécuter. Ces instructions forment un programme d’ordinateur causant la mise en œuvre, par le processeur, de tout ou partie des algorithmes et étapes permettant le fonctionnement du système de manutention 100.
Tout ou partie des algorithmes et étapes peut être implémenté sous forme logicielle par exécution d’un ensemble d’instructions par une machine programmable, par exemple un DSP (« Digital Signal Processor » en anglais) ou un microcontrôleur, ou être implémenté sous forme matérielle par une machine ou un composant dédié, par exemple un FPGA (« Field-Programmable Gate Array » en anglais) ou un ASIC (« Application-Specific Integrated Circuit » en anglais).
La Fig. 3 montre un chariot de transport 300 qui permet de transporter des ailes d’un aéronef et de les positionner sous la structure de l’aéronef, c'est-à-dire à l’endroit où elles doivent être fixées. Le chariot de transport 300 est plus particulièrement adapté au transport d’ailes jointes, c'est-à-dire de deux ailes jointives, c'est-à-dire qui sont fixées l’une à l’autre au niveau d’une extrémité proximale destinée à être fixée au fuselage de l’aéronef.
Le chariot de transport 300 comporte un châssis 302 qui est monté sur des roues 304 dont au moins certaines peuvent être motorisées. Le chariot de transport 300 présente un axe longitudinal X qui est la direction principale de roulement des roues 304 et un plan médian de symétrie verticale qui passe par l’axe longitudinal X. La zone de jonction entre les ailes est disposée au niveau du plan médian.
De part et d’autre du plan médian, le chariot de transport 300 comporte une plateforme hexapode 100 selon l’invention, où la base 102 est solidaire du châssis 302, et où chaque plateau 104 est destiné à être en appui sous une des ailes.
Pour parfaire l’assise de l’aéronef durant le montage des ailes, le chariot de transport 300 comporte un ensemble d’éléments de support où chacun est monté sur le châssis 302. Les éléments de support comprennent ici un berceau avant 310a, un berceau arrière 310b, ainsi que deux vérins avant de support 330a-b et deux vérins arrière de support 332a-b.
Chaque berceau 310a-b est destiné à venir en appui sous la structure de l’aéronef.
Chacun des vérins support 330a-b, 332a-b présente un support monté sur la tige du vérin de support et destiné à venir en appui sous la structure de l’aéronef.
Ainsi, lorsque les éléments supports sont placés en appui sous la structure de l’aéronef, chaque plateau 104 peut être déplacé pour soulever les ailes afin de les approcher de la structure de l’aéronef où elles doivent être fixées.
L’utilisation de deux plateformes hexapodes 100 pour supporter des ailes assure une grande souplesse et une grande capacité de réglage dans la position des ailes. Le positionnement des ailes lors de l’approche de la structure de l’aéronef est assuré avec une très grande précision.
Claims (6)
- Plateforme hexapode (100) comportant :
- une base (102),
- un plateau (104),
- un ensemble de six vérins (106a-b) associés par paires, et où chaque vérin (106a-b) est monté articulé avec le plateau (104),
- pour chaque paire, un coulisseau (108) monté mobile en translation sur la base (102) selon une direction de translation (110), où les deux vérins (106a-b) de ladite paire sont montés articulés sur le coulisseau (108),
- pour chaque coulisseau (108), un système de mise en mouvement qui déplace le coulisseau (108) parallèlement à la direction de translation (110), et
- une unité de contrôle qui commande chaque vérin (106a-b) et le système de mise en mouvement. - Plateforme hexapode (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le plateau (104) présente trois zones d’articulation qui sont réparties aux trois sommets d’un triangle et en ce qu’au niveau de chaque zone d’articulation, deux vérins (106a-b) de deux paires différentes sont articulés au plateau (104).
- Plateforme hexapode (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les trois directions de translation (110) sont horizontales et concourantes en un même point.
- Plateforme hexapode (100) selon la revendication 3, caractérisée en ce que les trois directions de translation (110) sont disposées à 120° les unes des autres.
- Plateforme hexapode (100) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la base (102) présente une butée (130) sur laquelle le plateau (104) vient en appui dans une position abaissée.
- Chariot de transport (300) pour des ailes jointives d’un aéronef, où ledit chariot de transport (300) comporte un plan de symétrie verticale, un châssis (302) monté sur des roues (304), un ensemble d’éléments de support montés sur le châssis (302) où chacun est destiné à venir en appui sous une structure de l’aéronef, et de part et d’autre du plan médian, une plateforme hexapode (100) selon l'une des revendications 1 à 5, où la base (102) est solidaire du châssis (302), et où chaque plateau (104) est destiné à être en appui sous une aile.
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