FR3101852A1 - Dispositif de transport d'objets, équipement et procédé associé - Google Patents
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Abstract
Dispositif de transport d'objets, équipement et procédé associé
La présente invention concerne un dispositif (1) de transport d'objets comprenant :- une première (3A) et une deuxième (3B) sangles d'arrimage du dispositif (1) sur l'objet à transporter,- une première (7A) et une deuxième (7B) sangles de raccordement,- une pluralité de couples moteur-hélice (17) configurés pour pouvoir communiquer avec une unité de commande (19) du dispositif (1), lesdits couples moteur-hélice (17) étant destinés à être fixés sur la première (7A) et la deuxième (7B) sangles de raccordement,- un premier ensemble de sangles de liaison (9) pour relier des premiers points de liaison (11) situés sur les sangles d'arrimage (3A, 3B) à des deuxièmes points de liaison (13) situés sur les sangles de raccordement, les premiers points de liaison (9) étant répartis sur au moins une portion des sangles d'arrimage (3A, 3B),l'unité de commande (19) étant configurée pour activer et commander un ou plusieurs couples moteur-hélice (17) pour permettre le déplacement de l'objet sur lequel est arrimé le dispositif (1).
Description
Le domaine de la présente invention est relatif au transport d'objets et plus particulièrement aux dispositifs de transport d'objets utilisant des couples moteur-hélice.
L'utilisation de couples moteur-hélice pour le transport d'objets permet de fournir un service de transport d'objet même dans des endroits reculés ou difficiles d'accès. De plus, la puissance et/ou le nombre de couples moteur-hélice utilisés permet une grande modularité et donc le transport d'objets de taille et de poids variés.
Les solutions de l'état de la technique pour permettre le transport d'objets lourds et/ou encombrants comprennent notamment, comme représenté sur la figure 1, l'utilisation d'une pluralité de couples moteur-hélice H1, H2, Hn reliés par des câbles C1, C2, Cn à un point de fixation fv de l'objet à transporter, les couples moteur-hélice H1, H2, Hn étant pilotés depuis une station de commande SC disposée au niveau d'une base au sol B. Cependant une telle solution est très difficile à mettre en œuvre car elle nécessite une communication et une coordination des couples moteur-hélice pour permettre le transport de l'objet tout en évitant les chocs entre les couples moteur-hélice et doit prendre en compte le mouvement pendulaire de l'objet durant le transport qui peut rendre le transport dangereux si les couples moteur-hélice n'arrivent pas à maîtriser ce mouvement parasite.
Une première solution alternative est de multiplier le nombre de points de fixation pour réduire l'effet pendulaire, par exemple un point de fixation f1...f4 par drone D1...D4 comme représenté sur la figure 2. Cependant, ce phénomène est seulement atténué et l'ensemble de contraintes citées précédemment demeure.
Il est également connu de fixer rigidement les couples moteur-hélice à la charge. Cela permet de simplifier les lois de commande et de contrôle des couples moteur-hélice et réduit fortement la sensibilité aux mouvements pendulaires. Cependant, cela requiert de mettre en ouvre une solution de mesure des positions relatives de couples moteur-hélice les uns par rapport aux autres et de développer des moyens de fixation propres à chaque charge à transporter.
Ainsi, la présente invention vise à proposer une solution permettant d'obtenir un transport d'objet à base de couples moteur-hélice qui soit simple à mettre en œuvre et qui permette un transport fiable et en toute sécurité des objets même lourds et encombrants.
A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de transport d'objets comprenant :
- une première et une deuxième sangles d'arrimage du dispositif sur l'objet à transporter,
- une première et une deuxième sangles de raccordement,
- une pluralité de couples moteur-hélice configurés pour pouvoir communiquer avec une unité de commande du dispositif, lesdits couples moteur-hélice étant destinés à être fixés sur la première et la deuxième sangles de raccordement,
- un premier ensemble de sangles de liaison pour relier des premiers points de liaison situés sur les sangles d'arrimage à des deuxièmes points de liaison situés sur les sangles de raccordement, les premiers points de liaison étant répartis sur au moins une portion des sangles d'arrimage,
l'unité de commande étant configurée pour activer et commander un ou plusieurs couples moteur-hélice pour permettre le déplacement de l'objet sur lequel est arrimé le dispositif.
- une première et une deuxième sangles d'arrimage du dispositif sur l'objet à transporter,
- une première et une deuxième sangles de raccordement,
- une pluralité de couples moteur-hélice configurés pour pouvoir communiquer avec une unité de commande du dispositif, lesdits couples moteur-hélice étant destinés à être fixés sur la première et la deuxième sangles de raccordement,
- un premier ensemble de sangles de liaison pour relier des premiers points de liaison situés sur les sangles d'arrimage à des deuxièmes points de liaison situés sur les sangles de raccordement, les premiers points de liaison étant répartis sur au moins une portion des sangles d'arrimage,
l'unité de commande étant configurée pour activer et commander un ou plusieurs couples moteur-hélice pour permettre le déplacement de l'objet sur lequel est arrimé le dispositif.
Selon un aspect de la présente invention, la répartition des premiers points de liaison sur au moins une portion des sangles d'arrimage est sensiblement régulière.
Selon un autre aspect, les sangles de liaison du premier ensemble ont une longueur sensiblement identique et comprise entre 10cm et 1m, de préférence entre 20cm et 50cm.
