FR3126958A1

FR3126958A1 - High mobility compact land vehicle

Info

Publication number: FR3126958A1
Application number: FR2109705A
Authority: FR
Inventors: Jean-Frederic Martin
Original assignee: Horus Marie Siddharta 2030
Current assignee: Horus Marie Siddharta 2030
Priority date: 2021-09-16
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2023-03-17

Abstract

Véhicule (100) terrestre comportant une partie haute (A) destinée à recevoir une charge utile ; et une partie basse (B) présentant une hanche (5) et trois jambes (4). Chaque jambe (4) est liée par une extrémité à une roue (6), et à l’autre extrémité à la hanche (5). Chaque jambe (4) est libre en rotation autour d’un unique axe de la hanche (5), et chaque jambe est mue en rotation par un moteur dédié de manière indépendante des autres jambes. Figure pour abrégé : Figure 1 .Land vehicle (100) comprising an upper part (A) intended to receive a payload; and a lower part (B) having a hip (5) and three legs (4). Each leg (4) is linked at one end to a wheel (6), and at the other end to the hip (5). Each leg (4) is free to rotate around a single hip axis (5), and each leg is rotated by a dedicated motor independently of the other legs. Figure for abstract: Figure 1.

Description

High mobility compact land vehicle

L’invention se situe dans le domaine des véhicules terrestres. Et l’invention est particulièrement pertinente dans le domaine des robots mobiles terrestres, autonomes ou télécommandés, destinés à se déplacer, transporter une charge ou effectuer une activité, en particulier dans un milieu non-structuré, et à l’intérieur de bâtiments.The invention is in the field of land vehicles. And the invention is particularly relevant in the field of terrestrial mobile robots, autonomous or remotely controlled, intended to move, transport a load or perform an activity, in particular in an unstructured environment, and inside buildings.

Les usages de véhicules et robots dans les milieux non-structurés et à l’intérieur de bâtiments représentent de nombreux cas d’usage : exploitation forestière, agricole et minière ; construction pour le transport de matériaux, la surveillance ou la cartographie d’un bâtiment, notamment en cours de construction, après un séisme etc ; sécurité civile, militaire (déminage, NRBC...) et pompier, recherche et sauvetage de personnes suite à un évènement climatique catastrophique, dans une grotte, un immeuble partiellement effondré, pendant ou après un incendie, dans un milieu inhospitalier… Dans ces cas d’usage, ledit robot doit être capable de porter la charge utile nécessaire à l’exécution de sa mission, constituée d’ordinateur, de caméra, de communication sans fil, source d’énergie, capteur, et d’effecteur, dont la masse est à minima de 20kg, et jusqu’à 150kg !The uses of vehicles and robots in unstructured environments and inside buildings represent many use cases: logging, agriculture and mining; construction for the transport of materials, monitoring or mapping of a building, in particular during construction, after an earthquake, etc.; civil security, military (demining, NRBC...) and firefighters, search and rescue of people following a catastrophic climatic event, in a cave, a partially collapsed building, during or after a fire, in an inhospitable environment... In these cases use, said robot must be able to carry the payload necessary for the execution of its mission, consisting of computer, camera, wireless communication, energy source, sensor, and effector, whose mass is at least 20kg, and up to 150kg!

Le cas d’usage typique pour lequel l’invention apporte une solution efficace, est le déplacement rapide et stable du robot dans un immeuble en bon état (escalier colimaçon ou droit, changement de direction dans un couloir étroit), ou qui a subi un tremblement de terre (obstacles désordonnés et nombreux, forte pente, terrain instable...). .The typical case of use for which the invention provides an effective solution is the rapid and stable movement of the robot in a building in good condition (spiral or straight staircase, change of direction in a narrow corridor), or which has suffered a earthquake (untidy and numerous obstacles, steep slope, unstable terrain, etc.). .

Ce robot est également adapté à des activités extérieures ou intérieures, de transport logistique, surveillance de site, et contrôle de processus. Par extension de nombreux cas d’usage, actuellement dévolu à des humains, peuvent être aussi concernés comme opérateur de ligne de production flexible, concierge, majordome, garde du corps, transporteur de fonds, agent de police, militaire, ou pour la manipulation ou mesure de présence de produits dangereux (nucléaire, radiologique, biologique ou chimique)...This robot is also suitable for outdoor or indoor activities, logistics transport, site monitoring, and process control. By extension, many use cases, currently devolved to humans, can also be concerned as a flexible production line operator, janitor, butler, bodyguard, cash carrier, police officer, military, or for handling or measurement of the presence of dangerous products (nuclear, radiological, biological or chemical)...

Etat de l’art industrielIndustrial state of the art

Actuellement, le déplacement d’un véhicule ou robot terrestre est réalisé par des dispositifs mécaniques dédiés, principalement: chenille, jambes, ou roues.Currently, the movement of a land vehicle or robot is carried out by dedicated mechanical devices, mainly: caterpillar, legs, or wheels.

Le retour d’expérience des dispositifs existants est le suivant :The feedback from existing systems is as follows:

Les robots à chenilles (incluant les flippers), tel que celui décrit dans le document WO 2008/010189, sont limités dans le franchissement d’obstacles élevés (>0.4m en général) ou verticaux (murets, barrière) sauf si leur masse est de plusieurs centaines de kg.Tracked robots (including pinball machines), such as that described in document WO 2008/010189, are limited in crossing high (generally >0.4m) or vertical obstacles (low walls, barriers) unless their mass is of several hundred kg.

Les robots qui se déplacent sur 2 jambes (rarement une) sont communément appelé « humanoïdes ». Ce type de de robots humanoïdes sont par exemple décrits dans les documents CN 112776914, CN110217308, EP 3441197, US2005275367A1, CN209938771, WO 2015/145710 et US 9555846. Les robots humanoïdes sont capables de passer des obstacles verticaux, en sautant par exemple, ou de monter de fortes pentes... Ils seraient également capables de se déplacer sur des sols meubles (sables, boues, neige), mais la gestion de l’équilibre d’un humanoïde est délicate, car elle exige d’une part une précision élevée des données issues des capteurs, et d’autre part un arbitrage correct par le circuit de traitement électronique des données, qui sont contradictoires entre les différents capteurs. Aujourd’hui ces deux exigences ne sont pas toujours satisfaites, notamment pour les sols meubles. C’est pourquoi les humanoïdes ne peuvent pas encore valoriser l’avantage de mobilité intrinsèque dont ils disposent.Robots that move on 2 legs (rarely one) are commonly called "humanoids". This type of humanoid robots are for example described in the documents CN 112776914, CN110217308, EP 3441197, US2005275367A1, CN209938771, WO 2015/145710 and US 9555846. Humanoid robots are capable of passing vertical obstacles, by jumping for example, or to climb steep slopes... They would also be able to move on soft ground (sand, mud, snow), but the management of a humanoid's balance is delicate, because it requires on the one hand precision high data from the sensors, and on the other hand a correct arbitration by the electronic processing circuit of the data, which are contradictory between the various sensors. Today these two requirements are not always met, especially for loose soils. This is why humanoids cannot yet value the intrinsic mobility advantage they have.

Les robots à plus de 2 roues fixes ont une assiette sensiblement parallèle au sol, tel que le robot décrit dans les documents CN 112722107, ou CN108992259 . Ils souffrent donc de manière importante du glissement sur sol meuble. Et les pentes élevées (>40°) peuvent entraîner le retournement du robot. Et enfin, ils ne passent pas d’obstacle vertical de hauteur supérieure au rayon de la roue en général.Robots with more than 2 fixed wheels have a trim substantially parallel to the ground, such as the robot described in documents CN 112722107, or CN108992259. They therefore suffer significantly from slipping on soft ground. And high slopes (>40°) can cause the robot to overturn. And finally, they do not pass a vertical obstacle of height greater than the radius of the wheel in general.

Les robots mus par roues, ou chenilles, situées au bout d’un bras, présentent une mobilité avantageuse, et sont prometteurs. Néanmoins, ils présentent aussi une complexité de conception, qui les cantonne pour l’instant au domaine de la recherche, voire au domaine spatial (tel que le document WO2016119068A1, JP2004034169 ou le CN109501880A).Robots moved by wheels, or caterpillars, located at the end of an arm, have advantageous mobility, and are promising. However, they also present a design complexity, which for the moment confines them to the field of research, or even to the space field (such as document WO2016119068A1, JP2004034169 or CN109501880A).

La situation des robots, à 1 ou 2 roues est différente (tel que le CN111776106): la stabilité et la mobilité du robot est réalisable sur tous les terrains durs et réguliers, quelle que soit la pente, mais pas sur des terrains irrégulier et glissant (sable, boue et pente...). L’équilibre d’un robot à (1 ou ) 2 roues est régi par l’équation du pendule-inversé, qui requiert une bonne connaissance des masses et moments d’inertie du robot, mais n’exige pas un niveau de précision supérieur à ce qui accessible avec des capteurs usuels du marché.The situation of robots, with 1 or 2 wheels is different (such as CN111776106): the stability and mobility of the robot is achievable on all hard and regular grounds, regardless of the slope, but not on uneven and slippery grounds (sand, mud and slope...). The balance of a robot with (1 or ) 2 wheels is governed by the inverted-pendulum equation, which requires a good knowledge of the masses and moments of inertia of the robot, but does not require a higher level of precision. to what is accessible with the usual sensors on the market.

