FR3142113A1 - Robot à une roue sphérique mobile comprenant un tronc articulé - Google Patents
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Abstract
La présente invention vise un robot (1) mobile sur le sol au moyen d’une roue sphérique (2) adaptée pour rouler sur le sol, ledit robot (1) comportant un tronc (4), au moins un bras (5) et une partie supérieure (6), ledit tronc (4) étant relié à ladite plateforme (3) et à la partie supérieure (6), caractérisé en ce que ledit robot (1) est mobile en inclinaison entre une position droite et une position inclinée, ledit tronc (4) dudit robot (1) comportant une première portion (40) et une seconde portion (41), ledit tronc (4) étant configuré pour assurer la conservation de la position du centre de masse (7) du robot (1) de sorte à permettre l’inclinaison dudit robot (1) en direction dudit sol. Figure de l’abrégé : Figure 9
Description
La présente invention concerne le domaine des robots, notamment des robots humanoïdes. Plus précisément, l’invention concerne un robot à une seule roue sphérique dont le tronc est mobile, c’est-à-dire un tronc inclinable par rapport à la roue sphérique.
Il est connu des robots comportant une seule roue sphérique sur laquelle repose l’intégralité du robot. Ces types de robots sont communément appelés des « Ballbots ». Lesdits robots sont mobiles au moyen de la seule roue sphérique, dans toutes les directions, de manière stable.
En particulier, il est connu des robots à une seule roue sphérique comportant chacun un tronc, deux bras et une partie supérieure. Le tronc est relié à la roue sphérique et il est fixe par rapport à celle-ci, chaque bras est relié au tronc au moyen d’une liaison pivot ou au moyen d’une liaison rotule de sorte à permettre la mobilité de chacun des bras par rapport au tronc et la partie supérieure est reliée à une portion supérieure du tronc et elle est fixe par rapport à celle-ci. La partie supérieure du robot comporte au moins un capteur configuré pour que le robot se repère dans son environnement. Un tel robot est configuré pour se déplacer dans toutes les directions et pour effectuer des tâches au moyen de ses bras, telles que saisir des objets. Dans ce cas, les bras sont munis de pinces permettant la préhension des objets à saisir.
Toutefois, n’ayant que les bras mobiles, un tel robot permet d’accomplir des tâches seulement à la hauteur de ses bras. En particulier, il ne permet pas d’effectuer des tâches à proximité du sol. Par conséquent, un tel robot est destiné à accomplir un type spécifique de tâches, à une hauteur spécifique et ne peut s’adapter à son environnement.
Il est également connu des robots dits humanoïdes, c’est-à-dire des robots dont la forme ressemble au corps humain et présentant deux jambes, un tronc, deux bras et une tête. Les jambes présentent les mêmes articulations que les jambes humaines et sont chacune reliées au tronc au moyen d’une liaison pivot, le tronc est relié à chacun des bras au moyen d’une liaison rotule ou d’une liaison pivot et la tête est reliée au tronc au moyen d’une liaison pivot. Chaque partie est ainsi mobile par rapport aux autres et de tels robots présentent une certaine diversité de mouvements.
Toutefois, les jambes comportent une pluralité de pièces mécaniques et de liaisons entre chacune d’elles. La fabrication et l’utilisation du robot en sont donc fortement complexifiées.
Il est également connu des robots similaires aux robots humanoïdes précédemment décrits mais comportant une embase sur laquelle sont fixées au moins trois roues plutôt qu’une paire de jambes. Ainsi, le robot est mobile dans toutes les directions grâce aux roues, l’embase est reliée au tronc au moyen d’une liaison rotule, le tronc est relié à chacun des bras au moyen d’une liaison rotule ou d’une liaison pivot et la tête est reliée au tronc au moyen d’une liaison pivot. Chaque partie est ainsi mobile par rapport aux autres et de tels robots présentent une certaine diversité de mouvements.
Toutefois, les roues couplées à l’embase engendrent un encombrement important, notamment au niveau du sol. En effet, chacune des roues est un point d’appui du robot sur le sol, elles doivent donc être espacées les unes des autres sur le sol, de sorte à permettre la stabilité du robot en position statique et en mouvement. En particulier, l’espacement des roues est indispensable pour empêcher la chute du robot lorsque le tronc s’incline par rapport à l’embase par exemple. Ainsi, un tel robot est encombrant et ne peut s’adapter à des environnements peu spacieux.
La présente invention vise donc à résoudre les problèmes susmentionnés en proposant un robot comportant une seule roue sphérique de déplacement, au contact du sol, sur laquelle repose le robot, un tronc, deux bras et une partie supérieure, en particulier un robot dont le tronc est mobile, c’est-à-dire un tronc inclinable par rapport à la roue sphérique, permettant de s’adapter à son environnement, d’interagir avec celui-ci. Le robot selon l’invention permet l’accomplissement de tâches variées, à des hauteurs différentes, tout en étant peu encombrant et en présentant une stabilité certaine.