Selon un autre aspect, le dispositif comprend un deuxième ensemble de sangles de liaison pour relier la première et la deuxième sangles d'arrimage, les sangles de liaison du deuxième ensemble ayant une longueur sensiblement identique de sorte que la première et la deuxième sangles d'arrimage sont configurées pour s'étendre de manière sensiblement parallèle.
Selon un autre aspect, les différentes sangles sont réalisées dans un matériau textile souple dont l'allongement en charge est inférieur à 15 %, par exemple du polyester, du polyamide ou du polypropylène.
Selon un autre aspect, les couples moteur-hélice comprennent un ou plusieurs capteurs configurés pour déterminer l'assiette du couple moteur-hélice et dans lequel l'unité de commande est configurée pour décider de l'activation d'un couple moteur-hélice en fonction de l'assiette mesurée du couple moteur-hélice.
Selon un autre aspect, le dispositif comprend également une pluralité de batteries configurées pour alimenter la pluralité de couples moteur-hélice et dans lequel l'unité de commande est configurée pour déterminer le niveau de charge des batteries et pour décider du choix de la ou des batteries utilisées pour alimenter un couple moteur-hélice. Ainsi, la multiplicité des unités de batteries améliore la fiabilité par l’effet de redondance.
Selon un autre aspect, le dispositif comprend également une alimentation par câble et l'unité de commande est configurée pour gérer l'alimentation des couples moteur-hélice via ledit câble.
La présente invention concerne également un équipement comprenant un premier dispositif tel que décrit précédemment comprenant une première unité de commande et un deuxième dispositif tel que décrit précédemment comprenant une deuxième unité de commande et dans lequel la première et la deuxième unité de commande comprennent des moyens de communication et sont configurées pour communiquer entre elles et pour déterminer une unité de commande maître et une unité de commande esclave, l'unité de commande maître étant configurée pour activer et commander un ou plusieurs couples moteur-hélice associés à l'unité de commande esclave via l'unité de commande esclave.
Selon un autre aspect, le premier et le deuxième dispositifs sont disposés bout à bout pour former un équipement dont la longueur correspond à la somme des longueurs des deux dispositifs.
La présente invention concerne également un Procédé de déplacement d'un objet à l'aide d'un dispositif tel que décrit précédemment comprenant les étapes suivantes :
- on arrime le dispositif sur l'objet à déplacer grâce aux sangles d'arrimage,
- on mesure l'assiette des couples moteur-hélice,
- on sélectionne les couples moteur-hélice à activer en fonction de l'assiette mesurée des couples moteur-hélice,
- on réalise une première poussée en activant les couples moteur-hélice sélectionnés de manière à déterminer l'emplacement du centre de gravité de l'objet,
- on détermine une loi de commande des couples moteur-hélice en fonction de l'emplacement du centre de gravité déterminé de manière à soulever l'objet.
- on arrime le dispositif sur l'objet à déplacer grâce aux sangles d'arrimage,
- on mesure l'assiette des couples moteur-hélice,
- on sélectionne les couples moteur-hélice à activer en fonction de l'assiette mesurée des couples moteur-hélice,
- on réalise une première poussée en activant les couples moteur-hélice sélectionnés de manière à déterminer l'emplacement du centre de gravité de l'objet,
- on détermine une loi de commande des couples moteur-hélice en fonction de l'emplacement du centre de gravité déterminé de manière à soulever l'objet.
Selon un autre aspect, le procédé comprend les étapes supplémentaires suivantes lors du déplacement de l'objet :
- on détermine une direction de transport,
- on détermine l'assiette des différents couples moteur-hélice,
- on adapte la loi de commande des couples moteur-hélice en fonction de la direction et des assiettes des couples moteur-hélice déterminées.
- on détermine une direction de transport,
- on détermine l'assiette des différents couples moteur-hélice,
- on adapte la loi de commande des couples moteur-hélice en fonction de la direction et des assiettes des couples moteur-hélice déterminées.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple et sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels :
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
La figure 3 représente un exemple de réalisation d'un dispositif de transport d'objets 1 selon la présente invention.
Le dispositif 1 comprend une première 3A et une deuxième 3B sangles d'arrimage du dispositif sur un objet 10 à transporter (visible sur la figure 6). Les sangles d'arrimage 3A, 3B peuvent s'étendre parallèlement l'une à l'autre. Les sangles d'arrimage 3A, 3B comprennent un dispositif de serrage 5 configuré pour permettre l'arrimage des sangles 3A, 3B autour d'un objet 10 à transporter, par exemple un dispositif à cliquets ou à encliquetage ou tout autre dispositif de serrage connu de l'homme du métier. Les sangles d'arrimage 3A, 3B peuvent être de longueur égale.
De manière optionnelle, le dispositif 1 peut également comprendre des sangles d'arrimage additionnelles 3C, 3D s'étendant dans une direction différente, notamment perpendiculairement, de la première 3A et de la deuxième 3B sangles d'arrimage pour permettre une meilleure stabilité du dispositif 1. Les sangles d'arrimage supplémentaires 3C, 3D sont par exemple reliées au sangles d'arrimage 3A, 3B, par exemple par des coutures ou par collage. Le nombre de sangles d'arrimage supplémentaires 3C, 3D peut être différent de deux.
Les sangles d'arrimage 3A, 3B et les sangles d'arrimage supplémentaires 3C, 3D comprennent un dispositif de serrage 5 configuré pour permettre l'arrimage des sangles 3A, 3B, 3C, 3D autour d'un objet 10 à transporter, par exemple un dispositif à cliquets ou à encliquetage ou tout autre dispositif de serrage connu de l'homme du métier.