Aujourd’hui, les robots commercialisés, présentant la meilleure mobilité, dans la catégorie légers, c’est-à-dire présentent un poids inférieur à 500kg, sont:

Les véhicules de la société Milrem (Estonie) à chenilles peuvent se déplacer en milieu non-structuré ouvert, mais sont incapables de se déplacer dans un sous-bois dense, de passer des obstacles de 0.5 m de haut, et a fortiori de se rentrer dans un immeuble, et de s’y déplacer.
Le robot humanoïde Atlas de Boston Dynamics, dont les performances sont excellentes en général, mais limitées sur sols meubles, et dont la complexité logicielle, et mécanique, est extrême, ce qui en fait des produits excessivement coûteux, et qui nécessitent une équipe fournie d’ingénieurs et techniciens pour les mettre en œuvre à chaque changement d’environnement ou de mission.

Today, the robots marketed, with the best mobility, in the light category, that is to say have a weight of less than 500kg, are:

The tracked vehicles of the company Milrem (Estonia) can move in an open unstructured environment, but are unable to move in dense undergrowth, to pass obstacles 0.5 m high, and a fortiori to re-enter in a building, and to move around in it.
The Atlas humanoid robot from Boston Dynamics, whose performance is excellent in general, but limited on soft ground, and whose software and mechanical complexity is extreme, which makes them excessively expensive products, and which require a team provided with engineers and technicians to implement them at each change of environment or mission.

Il apparaît donc que les produits actuels et solutions techniques qui permettent de se déplacer sur sol accidenté ou meuble, et à l’intérieur de bâtiments, notamment dans les escaliers ou couloirs étroits, nécessitent des moyens mécaniques complexes et des stratégies de contrôle très complexes à mettre en œuvre. Par exemple, certaines solutions proposent d’utiliser une articulation au niveau des genoux ou de multiplier les roues et les axes.It therefore appears that the current products and technical solutions which allow movement on uneven or soft ground, and inside buildings, in particular on stairs or narrow corridors, require complex mechanical means and very complex control strategies to implement. For example, some solutions propose using an articulation at the knees or multiplying the wheels and axles.

Le problème technique de l’invention peut donc être d’obtenir un véhicule terrestre permettant de se déplacer sur sol accidenté ou meuble et à l’intérieur de bâtiments avec des moyens mécaniques plus simples que les dispositifs existants.The technical problem of the invention can therefore be to obtain a land vehicle making it possible to move over uneven or soft ground and inside buildings with simpler mechanical means than the existing devices.

L’inventionThe Invention

L’invention propose de répondre à ce problème technique en utilisant trois jambes montées uniquement en rotation autour d’un même axe d’une hanche. Le degré de rotation des jambes par rapport à l’axe de la hanche est contrôlé par au moins un moteur , de sorte que l’orientation de chaque jambe par rapport à la hanche puisse être modifiée pour adapter l’équilibre du véhicule par rapport aux variations du sol. Chaque jambe est dotée à son extrémité distale d’une roue, et au moins une roue est motorisée.The invention proposes to respond to this technical problem by using three legs mounted only in rotation around the same axis of a hip. The degree of rotation of the legs relative to the hip axis is controlled by at least one motor, so that the orientation of each leg relative to the hip can be changed to adapt the balance of the vehicle relative to the ground variations. Each leg is equipped at its distal end with a wheel, and at least one wheel is motorized.

Ainsi, l’invention permet de répondre au problème technique avec des moyens plus simples à mettre en œuvre et à commander que ceux des dispositifs existants. En ce sens, l’invention résous de manière simple les défis mécaniques que soulève le besoin de mobilité en milieu non-structuré (sous-bois, dune de sable, champ cultivé ou non, sentier de montagne, urbain post-séisme) ou à l’intérieur de bâtiments (escalier, couloir, cave). Enfin, il est à noter que les lois d’équilibre et de contrôle des robots mobiles humanoïde se complexifient exponentiellement avec leur nombre de degré de liberté du robot, ce qui exige de recourir à des théories mathématiques extrêmement avancées, et des ordinateurs avec de grandes capacités de calculs, qui sont à la fois très coûteux et consommateurs en énergie (avec un impact négatif sur l’autonomie du robot). La simplification des moyens mécaniques de déplacement du véhicule est donc un élément clef permettant la diffusion du robot humanoïde, pour toutes les tâches pour lesquelles il est capable d’assister, ou de remplacer l’homme !Thus, the invention makes it possible to respond to the technical problem with means that are simpler to implement and to control than those of existing devices. In this sense, the invention solves in a simple way the mechanical challenges raised by the need for mobility in an unstructured environment (undergrowth, sand dune, cultivated or uncultivated field, mountain path, urban post-earthquake) or inside buildings (stairs, corridors, cellars). Finally, it should be noted that the laws of balance and control of humanoid mobile robots become exponentially more complex with their number of degrees of freedom of the robot, which requires the use of extremely advanced mathematical theories, and computers with large calculation capacities, which are both very costly and energy-consuming (with a negative impact on the robot's autonomy). The simplification of the mechanical means of movement of the vehicle is therefore a key element allowing the diffusion of the humanoid robot, for all the tasks for which it is able to assist, or replace the human!

A cet effet, l’invention concerne un véhicule terrestre comportant:

un corps ;
trois jambes ; une jambe centrale et deux jambes latérales ; chaque jambe portant, à son extrémité distale, une roue, au moins une des roues des trois jambes étant motorisée ; et
une hanche sur laquelle le corps et l’extrémité proximale de chaque jambe sont montés ; la hanche comportant un axe autour duquel chaque jambe est mobile en rotation avec un unique degré de liberté; la position angulaire de chaque jambe étant réglée indépendamment des autres jambes, par au moins un moteur de jambe; le au moins un moteur de jambe permettant de modifier la position angulaire de chaque jambe lors du mouvement du véhicule.

To this end, the invention relates to a land vehicle comprising:

a body ;
three legs; a central leg and two side legs; each leg carrying, at its distal end, a wheel, at least one of the wheels of the three legs being motorized; And
a hip on which the body and the proximal end of each leg are mounted; the hip comprising an axis around which each leg is rotatable with a single degree of freedom; the angular position of each leg being adjusted independently of the other legs, by at least one leg motor; the at least one leg motor making it possible to modify the angular position of each leg during the movement of the vehicle.

Le corps (A) peut être constitué d’une tête (3), d’un tronc (1) et de bras (2) de sorte à présenter un aspect humanoïde. Le ou les bras (2) est préférentiellement configuré pour manipuler ou transporter un objet. Le, ou les, bras peut être un bras robotisé industriel léger, fixé au tronc ou à la hanche. Le, ou les, bras peut alternativement aussi être de conception très variée, notamment il doit souvent être très robuste, afin d’être muni d’outils de travail tels que : électrodes de soudage/brasage dans l’industrie, outils de coupe pour les espaces verts, lance à incendie...The body (A) can be made up of a head (3), a trunk (1) and arms (2) so as to present a humanoid appearance. The arm(s) (2) is preferably configured to handle or transport an object. The arm(s) may be a light industrial robotic arm attached to the trunk or the hip. The arm(s) can alternatively also be of very varied design, in particular it must often be very robust, in order to be equipped with work tools such as: welding/brazing electrodes in industry, cutting tools for green spaces, fire hose...

Outre le corps permettant d’assurer les capacités de support ou de manipulation du véhicule, le véhicule comporte également des jambes munies de roues assurant les déplacements du véhicule. Pour garantir la stabilité et le franchissement des obstacles, le véhicule comporte trois jambes mobiles l’une par rapport à l’autre. Les trois jambes sont montées sur un axe d’une hanche.In addition to the body ensuring the support or manipulation capacities of the vehicle, the vehicle also comprises legs provided with wheels ensuring the movements of the vehicle. To ensure stability and overcoming obstacles, the vehicle has three legs that move relative to each other. The three legs are mounted on an axis of a hip.

Le corps peut être monté directement sur l’axe de rotation des jambes. De préférence, dans ce mode de réalisation, la hanche comporte un axe sur lequel les jambes et le corps sont montés, le au moins un moteur assurant la rotation des jambes par rapport à l’axe étant fixé à côté de l’axe ; un pignon sortant lié au rotor du au moins un moteur, éventuellement par l’intermédiaire d’une boite d’engrenages, engrenant un pignon lié à une jambe montée sur l’axe de la hanche. Par convention, nous considérerons d’une part que le rotor est l’axe mû en rotation sortant du moteur, le rotor pouvant porté un pignon dit sortant ; et d’autre part que le stator est lié solidairement à la carcasse extérieure du moteur, elle-même fixée sur la hanche.The body can be mounted directly on the axis of rotation of the legs. Preferably, in this embodiment, the hip comprises an axis on which the legs and the body are mounted, the at least one motor ensuring the rotation of the legs relative to the axis being fixed next to the axis; an outgoing pinion connected to the rotor of at least one motor, possibly via a gearbox, meshing a pinion connected to a leg mounted on the hip axis. By convention, we will consider on the one hand that the rotor is the axis moved in rotation coming out of the engine, the rotor being able to carry a so-called outgoing pinion; and on the other hand that the stator is integrally linked to the outer casing of the motor, itself fixed to the hip.