Plus précisément, l’invention a pour objet un robot comportant une seule roue sphérique de déplacement destiné à être en contact avec le sol et une plateforme montée sur ladite roue sphérique par l’intermédiaire de moyen de stabilisation, le robot étant configuré pour être mobile sur le sol au moyen de ladite roue sphérique adaptée pour rouler sur le sol, ledit robot comportant un tronc, au moins un bras et une partie supérieure, ledit tronc étant relié d’une part à ladite plateforme et d’autre part à la partie supérieure, ledit bras étant relié au moyen d’au moins une liaison pivot ou d’au moins une liaison rotule audit tronc. Le robot est mobile en inclinaison entre une position droite et une position inclinée, ledit tronc dudit robot comportant une première portion et une seconde portion, la première portion étant reliée par une première extrémité à ladite plateforme au moins au moyen d’une liaison pivot ou d’une liaison rotule, la seconde portion étant reliée par une première extrémité à la partie supérieure et la première portion étant reliée par une seconde extrémité à une seconde extrémité de la seconde portion au moins au moyen d’une liaison pivot ou d’une liaison rotule, ledit tronc étant configuré pour assurer la conservation de la position du centre de masse du robot de sorte à permettre l’inclinaison dudit robot en direction dudit sol.
La première portion et la seconde portion permettent l’inclinaison du tronc et donc du robot. L’inclinaison de son tronc permet au robot d’avoir une hauteur de préhension ajustable. De plus, le robot est stable sur la roue sphérique en position statique comme en mouvement et en position droite comme en position inclinée. Le robot peut donc s’incliner vers le sol pour saisir et/ou déplacer les objets se situant dans son environnement en étant stable et en présentant un faible encombrement. Le robot est opérationnel à des hauteurs variables et il est donc adaptable à son environnement. Aussi, le robot peut s’adapter à la charge de l’objet à déplacer et/ou à saisir. En effet, le poids de l’objet peut décentrer le centre de masse, provoquant l’instabilité du robot. Pour maintenir l’équilibre du robot tout en portant l’objet, il suffit que la première portion et/ou la seconde portion pivote de sorte à recentrer le centre de masse.
De plus, l’inclinaison du tronc augmente le champ de vision du robot et le rapproche des mouvements effectués par les humains, ce qui renforce son accessibilité.
Selon un premier mode de réalisation, la première portion est reliée par une première extrémité à ladite plateforme au moyen d’une liaison pivot et en ce que la première portion est reliée par une seconde extrémité à une seconde extrémité de la seconde portion au moyen d’une liaison pivot.
Selon un deuxième mode de réalisation, la première portion est reliée par une première extrémité à ladite plateforme au moyen d’une liaison rotule et en ce que la première portion est reliée par une seconde extrémité à une seconde extrémité de la seconde portion au moyen d’une liaison rotule.
Avantageusement, en position droite, l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la seconde portion à la partie supérieure, l’axe de la liaison reliant la seconde extrémité de la seconde portion à la seconde extrémité de la première portion et l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la première portion à la plateforme sont inscrits dans un plan frontal dudit robot et en ce qu’en position inclinée, au moins l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la première portion à la plateforme est inscrit dans ledit plan frontal dudit robot, l’axe de la liaison reliant la seconde extrémité de la seconde portion à la seconde extrémité de la première portion étant à distance dudit plan frontal, et l’axe de la liaison reliant première extrémité de la seconde portion à la partie supérieure étant inscrit dans ledit plan frontal ou à distance dudit plan frontal.
Ainsi, le tronc est incliné et le robot a une hauteur de préhension ajustable, et la position du centre de masse est conservée dans le plan frontal A de sorte maintenir l’équilibre du robot. Le robot est donc inclinable et stable, tout en présentant un encombrement réduit.
Avantageusement encore, le robot comporte deux bras, lesdits bras, en position inclinée, s’étendant de part et d’autre d’un plan frontal dudit robot ou d’un même côté dudit plan frontal.
La présence d’un bras permet la préhension d’objet et la présence d’une pluralité de bras permet la préhension d’objets plus volumineux tout en maintenant la stabilité du robot.
Préférentiellement, en position inclinée le robot comporte deux bras s’étendant d’un même côté du plan frontal et en ce que dans ladite position inclinée, l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la première portion à la plateforme est inscrit dans ledit plan frontal dudit robot et l’axe de la liaison reliant la seconde extrémité de la seconde portion à la seconde extrémité de la première portion et l’axe de la liaison reliant première extrémité de la seconde portion à la partie supérieure sont à distance dudit plan frontal.