Le dispositif 1 comprend également une première 7A et une deuxième 7B sangles de raccordement destinées à s'étendre sensiblement parallèlement l'une par rapport à l'autre et sensiblement parallèlement aux sangles d'arrimage 3A, 3B.
Le dispositif 1 comprend également un premier ensemble de sangles de liaison 9 pour relier des premiers points de liaison 11 de la première 3A et de la deuxième 3B sangles d'arrimage et des deuxièmes points de liaison 13 de la première 7A et de la deuxième 7B sangles de raccordement. Les premiers points de liaison 11 sont répartis sur au moins une portion des sangles d'arrimage 3A, 3B. En effet, une portion des sangles d'arrimage 3A, 3B peut être dépourvue de points de liaison 11 car elle est destinée à être située au niveau de la partie inférieure de l'objet 10 à transporter. Les premiers 11 et deuxièmes 13 points de liaison peuvent être répartis de manière régulière le long des sangles d'arrimage 3A, 3B et des sangles de raccordement 7A, 7B. Les liaisons entre les différentes sangles 3A, 3B, 7A, 7B, 9 au niveau des points de liaison 11 sont des liaisons fixes, par exemple des coutures ou des collages et les sangles de liaison 9 du premier ensemble peuvent avoir une longueur uniforme. De plus, les sangles de liaison 9 du premier ensemble peuvent s'étendre de manière sensiblement parallèle entre elles lorsqu'elles sont tendues comme sur la figure 3 ou alternativement peuvent avoir des orientations différentes et peuvent notamment se croiser comme représenté sur la figure 4 qui présente une combinaison de sangles de liaison 9 du premier ensemble qui s'étendent de manière parallèle et de manière croisée. D'autres configurations des sangles de liaison 9 du premier ensemble permettant d'obtenir un espace prédéfini entre les sangles d'arrimage 3A, 3B et les sangles de raccordement 7A, 7B sont également possibles.
Le dispositif 1 peut également comprendre un deuxième ensemble de sangles de liaison 15 disposées entre la première 3A et la deuxième 3B sangles d'arrimage. Les sangles de liaison 15 du deuxième ensemble peuvent être d'une longueur sensiblement égale et disposées de manière sensiblement régulière le long des sangles d'arrimage 3A, 3B de manière à ce que les sangles d'arrimage 3A, 3B s'étendent de manière sensiblement parallèle l'une par rapport à l'autre lorsque fixées sur l'objet 10 à transporter comme représenté sur la figure 3. Les sangles de liaisons 15 du deuxième ensemble forment ainsi des entretoises qui permettent de définir la distance entre la première 3A et la deuxième 3B sangles d'arrimage. Alternativement, les sangles de liaison 15 du deuxième ensemble peuvent s'étendre de manière croisée comme représenté sur la figure 4 qui présente une combinaison de sangles de liaison 15 du deuxième ensemble qui s'étendent de manière parallèle et de manière croisée. D'autres configurations des sangles de liaison 15 du deuxième ensemble permettant d'obtenir un espace prédéfini entre la première 3A et la deuxième 3B sangles d'arrimage sont également possibles. De telles sangles de liaison peuvent aussi être disposées entre les sangles d'arrimage 3C et 3D.
Les différentes sangles 3A, 3B, 3C, 3D, 7A, 7B, 9 et 15 peuvent être réalisées dans un matériau textile souple dont l'allongement en charge est inférieur à 15 %, par exemple du polyester, du polyamide ou du polypropylène. La largeur des différentes sangles est par exemple comprise entre 3 et 10 cm et peut être la même pour toutes les sangles. Alternativement, les sangles d'arrimage 3A, 3B, 3C, 3D peuvent avoir une largeur différente des sangles de liaison 9, 15 ou de raccordement 7A, 7B.
Le dispositif 1 comprend également une pluralité de couples moteur-hélice 17 destinés à venir se fixer sur les sangles de raccordement 7A, 7B. Les couples moteur-hélice 17 sont par exemple répartis de manière régulière le long des sangles de raccordement 7A, 7B. Les couples moteur-hélice sont par exemple fixés sur les sangles de raccordement 7A, 7B de manière amovible via des moyens de solidarisation mutuels par exemple un dispositif à crochet et boucles de type Velcro™ ou un dispositif magnétique ou tout autre moyen de fixation amovible connu de l'homme du métier.
Alternativement, des moyens de fixation permanents tels que des coutures ou de la colle peuvent aussi être utilisés.
La fixation des couples moteur-hélice 17 sur les sangles de raccordement 7A, 7B est par exemple réalisée au niveau des batteries d'alimentation 171 des couples moteur-hélice 17 et/ou d'un module électronique de commande 173 des couples moteur-hélice 17. Une batterie d'alimentation 171 peut être associée à un couple moteur-hélice 17 ou être partagée par plusieurs couples moteur-hélice 17 et configurée pour alimenter l'un ou plusieurs d'entre eux en fonction des besoins. Une combinaison des deux types de batteries d'alimentation 171 est également envisageable.
La longueur des sangles de liaison 9 du premier ensemble peut être déterminée en fonction du diamètre de l'hélice des couples moteur-hélice 17 et de la puissance du moteur des couples moteur-hélice 17 de manière à permettre un dégagement suffisant entre les couples moteur-hélice 17 et l'objet 10 à transporter. Le diamètre des hélices des couples moteur-hélice 17 est par exemple de 40cm. La longueur de sangles de liaison 9 du premier ensemble est par exemple compris entre 10cm et 1m, de préférence entre 20 cm et 50cm. Une telle longueur permet d'avoir un espacement suffisant entre l'objet 10 à transporter et les couples moteur-hélice 17 pour permettre l'évacuation de l'air soufflé par les moteurs 175 des couples moteur-hélice 17 et optimiser le fonctionnement des couples moteur-hélice 17 tout en limitant au maximum l'effet de balancier durant le transport.