En variante, le véhicule comporte trois moteurs dédiés entraînant en rotation chacun une jambe ; le corps peut être monté sur une plateforme fixée sur le stator des moteurs de sorte que les rotors des moteurs entraînent directement les jambes en rotation autour de l’axe. Dans ce mode de réalisation, la hanche comporte un axe sur lequel les rotors de moteurs de chaque jambe sont alignés, les rotors de chaque moteur entraînant directement en rotation les jambes ; le corps étant monté sur une plateforme fixée sur les stators des moteurs associés à la rotation des jambes autour de l’axe.As a variant, the vehicle comprises three dedicated motors each rotating one leg; the body can be mounted on a platform attached to the stator of the motors so that the rotors of the motors directly drive the legs in rotation around the axis. In this embodiment, the hip comprises an axis on which the motor rotors of each leg are aligned, the rotors of each motor directly rotating the legs; the body being mounted on a platform fixed on the stators of the motors associated with the rotation of the legs around the axis.

De préférence, au moins une jambe présente une longueur réglable par un moteur dédié. En outre, les deux autres jambes peuvent également être réglables en longueur.Preferably, at least one leg has a length adjustable by a dedicated motor. Besides, the other two legs can also be adjustable in length.

En variante, les trois jambes peuvent présenter des longueurs fixes. Dans ce mode de réalisation, la longueur de la jambe centrale peut être inférieure de 5 à 10 % à celle des jambes latérales, ces dernières étant d’égale longueur, le diamètre des roues des jambes latérales étant compris entre 25 à 40cm alors que le diamètre de la roue de la jambe centrale étant compris entre 60 à 90cm.Alternatively, the three legs can have fixed lengths. In this embodiment, the length of the central leg may be 5 to 10% less than that of the side legs, the latter being of equal length, the diameter of the wheels of the side legs being between 25 and 40 cm while the center leg wheel diameter being between 60 to 90cm.

En outre, la jambe centrale peut également être munie d’une articulation et d’un moteur supplémentaires, entraînant la roue en rotation autour de l’axe longitudinal de la jambe centrale, le véhicule pouvant alors être dirigé par l’orientation de sa roue centrale, en complément ou en substitution, d’un différentiel de vitesse de rotation des roues latérales.Furthermore, the central strut can also be provided with an additional joint and motor, driving the wheel in rotation around the longitudinal axis of the central strut, the vehicle then being able to be steered by the orientation of its wheel central, in addition to or in place of a side wheel rotation speed differential.

En ce qui concerne les roues, au moins une roue est motorisée pour assurer les déplacements et les franchissements du véhicule. Le moteur de la roue peut être intégré au niveau du moyeu de la roue ou relié à l’axe de la roue, par exemple par engrènement. Si une seule des roues est motorisée, il est préférable de motoriser uniquement la roue montée sur la roue centrale. Si seulement deux roues sont motorisées, il est préférable de motoriser les deux roues latérales. De préférence, les trois roues sont motorisées.As regards the wheels, at least one wheel is motorized to ensure the movements and crossings of the vehicle. The wheel motor can be integrated in the wheel hub or connected to the wheel axle, for example by meshing. If only one of the wheels is motorized, it is preferable to motorize only the wheel mounted on the central wheel. If only two wheels are motorized, it is better to motorize the two side wheels. Preferably, the three wheels are motorized.

En outre, l’axe de chaque roue peut être fixé directement sur l’extrémité distale de la jambe associée. En variante, au moins une roue peut être fixée à l’extrémité distale de la jambe associée par un mécanisme amortisseur. Ainsi, dans ce mode de réalisation, un mécanisme d’amortisseur en rotation est intégré à au moins une des jambes ; ladite jambe intégrant le mécanisme d’amortisseur étant subdivisée en deux sous-membres rigides, le sous membre lié à la roue et le sous-membre lié à la hanche, les deux sous-membres étant liés par une articulation autorisant un unique degré de liberté en rotation selon un axe de rotation sensiblement perpendiculaire à la longueur de la jambe et l’axe de la hanche.In addition, the axis of each wheel can be attached directly to the distal end of the associated leg. Alternatively, at least one wheel may be attached to the distal end of the associated leg by a shock absorbing mechanism. Thus, in this embodiment, a rotation damper mechanism is integrated into at least one of the legs; said leg integrating the shock absorber mechanism being subdivided into two rigid sub-members, the sub-member linked to the wheel and the sub-member linked to the hip, the two sub-members being linked by an articulation allowing a single degree of freedom in rotation along an axis of rotation substantially perpendicular to the length of the leg and the axis of the hip.

Description sommaire des figuresBrief description of the figures

: elle représente un véhicule selon un mode de réalisation de l’invention. : it represents a vehicle according to one embodiment of the invention.

: elle représente uniquement la partie basse du véhicule de la . : it represents only the lower part of the vehicle of the .

: elle illustre une vue arrière de la partie basse du véhicule de la . : it illustrates a rear view of the lower part of the vehicle from the .

: elle illustre une vue de dessus de la partie basse du véhicule de la . : it illustrates a top view of the lower part of the vehicle from the .

: elle illustre une vue schématique d’un premier mode de fixation des moteurs au niveau de la hanche du véhicule. : it illustrates a schematic view of a first method of fixing the motors at the hip of the vehicle.

: elle illustre une vue d’un second mode de fixation des moteurs au niveau de la hanche du véhicule. : it illustrates a view of a second method of fixing the motors at the level of the hip of the vehicle.

: elle illustre une vue schématique d’un mode de mise en rotation des trois jambes autour de l’axe (X1) de hanche par un seul moteur muni d’une boite d’engrenages. : it illustrates a schematic view of a mode of rotation of the three legs around the axis (X1) of the hip by a single motor equipped with a gear box.

: elle illustre une vue schématique de la jambe centrale munie d’un moteur permettant d’en orienter la roue. : it illustrates a schematic view of the central leg fitted with a motor allowing the wheel to be oriented.

: elle illustre une vue schématique de côté, d’une jambe munie d’un amortisseur passif en rotation. : it illustrates a schematic side view of a leg equipped with a passive shock absorber in rotation.

: elle illustre une vue schématique de dessus de la jambe de la , centrée sur l’amortisseur passif en rotation. : it illustrates a schematic view from above of the leg of the , centered on the rotating passive damper.

: elle illustre une vue schématique d’une jambe disposant du mécanisme amortisseur motorisé. : it illustrates a schematic view of a leg with the motorized shock absorber mechanism.

Description détaillée des figuresDetailed description of figures

Tel qu’illustré sur la , le véhicule (100) comporte une partie haute (A) et une partie basse (B). Dans l’exemple de la , la partie haute (A), dite le corps, comporte un tronc (1), des bras (2) et une tête (3). La forme de la partie haute (A) peut varier sans changer l’invention. Par exemple, la partie haute (A) peut comporter un ou plusieurs bras (2), un siège ou tout autre élément de transport et/ou de préhension.As shown on the , the vehicle (100) comprises an upper part (A) and a lower part (B). In the example of the , the upper part (A), called the body, comprises a trunk (1), arms (2) and a head (3). The shape of the upper part (A) can vary without changing the invention. For example, the upper part (A) may comprise one or more arms (2), a seat or any other transport and/or gripping element.

Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, le dispositif (100) comporte en outre une partie basse (B), dite plateforme mobile, présentant une hanche (5), dite également articulation de la hanche, et trois jambes (4).In the embodiment of Figures 1 to 4, the device (100) further comprises a lower part (B), called the mobile platform, having a hip (5), also called the hip joint, and three legs (4) .

La hanche telle qu’illustrée sur la , porte trois moteurs (13) qui mettent en rotation chacun une jambe. Quand les jambes sont fixées sur la hanche,alors chaque jambe est en rotation par rapport à l’axe (X1) de hanche, et chaque moteur entraîne un dispositif intermédiaire de rotation fixée à la jambe, typiquement une courroie, ou une roue dentée.The hip as shown in the , carries three motors (13) which each rotate a leg. When the legs are fixed on the hip, then each leg is in rotation with respect to the axis (X1) of the hip, and each motor drives an intermediate rotation device fixed to the leg, typically a belt, or a toothed wheel.

Quand les jambes sont fixées sur l’axe de sortie des moteurs, tel qu’illustré sur la , alors les jambes ont pour axe de rotation l’axe (X2) de hanche, défini comme l’axe d rotation sortant des moteurs (dans ce dernier cas, les trois axes sortant des trois moteurs doivent être alignés).When the legs are attached to the output shaft of the motors, as shown in the , then the legs have the axis of rotation (X2) of the hip, defined as the axis of rotation exiting from the motors (in the latter case, the three axes exiting from the three motors must be aligned).

La motorisation des jambes, telle qu’illustrée sur la , ne nécessite qu’un seul moteur (13) muni d’une boite d’engrenages (15). Afin de commander individuellement chaque jambe, la boite d’engrenages permet d’engrener le pignon sortant du moteur (13) avec le pignon solidaire de la jambe à mettre en rotation. L’engrènement du pignon sortant du moteur (13) avec un pignon solidaire d’une jambe est commandé par un moteur d’engrenage (16). Sur la , c’est un mécanisme de fourchette (17) actionné par le moteur (16) qui déplace en translation une roue dentée le long d’un axe intermédiaire, dont la roue dentée est solidaire en rotation. Le dit axe intermédiaire est lié en rotation au pignon sortant du moteur (13). Ainsi la dite roue dentée est mise en face du pignon solidaire de la jambe à mettre en mouvement. Par ailleurs, le pignon lié solidairement à chaque jambe latéral est porté par un arbre (14) parallèle à l’axe (X1), qui permet de positionner les 3 pignons des 3 roues à l’intérieur de la boite d’engrenages, et proches entre-eux. Ainsi la boite d’engrenages peut être compacte. Ce dispositif à un moteur est une solution intéressante quand le couple nécessaire à la rotation des jambes est élevé. En effet, un couple élevé signifie une masse de moteur importante, et avoir trois moteurs lourds sur la hanche peut diminuer sensiblement les performances du véhicule.The motorization of the legs, as illustrated in the , requires only one motor (13) provided with a gearbox (15). In order to control each leg individually, the gearbox makes it possible to mesh the pinion emerging from the motor (13) with the pinion integral with the leg to be set in rotation. The meshing of the pinion emerging from the motor (13) with a pinion integral with a leg is controlled by a gear motor (16). On the , it is a fork mechanism (17) actuated by the motor (16) which moves a toothed wheel in translation along an intermediate axis, the toothed wheel of which is integral in rotation. Said intermediate axis is linked in rotation to the outgoing pinion of the motor (13). Thus said toothed wheel is placed opposite the pinion integral with the leg to be set in motion. Furthermore, the pinion integrally linked to each side leg is carried by a shaft (14) parallel to the axis (X1), which makes it possible to position the 3 pinions of the 3 wheels inside the gearbox, and close to each other. Thus the gearbox can be compact. This one-motor device is an interesting solution when the torque required to rotate the legs is high. This is because high torque means large engine mass, and having three heavy engines on your hip can noticeably decrease vehicle performance.