Les différentes sangles et notamment les sangles de liaison 9 du premier ensemble permettent donc de définir un premier niveau correspondant à la surface de l'objet 10 à transporter et un deuxième niveau correspondant à la position des couples moteur-hélice 17 lorsque ces derniers sont activés. Ainsi, les différentes sangles forment une section trapézoïdale perpendiculaire à la direction longitudinale du dispositif 1 permettant de garantir une stabilité de l'objet 10 à transporter tout en assurant un espace nécessaire à la circulation de l'air ventilé par les hélices des couples moteur-hélice 17. Ce volume de section trapézoïdale est formé lorsque les couples moteurs hélice situés au-dessus de l'objet 10 à transporter sont activés et s'élèvent jusqu'à tendre les différentes sangles et notamment les sangles de liaison 9 du premier ensemble.
De plus, les couples moteur-hélice 17 peuvent être pourvus d'un carénage (non représenté), par exemple sous forme d'une grille plastique ou métallique, afin de protéger l'hélice des couples moteur-hélice 17 et éviter un contact entre deux hélices de deux couples moteur-hélice 17 adjacents.
Les couples moteur-hélice 17 peuvent ainsi être disposés très proches les uns des autres. L'écart entre deux couples moteur-hélice 17 adjacents est par exemple compris entre 2 et 10cm. Alternativement, cet espace peut également être supérieur pour certains couples moteur-hélice 17, par exemple supérieur ou égal à la largeur totale d'un dispositif 1. Un tel écart permet de combiner, en les croisant, deux dispositifs 1 pour transporter un objet 10 de taille importante et/ou de forme ne permettant pas d'obtenir un transport stable avec un seul dispositif 1 comme cela sera décrit dans la suite de la description.
Le dispositif 1 comprend également une unité de commande 19. L'unité de commande 19 est par exemple disposée au niveau de l'un des couples moteur-hélice 17 comme représenté sur la figure 3. Alternativement, l'unité de commande 19 peut être indépendante. L'unité de commande 19 et les différents couples moteur-hélice 17, ou plus précisément les moyens de commande électroniques 173 des couples moteur-hélice 17, sont configurés pour communiquer entre eux, par exemple via une connexion filaire ou une connexion sans fil, notamment une liaison par ondes électromagnétiques par exemple de type Bluetooth ou Wifi ou tout autre protocole connu de l'homme du métier.
La figure 5 représente un exemple d'architecture électronique du dispositif 1. Par soucis de clarté, seuls deux couples moteur-hélice 17 sont représentés mais le nombre de couples moteur-hélice 17 du dispositif 1 peut être supérieur à deux.
Un couple moteur-hélice 17 peut être sous-divisé en trois parties, une première partie comprenant le moteur 175 et l'ensemble mécanique (hélice(s)...) du couple moteur-hélice 17, une deuxième partie comprenant les batteries 171 du couple moteur-hélice 17 et une troisième partie comprenant un module électronique de commande 173.
Les couples moteur-hélice 17 peuvent comprendre, au niveau de leur module électronique de commande 173, des moyens de détermination de l'assiette du couple moteur-hélice 17. Ces moyens comprennent par exemple un ou plusieurs capteurs inertiels configurés pour déterminer une orientation ou un changement d'orientation du couple moteur-hélice 17. Ces capteurs inertiels sont par exemple des gyroscopes, des magnétomètres et/ou des accéléromètres et leur mesures sont combinées par une unité de traitement du module électronique de commande 173, par exemple un microcontrôleur ou un microprocesseur pour déterminer l'assiette du couple moteur-hélice 17. L'alimentation du module électronique de commande 173 peut être réalisée par les batteries 171 de la deuxième partie qui servent également à l'alimentation du moteur 175 du couple moteur-hélice 17. Les différents couples moteur-hélice 17 peuvent être connectés entre eux et à l'unité de commande 19 par un bus de communication 21 (dans le cas d'une communication filaire). Les batteries 171 des différents couples moteur-hélice 17 peuvent également être connectées entre elles par un réseau de câbles par exemple un réseau câblé de faible tension 23. Des batteries additionnelles peuvent également être utilisées. Le dispositif 1 peut également comprendre un réseau câblé haute tension 25 pour permettre une alimentation des moteurs 175 par un câble d'alimentation notamment un câble haute tension (par exemple dans le cas d'une application de type ascenseur décrite ci-après). Ce câble peut également être utilisé en lieu et place des batteries 171 pour permettre l'alimentation du module électronique de commande ou en alimentation complémentaire aux batteries 171.
L'unité de commande 19 est configurée pour activer et commander un ou plusieurs couples moteur-hélice 17 pour permettre le déplacement de l'objet 10 sur lequel est arrimé le dispositif 1. Pour cela, l'unité de commande 19 est configurée pour communiquer avec les différents couples moteur-hélice 17 pour déterminer leur assiette (le calcul de l'assiette peut être réalisé par le module électronique de commande 173 de chaque couple moteur-hélice 17 puis transmis à l'unité de commande 19) et décider de l'activation d'un couple moteur-hélice 17 en fonction de l'assiette mesurée dudit couple moteur-hélice 17. En effet, une fois le dispositif 1 fixé sur l'objet 10 à transporter comme représenté sur la figure 5, seuls certains des couples moteur-hélice 17 peuvent être utilisables pour participer au transport de l'objet 10. Dans le cas représenté sur la figure 5, seuls les couples moteur-hélice 17 situés sur le dessus du dispositif 1 peuvent être utilisés pour soulever l'objet 10 à transporter. Les couples moteur-hélice 17 situés sur un côté de l'objet 10 ne servent éventuellement qu'à diriger l'objet 10 un fois en l'air et les couples moteur-hélice situés sous l'objet 10 restent inactifs. Ainsi, l'assiette mesurée permet de déterminer quels couples moteur-hélice 17 doivent être activés à chaque instant pour obtenir le déplacement voulu. L'unité de commande 19 peut également être configurée pour déterminer le niveau de charge des différentes batteries 171 et pour déterminer quelles batteries 171 sont utilisées pour alimenter les couples moteur-hélice 17 actifs.
Ainsi, une telle configuration permet au dispositif 1 une fixation rapide à l'objet 10 à transporter et permet au dispositif 1 d'être rigidement lié à l'objet 10 à transporter au niveau des sangles d'arrimage 3A, 3B voire 3C, 3D. De plus, les sangles de liaison 9 du premier ensemble permettent de limiter l'effet de balancier de l'objet 10 durant son transport tout en assurant un fonctionnement correct des couples moteur-hélice 17. Enfin, les sangles de raccordement 7A, 7B permettent de définir le positionnement des couples moteur-hélice 17 les uns par rapport aux autres de manière à simplifier les lois de commande nécessaires au déplacement de l'objet 10 à transporter. La figure 6 représente une exemple de fixation du dispositif 1 sur un colis 10 à transporter.
Différentes applications peuvent être réalisées par le dispositif 1 décrit précédemment.
La première application concerne le transport d'un objet 10 tel qu'un colis d'un premier emplacement à un deuxième emplacement.
Selon un premier mode de réalisation, le transport de l'objet 10 peut être piloté à partir d'une télécommande, par exemple de type radio fréquence, manipulée par un opérateur. En fonction des commandes de direction transmise par la télécommande, l'unité de commande 19 pilote l'activation des couples moteur-hélice 17 de manière à obtenir un déplacement du dispositif 1 selon la direction transmise.
Selon un deuxième mode de réalisation, le dispositif 1 comprend des détecteurs infra-rouges et un opérateur indique une direction à suivre ou un emplacement à atteindre à l'aide d'un émetteur infra-rouge.
La deuxième application concerne le déplacement sur une courte distance d'un objet 10, par exemple une voiture en panne comme représenté sur la figure 7a. Le déplacement est réalisé par un soulèvement de l'objet à l'aide d'un ou plusieurs (deux dans le cas présent) dispositifs 1 arrimés sur le véhicule (fig.7b). Le déplacement vers un emplacement distant est alors réalisé par une poussée d'un opérateur (fig.7c). Le dispositif 1 permet ainsi un déplacement rapide d'un objet lourd tout en réduisant fortement la complexité de l'unité de commande 19 du dispositif 1 puisque seul le déplacement vertical est géré par le dispositif 1. Cela permet notamment le déplacement rapide d'un véhicule accidenté entravant la circulation comme représenté sur les figures 7a, 7b et 7c.
La troisième application concerne une application de type ascenseur dans laquelle le dispositif 1 est configuré pour déplacer des objets ou charges de manière répétée sur une distance limitée, par exemple pour monter des objets sur le toit d'un immeuble. Dans ce cas, l'alimentation du dispositif 1 peut être réalisée par un câble. Dans ce cas, le dispositif 1 peut également comprendre un réseau de câbles d'alimentation électrique, notamment moyenne tension 25, par exemple 400 V. Les couples moteur-hélice 17 du dispositif 1 sont donc configurés pour être alimentés par un câble et donc une tension qui peut être alternative. De plus, le dispositif est configuré pour optimiser la consommation énergétique lorsque l’alimentation se fait par l’intermédiaire de batteries mais peut être configuré pour augmenter la poussée, par exemple en augmentant le pas des hélices lorsque l’alimentation se fait par un câble d’alimentation 25.
Pour les déplacements d'objets lourds, volumineux et/ou ayant une forme rendant difficile un transport fiable avec un dispositif 1 s'étendant linéairement comme par exemple des objets en forme de L ou sensiblement sphérique, les unités de commande 19 peuvent être configurées pour communiquer avec d'autres unités de commande 19 de manière à permettre une utilisation combinée de plusieurs dispositifs 1 tels que décrits précédemment pour déplacer un objet unique. Les différents dispositifs 1 forment alors un équipement 100. La communication entre les unités de commande 19 peut être une communication filaire ou une communication sans fil, par exemple de type Bluetooth ou Wifi ou tout autre protocole connu de l'homme du métier.