Chaque jambe (4) est composée d’une fourche, ou d’une structure mono-bras, dont l’extrémité basse est reliée à une roue (6) et dont l’extrémité haute est reliée à la hanche (5). Les jambes (4) sont libres en rotation autour de l’axe de la hanche (5), préférentiellement selon un angle d’environ +/- 120°, et ce de manière indépendante des autres jambes, et sans interférer avec le corps. La partie basse (B) est une plateforme mécanique, qui s’adapte en dynamique au terrain traversé. Ainsi, l’invention permet d’obtenir un déplacement facilité sur sol meuble ainsi qu’un franchissement efficace des obstacles en utilisant simplement le déplacement d’une ou plusieurs des jambes autour de l’axe de rotation de la hanche (5).Each leg (4) is made up of a fork, or a single-arm structure, the lower end of which is connected to a wheel (6) and the upper end of which is connected to the hip (5). The legs (4) are free to rotate around the axis of the hip (5), preferably at an angle of approximately +/- 120°, independently of the other legs, and without interfering with the body. The lower part (B) is a mechanical platform, which adapts dynamically to the terrain crossed. Thus, the invention makes it possible to obtain easy movement on soft ground as well as efficient overcoming of obstacles by simply using the movement of one or more of the legs around the axis of rotation of the hip (5).

Le robot se déplace typiquement selon un axe horizontal, dit Oy, qui définit l’avant et l’arrière. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, la hanche est typiquement une barre métallique, orientée selon l’axe Ox. L’axe Ox est l’axe dans le plan horizontal, qui est perpendiculaire à la direction du déplacement. Ox définit la gauche et la droite. L’axe Oz est l’axe vertical, perpendiculaire à Ox et Oy. Typiquement l’axe du corps au repos est positionné selon l’axe Oz, mais le corps peut être incliné dans toutes les directions selon l’orientation des jambes par rapport à la hanche. Par commodité descriptive, nous dirons que le robot dispose d’une roue centrale, d’une roue latérale gauche, et d’une roue latérale droite. Gauche et droite sont définis par rapport à un sens de translation conventionnel du robot (selon l’axe Oy, qui définit avant-arrière). La plateforme mobile selon l’invention ne dispose pas de sens préférentiel de déplacement, donc l’avant et l’arrière sont défini par rapport au tronc, et en particulier par l’orientation préférentielle de ses capteurs, généralement vers l’avant. Gauche et droite sont donc des adjectifs utiles pour la description, mais n’ont pas de sens fonctionnellement pour la plateforme mobile.The robot typically moves along a horizontal axis, says Oy, which defines front and back. In the embodiment of Figures 1 to 4, the hip is typically a metal bar, oriented along the Ox axis. The Ox axis is the axis in the horizontal plane, which is perpendicular to the direction of motion. Ox defines left and right. The Oz axis is the vertical axis, perpendicular to Ox and Oy. Typically the axis of the body at rest is positioned along the Oz axis, but the body can be tilted in all directions depending on the orientation of the legs relative to at the hip. For descriptive convenience, we will say that the robot has a central wheel, a left side wheel, and a right side wheel. Left and right are defined with respect to a conventional translation direction of the robot (along the Oy axis, which defines front-back). The mobile platform according to the invention does not have a preferential direction of movement, therefore the front and the rear are defined with respect to the trunk, and in particular by the preferential orientation of its sensors, generally forwards. Left and right are therefore useful adjectives for description, but do not make functional sense for the mobile platform.

Le torse (1) embarque typiquement, tous les éléments fonctionnels et génériques du robot, à savoir ordinateurs, moyen de communication sans fil et filaire, source d’énergie, capteurs, et éventuellement des effecteurs spécifiques. L’ordinateur désigne un ou plusieurs calculateurs, ou modules électroniques, qui remplissent les fonctions de perception du terrain (lidar, caméra stéréoscopique, SLAM...), de navigation (IA), de communication et de commande des multiples actionneurs et systèmes du robot, internes et externes.The torso (1) typically embeds all the functional and generic elements of the robot, namely computers, wireless and wired means of communication, energy source, sensors, and possibly specific effectors. The computer designates one or more computers, or electronic modules, which perform the functions of terrain perception (lidar, stereoscopic camera, SLAM, etc.), navigation (AI), communication and control of the multiple actuators and systems of the robot, internal and external.

Au torse (1) sont donc usuellement liés un ou plusieurs bras (2), et une tête (3), souvent positionnés de manière anthropomorphique. La tête (3) portent typiquement des capteurs extéroceptifs, tels que caméra, lidar, et aussi parfois des indicateurs lumineux, ou écran pour une communication visuelle avec les humains alentour.To the torso (1) are therefore usually linked one or more arms (2), and a head (3), often positioned in an anthropomorphic manner. The head (3) typically carries exteroceptive sensors, such as a camera, lidar, and also sometimes light indicators, or a screen for visual communication with surrounding humans.

La hanche est solidaire du corps , et donc du tronc, et en l’absence de tronc l’éventuelle tête, bras et accessoires peuvent être reliés directement à la hanche, ces éléments forment alors le corps du véhicule.The hip is attached to the body, and therefore to the trunk, and in the absence of a trunk, any head, arms and accessories can be connected directly to the hip, these elements then form the body of the vehicle.

La présente invention se concentre sur la plateforme mobile. Le corps est, dans la présente invention, relié à 3 jambes (4) par l’articulation de hanche (5). Les 3 jambes (4) sont mobiles en rotation autour de la hanche, selon un unique degré de rotation.The present invention focuses on the mobile platform. The body is, in the present invention, connected to 3 legs (4) by the hip joint (5). The 3 legs (4) are mobile in rotation around the hip, according to a single degree of rotation.

Les 3 jambes (4) sont rigides, et elles peuvent être composées de sous-membres. Les jambes se terminent par une roue (6) usuellement motorisée. Le moteur de chaque roue se positionne idéalement au centre de la roue, mais il peut être également portée par la jambe, voire dans le tronc, avec une transmission à la roue par chaîne, courroie, réducteur avec renvoi d’angle ou tout dispositif mécanique réalisant la fonction de transmission du mouvement. Typiquement, les roues (6) ne sont pas orientables.The 3 legs (4) are rigid, and they can be composed of sub-limbs. The legs end in a wheel (6) usually motorized. The motor of each wheel is ideally positioned in the center of the wheel, but it can also be carried by the leg, or even in the trunk, with transmission to the wheel by chain, belt, gearbox with angle transmission or any mechanical device carrying out the function of transmission of the movement. Typically, the wheels (6) are not steerable.

Chaque jambe (4) est indépendante en rotation par rapport au corps, et aux autres jambes. La position angulaire de chaque jambe par rapport à la hanche est réglée par un moteur dédié.Each leg (4) is independent in rotation with respect to the body, and to the other legs. The angular position of each leg relative to the hip is adjusted by a dedicated motor.

Chaque jambe (4) est de longueur réglable, ou alternativement les jambes sont de longueur fixe et sensiblement égale, ou alternativement les jambes sont de longueur fixe et la jambe centrale est un peu plus longue que les jambes latérales.Each leg (4) is of adjustable length, or alternatively the legs are of fixed and substantially equal length, or alternatively the legs are of fixed length and the central leg is slightly longer than the side legs.

La longueur, si elle est réglable, et la position angulaire de chaque jambe (4) sont ses caractéristiques modifiables. Les dites caractéristiques des jambes (4) sont toutes modifiables de manière indépendantes entre elles. Et selon un mode de réalisation préférentiel, chaque caractéristique est modifiable en dynamique par commande électronique pour s’adapter au terrain, par l’actionnement d’un moteur dédié.The length, if adjustable, and the angular position of each leg (4) are its modifiable characteristics. Said characteristics of the legs (4) can all be modified independently of each other. And according to a preferred embodiment, each characteristic is dynamically modifiable by electronic control to adapt to the terrain, by the actuation of a dedicated motor.

Afin de prendre des courbes à grande vitesse, tel qu’illustré sur les figures 2 à 4, , la rotation selon l’axe Ox des jambes permet d’incliner l’axe de la hanche vers l’intérieur de la courbe (à savoir l’extrémité de la hanche à l’intérieur de la courbe est plus proche du sol, que l’extrémité à l’extérieur de la courbe : il résulte donc une rotation autour de l’axe Oy). Le corps du robot s’incline donc vers l’intérieur du tournant, comme le ferait un motard prenant une courbe à grande vitesse. La modification des longueurs des jambes, si elle est possible, permet de réaliser cette même inclinaison de la hanche sans faire varier les angles des jambes. Idéalement, la variation de longueur des jambes peut se combiner avec la variation des angles des jambes pour accentuer cette inclinaison, tout en abaissant le centre de gravité du robot, améliorant ainsi sa stabilité (triangle de stabilité plus grand).In order to take curves at high speed, as illustrated in figures 2 to 4, the rotation along the axis Ox of the legs makes it possible to incline the axis of the hip towards the inside of the curve (namely the end of the hip inside the curve is closer to the ground than the end outside the curve: a rotation around the axis Oy therefore results). The body of the robot therefore tilts towards the inside of the turn, like a motorcyclist taking a curve at high speed. Changing the leg lengths, if possible, achieves this same hip tilt without varying the leg angles. Ideally, varying the length of the legs can be combined with varying the angles of the legs to accentuate this inclination, while lowering the center of gravity of the robot, thus improving its stability (larger stability triangle).

En termes fonctionnels, et donc de conception mécanique & et de système de commande (à savoir : électronique & actionneur) les jambes latérales sont identiques entre elles, mais elles peuvent avoir des aspects différents, car leurs caractéristiques sont adaptées au terrain, et au déplacement prévu. La jambe centrale peut avoir une conception différente de celles latérales.In functional terms, and therefore of mechanical design & and control system (i.e. electronics & actuator) the side legs are identical to each other, but they can have different aspects, as their characteristics are adapted to the terrain, and to the displacement foreseen. The central leg can have a different design from the side ones.

Selon un mode de réalisation particulier, la roue centrale est d’un diamètre sensiblement supérieur à celui des roues latérales. De la sorte, un obstacle sera plus facilement abordé et dépassé par la roue centrale, et si elle se trouve devant les roues latérales cela facilite la progression du robot. Le diamètre de la roue centrale est néanmoins limité par la mobilité requise du robot dans un couloir étroit, typiquement 60cm. Et de manière correspondante, le diamètre des roues latérales ne doit pas non plus être trop grand, afin de permettre de tourner dans un espace restreint.According to a particular embodiment, the central wheel has a diameter substantially greater than that of the side wheels. In this way, an obstacle will be more easily approached and passed by the central wheel, and if it is in front of the side wheels, this facilitates the progress of the robot. The diameter of the central wheel is nevertheless limited by the required mobility of the robot in a narrow corridor, typically 60cm. And correspondingly, the diameter of the side wheels should also not be too large, in order to allow turning in a tight space.

Le dispositif selon l’invention autorise une infinité de configurations. Le robot inclus des capteurs (typiquement Lidar, radar, caméra, ultrason) et des logiciels associés (SLAM abréviation de « Self Localization And Mapping », vision par ordinateur, navigation, évitement d’obstacle...) permettant au robot d’avoir une représentation virtuelle du terrain avant de l’aborder, et donc d’adapter sa configuration selon le terrain à traverser. Il existe quelques configurations remarquables, décrites dans les paragraphes suivants.The device according to the invention allows an infinity of configurations. The robot includes sensors (typically Lidar, radar, camera, ultrasound) and associated software (SLAM abbreviation for “Self Localization And Mapping”, computer vision, navigation, obstacle avoidance, etc.) allowing the robot to have a virtual representation of the terrain before approaching it, and therefore adapting its configuration according to the terrain to be crossed. There are a few noteworthy configurations, described in the following paragraphs.

Première configuration remarquable : pendule inversé sur une roue. Pour des raisons de stabilité, la roue (en contact avec le sol) est celle sous le centre de gravité du robot, typiquement la roue centrale. Cette configuration présente l’avantage d’avoir une empreinte au sol très faible, elle est économe en énergie sur sol dur et relativement lisse. Sur sol accidenté, cette configuration pourra également être mise en œuvre, en portant les roues latérales en avant du robot, de sorte à ce qu’en cas d’obstacle important qui déséquilibrerait le robot vers l’avant, alors le robot tomberait sur ses deux roues latérales, permettant au robot de se stabiliser rapidement sur 3 roues. Sur une roue la translation est forcément linéaire, mais il est possible de diriger le robot en jouant sur un mouvement des bras, ou des jambes latérales (qui ne sont pas en contact avec le sol), typiquement en actionnant la jambe droite d’un angle de 0° à 30° vers l’avant, le robot tournera à droite etc.First remarkable configuration: inverted pendulum on a wheel. For stability reasons, the wheel (in contact with the ground) is the one under the robot's center of gravity, typically the central wheel. This configuration has the advantage of having a very small footprint, it is energy efficient on hard and relatively smooth ground. On uneven ground, this configuration can also be implemented, by carrying the side wheels in front of the robot, so that in the event of a major obstacle which would unbalance the robot forwards, then the robot would fall on its two side wheels, allowing the robot to quickly stabilize on 3 wheels. On a wheel, the translation is necessarily linear, but it is possible to direct the robot by playing on a movement of the arms, or of the lateral legs (which are not in contact with the ground), typically by activating the right leg of a angle from 0° to 30° forward, the robot will turn right etc.

Second configuration remarquable : pendule inversé sur deux roues. Pour des raisons de stabilité, les 2 roues (en contact avec le sol) devront être le plus éloignées possible du centre de gravité du robot, logiquement ce sont les roues latérales. Cette configuration présente l’avantage d’avoir une empreinte au sol très faible, elle est également économe en énergie sur sol dur et relativement lisse. Sur sol accidenté, cette configuration pourra également être mise en œuvre, en portant la roue centrale en avant du robot, de sorte à ce qu’en cas d’obstacle important qui déséquilibrerait le robot vers l’avant, alors le robot tomberait sur sa roue centrale. Par un différentiel de vitesse entre les roues latérales, il est possible de diriger le robot, même dans un environnement très contraint, comme un couloir étroit.Second remarkable configuration: inverted pendulum on two wheels. For stability reasons, the 2 wheels (in contact with the ground) must be as far away as possible from the robot's center of gravity, logically these are the side wheels. This configuration has the advantage of having a very small footprint, it is also energy efficient on hard and relatively smooth ground. On uneven ground, this configuration can also be implemented, by carrying the central wheel in front of the robot, so that in the event of a major obstacle which would unbalance the robot forwards, then the robot would fall on its central wheel. By a speed differential between the side wheels, it is possible to steer the robot, even in a very constrained environment, such as a narrow corridor.

Dans la 1ere ou 2nde configuration remarquable, il est possible de mettre en rotation chaque roue qui n’est pas en contact avec le sol. Deux effets peuvent être recherché :

soit avec un vitesse de rotation élevée : il en résulte une inertie dynamique, qui permet de stabiliser le robot, notamment en cas de choc latérale lors du déplacement, typiquement une montée d’escalier en biais ;
soit avec une vitesse linéaire proche de celle du centre de gravité du robot : cela permet en portant la jambe vers l’avant, en cas de chute vers l’avant du robot, une prise de contact en douceur de la roue suspendue avec le sol.

In the 1st or 2nd remarkable configuration, it is possible to rotate each wheel which is not in contact with the ground. Two effects can be sought:

either with a high rotational speed: this results in a dynamic inertia, which makes it possible to stabilize the robot, in particular in the event of a side impact during movement, typically climbing stairs at an angle;
either with a linear speed close to that of the robot's center of gravity: this allows, by bringing the leg forward, in the event of the robot falling forward, a smooth contact of the suspended wheel with the ground .

Dans une troisième configuration, dont les figures 2,3 &4 sont une variante, les 3 roues du robot sont en contact avec le sol. Il ne semble pas pertinent d’aligner les 3 roues, elles sont donc décalées, et définissent un triangle de stabilité à l’intérieur duquel, en statique, la projection du centre de gravité du robot doit se trouver. Dans cette troisième configuration, la jambe centrale est devant le robot, et les jambes latérales sont à l’arrière, typiquement parallèles si le déplacement est en ligne droite sur un terrain plat. Le robot est ainsi très stable, rapide et peut absorber des obstacles d’autant plus haut que l’angle formé entre la roue centrale avant et les roues latérales arrières peut être grand, proche de 180°. Mais il est possible que le besoin de motricité, à savoir sur terrain glissant, incite à positionner une ou plusieurs jambes selon un angles proche de 0°.In a third configuration, of which figures 2,3 &4 are a variant, the 3 wheels of the robot are in contact with the ground. It does not seem relevant to align the 3 wheels, they are therefore offset, and define a triangle of stability inside which, in static, the projection of the center of gravity of the robot must be. In this third configuration, the central leg is in front of the robot, and the side legs are at the back, typically parallel if the movement is in a straight line on flat ground. The robot is thus very stable, fast and can absorb obstacles all the higher as the angle formed between the central front wheel and the rear side wheels can be large, close to 180°. But it is possible that the need for motor skills, namely on slippery ground, encourages positioning one or more legs at an angle close to 0°.

Dans une quatrième configuration, dont les figures 2,3 &4 sont une représentation, le robot est dans la troisième configuration, mais afin de pouvoir aborder un terrain pentu en biais, ou pour aborder une courbe à grande vitesse, la roue latérale à l’intérieur de la courbe, ou celle en haut de la pente verra son angle augmenter, ou bien sera allongée, afin soit d’incliner la hanche vers l’intérieur de la courbe, ou soit de conserver l’horizontalité de la hanche (dans le cas d’une montée de terrain en biais.)In a fourth configuration, of which figures 2,3 &4 are a representation, the robot is in the third configuration, but in order to be able to approach steep terrain at an angle, or to approach a curve at high speed, the side wheel at the inside the curve, or the one at the top of the slope will see its angle increase, or will be lengthened, in order either to incline the hip towards the inside of the curve, or either to preserve the horizontality of the hip (in the case of a rise in terrain at an angle.)