Les figures 8a, 8b et 8c représentent des exemples de configurations d'équipements 100 utilisant deux dispositifs 1. Les dispositifs 1 peuvent être disposés à distance l'un de l'autre comme sur la figure 8c dans lequel l'objet à transporter est un véhicule automobile ou peuvent se superposer partiellement comme sur les figures 8a et 8b. La figure 8a représente un objet sphérique autour duquel les deux dispositifs 1 s'étendent sensiblement perpendiculairement l'un par rapport à l'autre. La figure 8b représente un objet en forme de L, les deux dispositifs 1 s'étendant respectivement selon l'une des branches du L. Dans le cas où les couples moteur-hélice 17 sont fixés de manière amovible aux sangles de raccordement 7A, 7B, il peut être nécessaire de détacher un ou plusieurs couples moteur-hélice 17 pour permettre la superposition partielle (croisement) des dispositifs 1. Alternativement, le deuxième dispositif 1 peut être disposé par-dessus un ou plusieurs couples moteur-hélice 17 qui sont alors désactivés. La désactivation peut être réalisée de manière manuelle par un opérateur ou automatiquement par l'unité de commande 19. Les couples moteur-hélice 17 peuvent par exemple comprendre des capteurs, tels que des capteurs optiques ou capacitifs, configurés pour détecter la présence d'un autre dispositif 1 venant se superposer et ainsi envoyer un signal de désactivation à l'unité de commande 19. Il est également possible de détecter le fait que le couple moteur-hélice ne peut être décollé de l'objet lors de son activation (du fait de la présence d'un autre dispositif 1 bloquant le couple moteur-hélice 17) et de désactiver le couple moteur-hélice 17 suite à cette détection.
Plusieurs dispositifs 1 peuvent également être reliés entre eux par leurs sangles d'arrimage 3A, 3B pour former un équipement 100 linéaire dont la longueur correspond à la somme des longueurs des différents dispositifs 1.
Lorsque plusieurs dispositifs 1 sont disposés sur un même objet, ils forment donc un équipement 100 configuré pour transporter l'objet. Les différentes unités de commande 19 de l'équipement 100 sont configurées pour communiquer entre elles et pour désigner une unité de commande 19 maître. L'unité de commande 19 maître correspond par exemple à l'unité de commande 19 du dispositif 1 installé en premier sur l'objet, les unités de commande 19 des autres dispositifs 1 étant alors des unités de commande 19 esclaves. L'unité de commande 19 maître est configurée pour gérer les lois de commande permettant le déplacement de l'objet en fonction des informations envoyées par les couples moteur-hélice 17 de l'ensemble de l'équipement 100 (directement ou via la ou les différentes unités de commande 19 esclaves) et pour envoyer les commandes aux différents couples moteur-hélice 17 (directement ou via la ou les différentes unités de commande 19 esclaves). Ainsi, l'utilisation d'une pluralité de dispositifs 1 permet d'obtenir un équipement 100 modulaire qui permet de transporter des objets de formes et de taille diverses de manière simple et fiable.
Les différentes étapes du procédé de déplacement d'un objet à partir d'un dispositif 1 tel que décrit précédemment vont maintenant être décrites à partir de la figure 9.
La première étape 101 concerne une fixation du dispositif 1 sur l'objet à transporter. Cette fixation est réalisée par le dispositif de serrage 5, par exemple des cliquets qui permettent aux sangles d'arrimage 3A, 3B (optionnellement 3C, 3D) d'entourer et de serrer l'objet 10 à transporter.
La deuxième étape 102 concerne une détection morphologique, c'est-à-dire la détermination de l'assiette des couples moteur-hélice 17 qui peut également permettre de définir une forme de l'objet à transporter. Cette étape est réalisée par les capteurs inertiels des couples moteur-hélice 17 et par les moyens de traitement des couples moteur-hélice 17 et par l'unité de commande 19. Les mesures sont par exemple réalisées par les capteurs inertiels et transmises par chaque couple moteur-hélice 17 à l'unité de commande 19 qui réalise le traitement des mesures et détermine une loi de commande et les paramètres de fonctionnement des différents couples moteur-hélice 17 associée à cette loi de commande. Ces paramètres de fonctionnement sont ensuite transmis aux différents couples moteur-hélice 17.
La troisième étape 103 concerne la réalisation d'une première poussée, c'est-à-dire d'un soulèvement ou d'une tentative de soulèvement de l'objet. Ce soulèvement étant limité en hauteur. Cette étape comprend la sélection des couples moteur-hélice 17 dont l'assiette mesurée à l'étape 102 correspond à une assiette permettant de soulever l'objet et l'activation des couples moteur-hélice 17 sélectionnés pour permettre un soulèvement de l'objet. Ce soulèvement est par exemple obtenu en augmentant la puissance des couples moteur-hélice 17 activés progressivement jusqu'à un soulèvement de l'objet. Chaque couple moteur-hélice 17 actif mesure alors la puissance consommée par son moteur 175, son assiette, les mouvements de l'objet. Cela permet notamment d'obtenir une mesure dynamique du poids de l'objet et de déterminer la position du centre de gravité de l'objet.
La quatrième étape 104 concerne l'adaptation de la loi de commande en fonction des mesures de l'étape 103. L'ensemble des mesures effectuées par les couples moteur-hélice 17 sont transmises vers l'unité de commande 19 qui va alors analyser ces nouvelles mesures pour adapter les lois de commande. Les nouveaux paramètres de fonctionnement déterminés, notamment la puissance à fournir par chacun des couples moteur-hélice 17, sont alors transmis vers les différents couples moteur-hélice 17 pour les reparamétrer. La loi de commande peut également comprendre la sélection des batteries 171 utilisées pour alimenter les différents couples moteur-hélice 17.
Le dispositif 1 est alors prêt à être utilisé pour le transport de l'objet.
Le procédé peut également comprendre les étapes supplémentaires suivantes lors du déplacement de l'objet :
Une cinquième étape 105 de détermination d'une direction de transport. Cette étape correspond par exemple à la réception d'une commande de direction transmise par une télécommande manipulée par un opérateur ou les coordonnées d'un emplacement de destination ou la détection d'un signal infra-rouge de commande comme décrit précédemment.