Dans une cinquième configuration, qui est dédiée à la montée ou descente d’escalier, la jambe centrale est portée à l’opposé des jambes latérales. Pour ce type d’obstacle, afin d’abaisser le centre de gravité du robot et en accroître la stabilité, l’angle formé entre chaque jambe latérale et la jambe centrale peut être entre 135° à 225°.

Selon une première variante de cette 5^e. configuration : si la longueur des jambes est réglables, alors celles des jambes latérales seront différentes entre elles. La première jambe latérale (à l’intérieur de l’escalier, ce qui est particulièrement important si l’escalier est en colimaçon) est plus courte, et l’autre (à l’extérieur) est plus longue. La différence de longueur a pour objectif de diminuer le tangage de la hanche (rotation selon Oy), cette différence de longueur est donc importante pour la mobilité du robot . En termes mathématiques, si les jambes latérales sont parallèles (à savoir à angle identique par rapport à la hanche) pour un escalier dont la marche est de profondeur « m », et la hauteur « h », la différence de longueur des jambes latérales sera de 0,5* (h²+m²)^1/2, soit la moitié de l’hypoténuse.

Selon une seconde variante de cette 5^e. configuration : si on considère que les longueurs des jambes latérales sont égales, alors les angles seront définis avec le même objectif d’accroître la stabilité du robot, en diminuant l’oscillation latérale de la hanche à chaque marche. La jambe intérieure aura un angle supérieur à la jambe extérieure. La jambe intérieure sera donc sensiblement plus loin par rapport à la jambe extérieure. Dans ce cas également, la projetée (sur la pente définie par l’escalier) de la distance entre les axes des roues des jambes latérales sera égale à la moitié de l’hypoténuse (telle que définie au paragraphe précédant).

In a fifth configuration, which is dedicated to climbing or descending stairs, the central leg is worn opposite the side legs. For this type of obstacle, in order to lower the robot's center of gravity and increase its stability, the angle formed between each lateral leg and the central leg can be between 135° and 225°.

According to a first variant of this 5 ^th . configuration: if the length of the legs is adjustable, then those of the side legs will be different from each other. The first side leg (on the inside of the staircase, which is especially important if the staircase is spiral) is shorter, and the other (on the outside) is longer. The purpose of the difference in length is to reduce the pitching of the hip (rotation according to Oy), this difference in length is therefore important for the mobility of the robot. In mathematical terms, if the side legs are parallel (i.e. at the same angle to the hip) for a stair whose tread is of depth "m", and height "h", the difference in length of the side legs will be of 0.5* (h²+m²)^1/2, or half of the hypotenuse.

According to a second variant of this 5 ^th . configuration: if we consider that the lengths of the lateral legs are equal, then the angles will be defined with the same objective of increasing the stability of the robot, by decreasing the lateral oscillation of the hip with each step. The inside leg will have a greater angle than the outside leg. The inside leg will therefore be significantly further away than the outside leg. Also in this case, the projection (on the slope defined by the staircase) of the distance between the axes of the wheels of the side legs will be equal to half the hypotenuse (as defined in the previous paragraph).

Dans une sixième configuration, les 3 roues sont en contact avec le sol, mais cette fois-ci les 2 roues latérales sont portées à l’avant, et à l’approche d’un obstacle de grande hauteur (supérieur à 50 % du rayon de la roue latérale concernée), l’une des deux jambes latérale sera d’une part soulevée afin de pouvoir quasiment poser sa roue sur l’obstacle à venir (idéalement la hauteur restante de l’obstacle à franchir, sera comprise entre 0 et 30 % du rayon de la roue), et d’autre part sa longueur sera accrue, en conséquence elle posera sa roue sur l’obstacle avant que l’autre roue latérale ne touche l’obstacle. La roue soulevée une fois en appui sur l’obstacle deviendra porteuse d’une masse importante, ce qui permettra alors soit de soulever l’autre roue latérale, ou soit de faire rouler cette autre roue sur l’obstacle sans choc. Il est à noter que le passage de 3 roues en contact avec le sol, à uniquement 2 roues implique une phase de préparation complexe, avec inclinaison de la hanche et rééquilibrage du robot, ce qui peut être délicat en dynamique.In a sixth configuration, the 3 wheels are in contact with the ground, but this time the 2 side wheels are carried forward, and when approaching a high obstacle (greater than 50% of the radius of the side wheel concerned), one of the two side legs will be raised on the one hand in order to be able to almost place its wheel on the obstacle to come (ideally the remaining height of the obstacle to be overcome will be between 0 and 30% of the radius of the wheel), and on the other hand its length will be increased, consequently it will put its wheel on the obstacle before the other side wheel touches the obstacle. The wheel lifted once resting on the obstacle will become the carrier of a large mass, which will then make it possible either to lift the other side wheel, or to roll this other wheel over the obstacle without impact. It should be noted that going from 3 wheels in contact with the ground, to only 2 wheels involves a complex preparation phase, with inclination of the hip and rebalancing of the robot, which can be delicate in dynamics.

Dans une septième configuration : le passage d’obstacle décrit dans la sixième configuration se fera en positionnant le robot selon la 1ere ou 2nde configuration. A savoir, soit les 2 roues latérales seront portées vers l’avant sans contact avec le sol, soit la roue centrale sera portée vers l’avant sans contact avec le sol. L’obstacle sera abordé par la (les) roues sans contact avec le sol, en réduisant la hauteur de l’obstacle à passer à moins de 30 % du rayon de la (les) roue. L’angle ou la longueur de jambe sera adapté au préalable selon l’obstacle à passer.In a seventh configuration: the obstacle passage described in the sixth configuration will be done by positioning the robot according to the 1st or 2nd configuration. Namely, either the 2 side wheels will be carried forward without contact with the ground, or the central wheel will be carried forward without contact with the ground. The obstacle will be approached by the wheel(s) without contact with the ground, reducing the height of the obstacle to be passed to less than 30% of the radius of the wheel(s). The angle or the length of the leg will be adapted beforehand according to the obstacle to be overcome.

Cette 7^econfiguration est particulièrement adaptée au passage d’obstacles élevés, ou même pour monter sur un obstacle de type table. Pour monter sur une table, il est préférable que les 2 roues latérales soient portées vers l’avant puis posées sur le plateau de la table, le tronc est alors incliné vers l’avant (2^econfiguration), afin de pouvoir soulever la roue arrière du sol. Enfin les roues latérales avancent, la roue centrale reste soulevée jusqu’à pouvoir aborder le plateau de la table avec une motricité suffisante. Une fois les 3 roues posées sur la table, le robot peut reprendre une configuration différente.This ^7th configuration is particularly suitable for passing over high obstacles, or even for climbing over a table-type obstacle. To mount on a table, it is preferable that the 2 side wheels are carried forwards then placed on the table top, the trunk is then tilted forwards ( ^2nd configuration), in order to be able to lift the wheel back of the ground. Finally the side wheels move forward, the central wheel remains raised until it can approach the table top with sufficient traction. Once the 3 wheels are placed on the table, the robot can resume a different configuration.

Selon un mode de réalisation particulier, illustré sur les figures 1 à 4, au moins une jambe porte un amortisseur, pour absorber les chocs et irrégularités de terrain dans le sens longitudinal de la jambe, où chaque jambe du robot est représentée par une fourche de vélo, dotée d’un amortisseur longitudinal sur chaque branche de la fourche.According to a particular embodiment, illustrated in Figures 1 to 4, at least one leg carries a shock absorber, to absorb shocks and irregularities in the terrain in the longitudinal direction of the leg, where each leg of the robot is represented by a fork of bicycle, equipped with a longitudinal shock absorber on each branch of the fork.

Selon un autre mode de réalisation particulier, tel qu’illustré sur la , la roue centrale peut être orientée afin de diriger le véhicule. Dans le détail, l’axe de rotation de la roue centrale peut disposer d’un degré de liberté en rotation autour de l’axe définit par la jambe centrale (à savoir son axe longitudinal) selon un angle d’environ + ou - 60°, et être orientée par un moteur dédié (18). Dans le cas où les 3 roues touchent le sol, l’orientation de la roue centrale permet à petite vitesse de faire des virages dans un espace réduit, et en courbe à grande vitesse de limiter le glissement latéral de la roue centrale, et donc d’avoir un déplacement plus linéaire et plus facilement modélisable pour le calculateur du robot. Le moteur (18) est fixé sur le sous-membre supérieur de la jambe (20), la roue est portée par le sous-membre inférieur de la jambe (19). Les deux sous-membres sont liés par une articulation dite de genoux, à un degré de liberté en rotation selon l’axe longitudinal de la roue. Le pignon de sortie du moteur (18) engrène une roue dentée liée solidairement au sous-membre inférieur (19), entraînant en rotation la roue.According to another particular embodiment, as illustrated in the , the central wheel can be oriented to steer the vehicle. In detail, the axis of rotation of the central wheel can have a degree of freedom in rotation around the axis defined by the central leg (namely its longitudinal axis) at an angle of approximately + or - 60 °, and be oriented by a dedicated motor (18). In the case where the 3 wheels touch the ground, the orientation of the central wheel allows low speed to make turns in a reduced space, and in curves at high speed to limit the lateral slip of the central wheel, and therefore to to have a more linear and more easily modelable movement for the robot's computer. The motor (18) is attached to the upper leg sub-member (20), the wheel is carried by the lower leg sub-member (19). The two sub-members are linked by a so-called knee joint, with one degree of freedom in rotation along the longitudinal axis of the wheel. The motor output pinion (18) meshes with a toothed wheel integrally connected to the lower sub-member (19), driving the wheel in rotation.

Selon un autre mode de réalisation particulier, tel qu’illustré sur la , au moins une jambe peut porter un système d’amortissement passif permettant une rotation de la roue selon un axe de rotation, dit axe directeur, sensiblement perpendiculaire à la longueur de la jambe (4) et l’axe (X1, X2) de la hanche (5) dit amortisseur en rotation. En effet, les obstacles abordés en biais sont très déstabilisants pour les robots à roue, et les capteurs n’offrent pas une précision élevée concernant l’orientation exacte d’obstacle même proche, typiquement une marche d’escalier. C’est pourquoi, le mécanisme suivant a été développé : la jambe (4) est liée non plus à la roue (6) directement, mais à un organe de direction de la roue, dit organe (7) ou organe de direction. L’organe (7) dispose d’un unique degré de liberté en rotation selon l’axe directeur. L’organe (7) s’oriente de manière passive et latéralement en réaction aux obstacles rencontrés.According to another particular embodiment, as illustrated in the , at least one leg can carry a passive damping system allowing rotation of the wheel along an axis of rotation, called the guiding axis, substantially perpendicular to the length of the leg (4) and the axis (X1, X2) of the hip (5) said rotating damper. Indeed, the obstacles approached at an angle are very destabilizing for wheeled robots, and the sensors do not offer high precision concerning the exact orientation of the obstacle, even close, typically a step of stairs. This is why the following mechanism has been developed: the leg (4) is no longer linked to the wheel (6) directly, but to a steering member of the wheel, said member (7) or steering member. The member (7) has a single degree of freedom in rotation along the director axis. The member (7) orients itself passively and laterally in reaction to the obstacles encountered.

Selon un mode de réalisation particulier de l’invention : un mécanisme d’amortisseur en rotation est intégré à au moins une des jambes (4) ; ladite jambe intégrant le mécanisme d’amortisseur étant subdivisée en deux sous-membres rigides, le sous membre lié à la roue et le sous-membre lié à la hanche (5), les deux sous-membres étant liés par une articulation autorisant un unique degré de liberté en rotation selon un axe de rotation, dit axe directeur, sensiblement perpendiculaire à la longueur de la jambe (4) et l’axe (X1, X2) de la hanche (5) ; la longueur et la forme des 2 sous-membres devant être telles que le point d’intersection, entre l’axe directeur et la droite définie par le vecteur vitesse de la roue positionné sur le centre de l’axe de rotation de la roue, est devant le centre du dit axe de rotation de la roue.According to a particular embodiment of the invention: a rotation damper mechanism is integrated into at least one of the legs (4); said leg incorporating the shock absorber mechanism being subdivided into two rigid sub-members, the sub-member linked to the wheel and the sub-member linked to the hip (5), the two sub-members being linked by an articulation allowing a single degree of freedom in rotation along an axis of rotation, called the directing axis, substantially perpendicular to the length of the leg (4) and the axis (X1, X2) of the hip (5); the length and shape of the 2 sub-members must be such that the point of intersection, between the directing axis and the straight line defined by the speed vector of the wheel positioned on the center of the axis of rotation of the wheel, is in front of the center of the said axis of rotation of the wheel.

Afin que la roue ne freine pas le mouvement du robot, l’angle de rotation de l’organe (7) sera limité au niveau du mécanisme d’amortisseur, à typiquement + ou – 30° (le 0° étant le plan définit par la rotation de la jambe). De plus, afin que le dispositif favorise le passement d’obstacle, il est nécessaire qu’une fois la roue en butée à un obstacle de biais, l’amortisseur dirige la roue non pas dans le sens de la fuite (à savoir où la roue est parallèle avec le nez de la marche de l’escalier) mais vers un angle proche de la normale à l’obstacle au point de contact (la normale, soit 90°, est l’angle optimal pour passer un obstacle de type marche). L’amortisseur est donc orienté, il est conçu pour fonctionner soit en avançant, soit en reculant. Comme par convention, nous pouvons considérer que le robot avance la plupart du temps, un amortisseur orienté vers l’avant sera privilégié (c’est pourquoi le sens du mouvement est représenté sur les figures représentant ce dispositif): c’est ce type de mécanisme qui est décrit dans le paragraphe suivant. Par suite, s’il est utilisé à l’envers, cet amortisseur peut avoir un effet défavorable sur le déplacement, il est donc nécessaire de pouvoir bloquer l’amortisseur à 0°. Le blocage sera notamment enclenché en marche arrière, ou quand la jambe est proche de la verticalité (à savoir un angle proche de 0° par rapport à Oz) ou au cas par cas, sur un terrain où la roue réaliserait de nombreux mouvements latéraux rapides et aléatoires sur des obstacles de petites tailles (typiquement sur des petites pierres de quelques centimètres de diamètre). A grande vitesse également, le changement d’orientation dû au mouvement d’une roue peut être perturbant en termes de calcul de trajectoire, de plus la force centrifuge étant élevée, l’amortisseur serait rapidement en butée, et le comportement sur-vireur qui en résulterait pourrait être un désavantage. Il en résulte qu’un dispositif, préférentiellement motorisé, libérant ou bloquant l’amortisseur doit être ajouté au mécanisme. Un dispositif de blocage sera décrit à la suite de la description de l’amortisseur, dans les paragraphes suivants.So that the wheel does not slow down the movement of the robot, the angle of rotation of the member (7) will be limited at the level of the damper mechanism, to typically + or – 30° (the 0° being the plane defined by rotation of the leg). In addition, in order for the device to promote the passage of obstacles, it is necessary that once the wheel abuts an oblique obstacle, the shock absorber directs the wheel not in the direction of escape (namely where the wheel is parallel with the nose of the stair step) but at an angle close to the normal to the obstacle at the point of contact (the normal, i.e. 90°, is the optimal angle to pass a step type obstacle ). The shock absorber is therefore oriented, it is designed to operate either while advancing or while reversing. As by convention we can consider that the robot moves forward most of the time, a forward-facing shock absorber will be preferred (this is why the direction of movement is represented in the figures representing this device): it is this type of mechanism which is described in the following paragraph. As a result, if used upside down, this damper can have an adverse effect on movement, so it is necessary to be able to block the damper at 0°. The blocking will be activated in particular in reverse, or when the leg is close to verticality (i.e. an angle close to 0° in relation to Oz) or on a case-by-case basis, on terrain where the wheel would make many rapid lateral movements and random on small obstacles (typically on small stones a few centimeters in diameter). Also at high speed, the change of orientation due to the movement of a wheel can be disturbing in terms of trajectory calculation, moreover the centrifugal force being high, the shock absorber would be quickly in abutment, and the oversteering behavior which result could be a disadvantage. It follows that a device, preferably motorized, releasing or blocking the shock absorber must be added to the mechanism. A blocking device will be described following the description of the shock absorber, in the following paragraphs.

Selon un autre mode de réalisation particulier, tel qu’illustré sur la , l’organe (7) est solidaire de l’axe de rotation de la roue (la roue est donc toujours libre en rotation autour de son axe). L’organe (7) traverse la jambe à son extrémité, peut tourner dans la jambe, et est de forme cylindrique. Et une fente, dans le sens longitudinal de la jambe, et un alésage perpendiculaire à la fente, ont été pratiqués sur la tête de l’organe dépassant la jambe. La jambe (4) porte un téton (9), disposé à quelques centimètre de la tête de l’organe (7) en direction de la hanche. Ce téton (9) est également fendu dans le sens longitudinal de la jambe. Une lame (8), réalisée en acier ressort, est disposée parallèlement à la jambe, et s’insère dans la fente ménagée dans l’organe (7), puis dans la fente réalisée dans le téton. De plus, la lame (8) est bloquée à l’intérieur de l’organe (7) par une goupille (10) en forme de lettre Beta (qui est sa désignation technique). La lame ressort (8) traverse le téton (9) par la fente prévue à cet effet, la lame peut se déplacer linéairement, dans le sens longitudinal de la jambe, à l’intérieur du téton (9). Le déplacement linéaire de la lame (8) dans le téton (9) est limité par la goupille (11), fendue, disposée à quelques millimètres du téton en direction de la hanche, dans un trou pratiqué dans la lame au préalable.According to another particular embodiment, as illustrated in the , the member (7) is secured to the axis of rotation of the wheel (the wheel is therefore always free to rotate around its axis). The member (7) crosses the leg at its end, can rotate in the leg, and is cylindrical in shape. And a slit, in the longitudinal direction of the leg, and a bore perpendicular to the slit, have been made on the head of the organ protruding from the leg. The leg (4) carries a nipple (9), arranged a few centimeters from the head of the member (7) in the direction of the hip. This nipple (9) is also split in the longitudinal direction of the leg. A blade (8), made of spring steel, is arranged parallel to the leg, and is inserted into the slot made in the member (7), then into the slot made in the nipple. Moreover, the blade (8) is locked inside the member (7) by a pin (10) in the shape of the letter Beta (which is its technical designation). The spring blade (8) passes through the nipple (9) through the slot provided for this purpose, the blade can move linearly, in the longitudinal direction of the leg, inside the nipple (9). The linear movement of the blade (8) in the pin (9) is limited by the pin (11), split, arranged a few millimeters from the pin in the direction of the hip, in a hole made in the blade beforehand.