Une sixième étape 106 de détermination de l'assiette des différents couples moteur-hélice 17. Cette étape permet de contrôler l'orientation de l'objet et l'orientation des couples moteur-hélice 17 de manière à sélectionner les couples moteur-hélice 17 à activer et pour déterminer la puissance à fournir par les différents couples moteur-hélice 17 pour obtenir le déplacement de l'objet dans la direction souhaitée.
Une septième étape 107 dans laquelle on adapte la loi de commande des couples moteur-hélice 17 en fonction de la direction et des assiettes des couples moteur-hélice 17 déterminées lors de l'étape 106. La loi de commande est alors adaptée pour obtenir le déplacement souhaité.
Les étapes 105 à 107 sont réalisées de manière itérative tout au long du transport de l'objet jusqu'à sa destination de manière à prendre en compte les paramètres environnementaux tels que le vent.
Les différentes étapes du procédé de déplacement d'un objet à partir d'un équipement 100 tel que décrit précédemment comprenant plusieurs dispositifs 1 vont maintenant être décrites à partir de la figure 10.
La première étape 201 concerne une fixation des différents dispositifs 100 sur l'objet à transporter. Cette fixation est réalisée par le dispositif de serrage 5, par exemple des cliquets qui permettent aux sangles d'arrimage 3A, 3B (3C, 3D optionnellement) d'entourer et de serrer l'objet à transporter.
La deuxième étape 202 concerne l'établissement d'une communication entre les différentes unités de commande 19 des différents dispositifs et la détermination d'une unité de commande 19 maître, les autres unités de commande 19 étant alors des unités de commande 19 esclave. Cette étape peut être réalisée automatiquement ou déclenchée par une commande d'un opérateur. L'unité de commande 19 maître peut correspondre à l'unité de commande 19 du dispositif fixé en premier lors de l'étape 201.
La troisième étape 203 est une étape facultative qui concerne l'inactivation de certains couples moteur-hélice 17 situés sur le dispositif 1 situé le plus proche de l'objet au niveau de la superposition de deux dispositifs 1. Cette étape peut être réalisée de façon automatique via des capteurs situés au niveau des couples moteur-hélice 17 ou de façon manuelle par un opérateur.
La quatrième étape 204 concerne une détection morphologique, c'est-à-dire la détermination de l'assiette des couples moteur-hélice 17 des différents dispositifs 1 qui peut également permettre de définir une forme de l'objet à transporter. Cette étape 204 est réalisée par les capteurs inertiels des couples moteur-hélice 17 et par les moyens de traitement des couples moteur-hélice 17 et par les unités de commande 19. Les mesures sont par exemple réalisées par les capteurs inertiels et transmises par chaque couple moteur-hélice 17 à l'unité de commande 19 du dispositif 1. Les différentes mesures sont ensuite transmises à l'unité de commande 19 maître qui réalise le traitement des mesures et détermine une loi de commande et les paramètres de fonctionnement des différents couples moteur-hélice 17 associés à cette loi de commande. Ces paramètres de fonctionnement sont ensuite renvoyés aux différents couples moteur-hélice 17, notamment via les unités de commande 19 esclave pour les couples moteur-hélice 17 qui n'appartiennent pas au dispositif 1 de l'unité de commande 19 maître.
La cinquième étape 205 concerne la réalisation d'une première poussée, c'est-à-dire d'un soulèvement ou d'une tentative de soulèvement de l'objet. Ce soulèvement étant limité en hauteur. Cette étape comprend la sélection des couples moteur-hélice 17 dont l'assiette mesurée à l'étape 204 correspond à une assiette permettant de soulever l'objet et l'activation des couples moteur-hélice 17 sélectionnés pour permettre un soulèvement de l'objet. Ce soulèvement est par exemple obtenu en augmentant la puissance des couples moteur-hélice 17 activés progressivement jusqu'à un soulèvement de l'objet. Chaque couple moteur-hélice 17 actif mesure alors la puissance consommé par son moteur 175, son assiette, les mouvements de l'objet. Cela permet notamment d'obtenir une mesure dynamique du poids de l'objet et de déterminer la position du centre de gravité de l'objet.
La sixième étape 206 concerne l'adaptation de la loi de commande en fonction des mesures de l'étape 205. L'ensemble des mesures effectuées par les couples moteur-hélice 17 sont transmises vers l'unité de commande 19 maître qui va alors analyser ces nouvelles mesures pour adapter la loi de commande. Les nouveaux paramètres de fonctionnement déterminés, et notamment les puissances à fournir par chacun des couples moteur-hélice 17, sont alors transmis vers les différents couples moteur-hélice 17 pour les reparamétrer. La loi de commande peut également comprendre la sélection des batteries 171 utilisées pour alimenter les différents couples moteur-hélice 17.
L'équipement 100 est alors prêt à être utilisé pour le transport de l'objet.
Le procédé peut également comprendre les étapes supplémentaires suivantes lors du déplacement de l'objet :
Une septième étape 207 de détermination d'une direction de transport. Cette étape correspond par exemple à la réception d'une commande de direction transmise par une télécommande manipulée par un opérateur ou les coordonnées d'un emplacement de destination ou la détection d'un signal infra-rouge de commande comme décrit précédemment.
Une huitième étape 208 de détermination de l'assiette des différents couples moteur-hélice 17. Cette étape permet de contrôler l'orientation de l'objet et l'orientation des couples moteur-hélice 17 de manière à sélectionner les couples moteur-hélice 17 à activer et pour déterminer la puissance à fournir par les différents couples moteur-hélice 17 pour obtenir le déplacement de l'objet dans la direction souhaitée.
Une neuvième étape 209 dans laquelle on adapte la loi de commande des couples moteur-hélice 17 en fonction de la direction et des assiettes des couples moteur-hélice 17 déterminées lors de l'étape 208. La loi de commande est alors adaptée pour obtenir le déplacement souhaité.
Les étapes 207 à 209 sont réalisées de manière itérative tout au long du transport de l'objet jusqu'à sa destination de manière à prendre en compte les paramètres environnementaux tels que le vent.
Claims (12)
- Dispositif (1) de transport d'objets comprenant :
- une première (3A) et une deuxième (3B) sangles d'arrimage du dispositif (1) sur l'objet à transporter,
- une première (7A) et une deuxième (7B) sangles de raccordement,
- une pluralité de couples moteur-hélice (17) configurés pour pouvoir communiquer avec une unité de commande (19) du dispositif (1), lesdits couples moteur-hélice (17) étant destinés à être fixés sur la première (7A) et la deuxième (7B) sangles de raccordement,
- un premier ensemble de sangles de liaison (9) pour relier des premiers points de liaison (11) situés sur les sangles d'arrimage (3A, 3B) à des deuxièmes points de liaison (13) situés sur les sangles de raccordement, les premiers points de liaison (9) étant répartis sur au moins une portion des sangles d'arrimage (3A, 3B),
l'unité de commande (19) étant configurée pour activer et commander un ou plusieurs couples moteur-hélice (17) pour permettre le déplacement de l'objet sur lequel est arrimé le dispositif (1). - Dispositif (1) selon la revendication 1 dans lequel la répartition des premiers points de liaison (11) sur au moins une portion des sangles d'arrimage (3A, 3B) est sensiblement régulière.
- Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel les sangles de liaison (9) du premier ensemble ont une longueur sensiblement identique et comprise entre 10cm et 1m, de préférence entre 20cm et 50cm.
- Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes comprenant un deuxième ensemble de sangles de liaison (15) pour relier la première (3A) et la deuxième (3B) sangles d'arrimage, les sangles de liaison (15) du deuxième ensemble ayant une longueur sensiblement identique de sorte que la première (3A) et la deuxième (3B) sangles d'arrimage sont configurées pour s'étendre de manière sensiblement parallèle.
- Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel les différentes sangles (3A, 3B, 7A, 7B, 9, 15) sont réalisées dans un matériau textile souple dont l'allongement en charge est inférieur à 15 %, par exemple du polyester, du polyamide ou du polypropylène.
- Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel les couples moteur-hélice (17) comprennent un ou plusieurs capteurs configurés pour déterminer l'assiette du couple moteur-hélice (17) et dans lequel l'unité de commande (19) est configurée pour décider de l'activation d'un couple moteur-hélice (17) en fonction de l'assiette mesurée du couple moteur-hélice (17).
- Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes comprenant également une pluralité de batteries (171) configurées pour alimenter la pluralité de couples moteur-hélice (17) et dans lequel l'unité de commande (19) est configurée pour déterminer le niveau de charge des batteries (171) et pour décider du choix de la ou des batteries (171) utilisées pour alimenter un couple moteur-hélice (17).
- Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes comprenant une alimentation par câble et dans lequel l'unité de commande (19) est configurée pour gérer l'alimentation des couples moteur-hélice (17) via ledit câble.
- Equipement (100) comprenant un premier dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes comprenant une première unité de commande (19) et un deuxième dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes comprenant une deuxième unité de commande (19) et dans lequel la première et la deuxième unité de commande (19) comprennent des moyens de communication et sont configurées pour communiquer entre elles et pour déterminer une unité de commande (19) maître et une unité de commande (19) esclave, l'unité de commande (19) maître étant configurée pour activer et commander un ou plusieurs couples moteur-hélice (17) associés à l'unité de commande (19) esclave via l'unité de commande (19) esclave.
- Equipement (100) selon la revendication 9 dans lequel le premier et le deuxième dispositifs (1) sont disposés bout à bout pour former un équipement (100) dont la longueur correspond à la somme des longueurs des deux dispositifs (1).
- Procédé de déplacement d'un objet à l'aide d'un dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 8 en combinaison avec la revendication 6 comprenant les étapes suivantes :
- on arrime le dispositif (1) sur l'objet à déplacer grâce aux sangles d'arrimage (3A, 3B) (101),
- on mesure l'assiette des couples moteur-hélice (17) (102),
- on sélectionne les couples moteur-hélice (17) à activer en fonction de l'assiette mesurée des couples moteur-hélice (17) (103),
- on réalise une première poussée en activant les couples moteur-hélice (17) sélectionnés de manière à déterminer l'emplacement du centre de gravité de l'objet (103),
- on détermine une loi de commande des couples moteur-hélice (17) en fonction de l'emplacement du centre de gravité déterminé de manière à soulever l'objet (104). - Procédé selon la revendication précédente comprenant les étapes supplémentaires suivantes lors du déplacement de l'objet :
- on détermine une direction de transport (105),
- on détermine l'assiette des différents couples moteur-hélice (17) (106),
- on adapte la loi de commande des couples moteur-hélice (17) en fonction de la direction et des assiettes des couples moteur-hélice (17) déterminées (107).
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2020
- 2020-10-02 WO PCT/EP2020/077616 patent/WO2021069312A1/fr active Application Filing
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|---|---|
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