A l’abord d’un obstacle en biais, définissons arbitrairement que le nez de marche de l’escalier est plus proche à droite qu’à gauche, à savoir la roue au contact de la marche se trouve à droite de la normale du nez de marche, définissons qu’elle forme un angle de 45° par rapport à la normale. Donc au contact de la marche, une force selon la normale à la marche, de droite vers la gauche s’exerce sur le côté de la roue. Ensuite, du fait que l’axe de rotation de l’organe (7) est en avant de l’axe de rotation de la roue, ou plus précisément que le point d’intersection entre l’axe directeur et la droite définit par le vecteur vitesse de la roue, est devant le centre de l’axe de la roue ; alors l’organe (7) et la roue (6) vont pivoter dans la jambe de sorte à diminuer l’angle entre la roue et la normale à la marche. La lame (8) va offrir une certaine résistance, et elle va tourner ; en tournant elle va former une courbe entre la tête de l’organe (7) et le téton (9) dont la longueur est plus longue que la ligne droite. Plus l’angle de rotation de l’organe (7) est important, plus la longueur de lame (8) entre le point fixe de la lame au centre de la tête de l’organe (7) et le téton, est importante. En conséquence, à partir d’un certain angle, la goupille (11) fendue traversant la lame entrera en contact avec le téton, bloquant toute rotation supplémentaire de l’organe (7). De la sorte, le mécanisme d’amortissement passif réalise à la fois le rapprochement de la roue de la normale de l’obstacle, et en limite le débattement.When approaching an oblique obstacle, let us arbitrarily define that the step nose of the stair is closer to the right than to the left, i.e. the wheel in contact with the step is to the right of the normal of the nose walk, let's define that it forms an angle of 45° with respect to the normal. So in contact with the step, a force normal to the step, from right to left, is exerted on the side of the wheel. Then, because the axis of rotation of the member (7) is in front of the axis of rotation of the wheel, or more precisely that the point of intersection between the directing axis and the straight line defined by the wheel speed vector, is in front of the center of the wheel axle; then the member (7) and the wheel (6) will pivot in the leg so as to reduce the angle between the wheel and the normal to walking. The blade (8) will offer some resistance, and it will turn; by turning it will form a curve between the head of the organ (7) and the nipple (9) whose length is longer than the straight line. The greater the angle of rotation of the member (7), the greater the length of the blade (8) between the fixed point of the blade at the center of the head of the member (7) and the nipple. Consequently, from a certain angle, the cotter pin (11) crossing the blade will come into contact with the pin, blocking any further rotation of the organ (7). In this way, the passive damping mechanism brings the wheel closer to the normal of the obstacle, and limits its travel.

Comme explicité précédemment, un dispositif de blocage de l’amortisseur en rotation est également nécessaire. Plusieurs conceptions d’amortisseur avec blocage sont imaginables (ces mécanismes de blocage étant très simples, ils n’ont pas été repris sur les figures), en voici trois conceptions alternatives :As explained previously, a device for locking the shock absorber in rotation is also necessary. Several shock absorber designs with locking are conceivable (these locking mechanisms being very simple, they have not been shown in the figures), here are three alternative designs:

Selon une première conception : un moteur, ou une action manuelle, fait rentrer ou sortir deux goupilles dans des trous pratiqués dans la jambe, proches de la tête de l’organe (7), et disposés de part et d’autre de la lame, ainsi la lame n’a plus la possibilité de tourner, bloquant la rotation de l’organe (7).According to a first design: a motor, or a manual action, makes two pins go in or out in holes made in the leg, close to the head of the member (7), and arranged on either side of the blade , thus the blade no longer has the possibility of rotating, blocking the rotation of the member (7).

Une seconde conception est la suivante: sur le dessous de la jambe, deux extrusions sont positionnées de part et d’autre, et diamétralement opposées par rapport à l’organe (7), un trou orienté dans le sens longitudinal de la jambe est pratiqué dans l’organe (7) et dans les deux extrusions, alors une goupille actionnée par un moteur, ou manuellement, peut venir se positionner au travers des deux extrusions et de l’organe (7), bloquant la rotation de l’organe (7).A second design is as follows: on the underside of the leg, two extrusions are positioned on either side, and diametrically opposite with respect to the member (7), a hole oriented in the longitudinal direction of the leg is made in the member (7) and in the two extrusions, then a pin actuated by a motor, or manually, can be positioned through the two extrusions and the member (7), blocking the rotation of the member ( 7).

Une troisième conception, représentée en , est la suivante: le téton (9) est mobile longitudinalement au travers d’un trou oblong, ménagé dans la jambe, le mouvement du téton est linéaire et guidé par un moteur (12) dédié. Quand le téton est au plus proche de l’organe (7), la rigidité de la lame est tellement élevée que la rotation de l’organe est bloquée. En éloignant le téton de l’organe, la rigidité de la lame diminue autorisant la rotation de l’organe (7), la lame peut alors se déformer sur une portion angulaire importante avant que la goupille fendue n’entre en contact avec le téton. En éloignant encore un peu le téton, l’amortisseur devient plus souple, mais la portion angulaire possible pour l’organe (7) se réduit. Enfin, si le téton continue son mouvement d’éloignement, il arrive en butée sur la goupille fendue, ce qui bloque à nouveau la rotation de l’organe. En définitive, le mécanisme permet de régler la rigidité de l’amortisseur et l’angle de rotation maximale de l’organe, entre deux positions extrêmes qui bloquent la rotation de l’organe (7).A third design, shown in , is as follows: the nipple (9) is movable longitudinally through an oblong hole, made in the leg, the movement of the nipple is linear and guided by a dedicated motor (12). When the stud is closest to the member (7), the rigidity of the blade is so high that the rotation of the member is blocked. By moving the nipple away from the component, the rigidity of the blade decreases allowing the rotation of the component (7), the blade can then deform over a large angular portion before the cotter pin comes into contact with the nipple . By moving the nipple a little further away, the shock absorber becomes more flexible, but the possible angular portion for the member (7) is reduced. Finally, if the stud continues its movement away, it comes into abutment on the cotter pin, which again blocks the rotation of the member. Ultimately, the mechanism makes it possible to adjust the rigidity of the damper and the maximum angle of rotation of the member, between two extreme positions which block the rotation of the member (7).

Pour conclure, l’invention permet d’obtenir un véhicule avec une compacité et une capacité de franchissement proche ou meilleur que les dispositifs existants mais avec des moyens mécaniques, et donc des organes de contrôle et de commande, limités et des algorithmes plus simples.To conclude, the invention makes it possible to obtain a vehicle with a compactness and a crossing capacity close to or better than the existing devices but with mechanical means, and therefore limited control and command devices and simpler algorithms.

Claims

Land vehicle (100) comprising:

a body (A);
three legs (4); a central leg and two side legs; each leg (4) carrying, at its distal end, a wheel (6), at least one of the wheels (6) of the three legs (4) being motorized; And
a hip (5) on which the body (A) and the proximal end of each leg (4) are mounted; the hip (5) comprising an axis (X1, X2) around which each leg (4) is rotatable with a single degree of freedom; the angular position of each leg (4) being adjusted independently of the other legs, by at least one motor (13); the at least one motor (13) of legs (4) making it possible to modify the angular position of each leg (4) during the movement of the vehicle (100).

Vehicle according to the preceding claim, characterized in that the length of at least one leg (4) is adjustable by a dedicated motor.

Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that each wheel (6) is motorized by a motor integrated in the wheel, and each leg (4) is moved in rotation about the axis (X1, X2) by a motor (13) specific.

Vehicle according to Claim 1, characterized in that the three legs (4) have a fixed length, the length of the central leg being 5 to 10% less than that of the side legs, the latter being of equal length, the diameter wheels of the side legs being between 25 to 40cm while the diameter of the wheel of the central leg being between 60 to 90cm.

Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the central strut is provided with an articulation and an additional motor (18), driving the supporting sub-member of the wheel in rotation about the longitudinal axis of the central leg, the vehicle (100) then being able to be steered by the orientation of its central wheel, in addition to or in substitution for a differential in the speed of rotation of the side wheels.

Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that a rotation damper mechanism is integrated into at least one of the legs (4); said leg incorporating the shock absorber mechanism being subdivided into two rigid sub-members, the sub-member linked to the wheel and the sub-member linked to the hip (5), the two sub-members being linked by an articulation allowing a single degree of freedom in rotation along an axis of rotation, called the directing axis, substantially perpendicular to the length of the leg (4) and the axis (X1, X2) of the hip (5); the length and shape of the 2 sub-members must be such that the point of intersection, between the directing axis and the straight line defined by the speed vector of the wheel positioned on the center of the axis of rotation of the wheel, is in front of the center of the said axis of rotation of the wheel.

Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the hip (5) comprises an axis (X1) on which the legs (4) and the body (A) are mounted, each leg (4) is moved in rotation around of the axis (X1) by a specific motor, the motors ensuring the rotation of the legs (4) with respect to the axis (X1) being fixed next to the axis (X1); a pinion linked to the rotor of each motor meshing with a pinion linked to a leg (4) mounted on the shaft (X1).

Vehicle according to one of Claims 1 to 6, characterized in that each leg (4) is moved in rotation around the axis (X2) by a specific motor, the hip (5) comprises an axis (X2) on which the motor rotors (13) of each leg (4) are aligned, the rotors of each motor directly rotating the legs (4); the body (A) being mounted on a platform fixed to the stators of the motors associated with the rotation of the legs (4) around the axis (X2).