Préférentiellement encore, en position inclinée le robot comporte deux bras s’étendant de part et d’autre du plan frontal et en ce que dans ladite position inclinée, l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la première portion à la plateforme et l’axe de la liaison reliant première extrémité de la seconde portion à la partie supérieure sont inscrits dans ledit plan frontal dudit robot et l’axe de la liaison reliant la seconde extrémité de la seconde portion à la seconde extrémité de la première portion est à distance dudit plan frontal.
De manière avantageuse, les moyens de stabilisation de la plateforme sont configurés pour assurer le maintien dans une position prédéterminée, notamment horizontale, de la plateforme par rapport au sol.
Encore de manière avantageuse, ledit au moins un bras comporte un segment distal et un segment proximal, le segment distal et le segment proximal étant reliés par une liaison de type pivot ou une liaison de type rotule, ledit bras étant configuré pour être mobile entre une position tendue dans laquelle le segment distal et le segment proximal sont alignés et une position fléchie dans laquelle le segment proximal est incliné par rapport au segment distal.
De préférence, le robot comporte en outre au moins un préhenseur, notamment une main, ledit préhenseur étant relié au moyen d’une liaison pivot ou d’une liaison rotule à une extrémité dudit bras, ledit préhenseur comportant au moins deux doigts formant une pince, ledit préhenseur étant configuré pour assurer la préhension d’objets.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et se référant aux dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquels des références identiques sont données à des objets semblables et sur lesquels :
La est une vue schématique, de face, du robot selon l’invention, comportant une roue sphérique de déplacement et une plateforme montée sur la roue, sur laquelle est monté un tronc, une partie supérieure, le tronc comportant une première et une seconde portion ;
La est une vue, prise de droite, du robot de la , le robot étant dans une position droite ;
La est une vue semblable à la , mais le robot comportant des bras disposés le long du tronc du robot ;
La est vue semblable à la , mais le robot étant dans une position inclinée ;
La est une vue semblable à la , mais le robot étant dans une position inclinée, les bras étant sensiblement le long du tronc ;
La est une vue semblable à la , mais les bras étant vers l’avant du robot ;
La est une vue semblable à la , mais dans une position plus inclinée ;
La est une vue semblable à la , mais les bras étant vers l’arrière du robot ; et
La est une vue semblable à la , mais dans une position plus inclinée.
Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour permettre de mettre en œuvre l’invention ; bien que non limitatives, lesdites figures servent notamment à mieux définir l’invention le cas échéant.
L’invention concerne un robot 1 comportant une seule roue sphérique 2 destinée à être en contact avec le sol et une plateforme 3 montée sur la roue sphérique 2 par l’intermédiaire de moyens de stabilisation. Le robot 1 repose sur la roue sphérique 2 par l’intermédiaire de la plateforme 2. Ce type de robot 1 est communément appelé un « Ballbot ».
Le robot 1 est mobile sur le sol au moyen de la seule roue sphérique 2, dans toutes les directions, de manière stable.
La plateforme 3 est montée sur la roue sphérique 2, de sorte à ce qu’une partie inférieure de la roue sphérique 2 soit en permanence en contact avec le sol. En particulier, la plateforme 3 comporte des moyens de stabilisation configurés pour permettre au robot 1 d’être maintenu de manière stable sur la roue sphérique 2 lorsque le robot 1 est dans une position statique mais également lorsque le robot 1 est en mouvement.
Les moyens de stabilisation peuvent par exemple comporter des organes de retenue 30 enveloppant au moins en partie la roue sphérique 2. Ici, les moyens de stabilisation comportent trois organes de retenues 30 répartis sur la roue sphérique 2.
Les moyens de stabilisation peuvent comporter en outre au moins une roue secondaire 31, ici trois roues secondaires 31 configurées pour entrer en rotation et permettre la mobilité de la roue sphérique 2 et/ou au robot 1 d’être maintenu dans une position debout représentée sur les figures lorsqu’il est statique.
En position statique, la plateforme 3 du robot s’étend sensiblement parallèlement au sol et le robot s’inscrit dans un plan frontal A, orthogonal au sol.
Pour se déplacer, et donc déclencher la rotation de l’au moins une roue secondaire 31 et donc de la roue sphérique 2, le robot doit s’incliner par rapport au plan frontal A dans la direction souhaitée. Ainsi, le robot 1 peut se déplacer dans toutes les directions, de manière omnidirectionnelle.
Le robot 1 comporte un tronc 4, au moins un bras 5 et une partie supérieure 6.
En particulier, le tronc 4 est relié d’une part à la plateforme 3 et d’autre part à la partie supérieure 6.
Le bras 5 est relié au moyen d’une liaison de type pivot ou de type rotule au tronc 4. Le robot 1 peut comporter une pluralité de bras 5, ici le robot 1 comporte deux bras 5, chacun relié au moyen d’une liaison de type pivot ou de type rotule au tronc 4.
De plus, le robot selon l’invention est mobile en inclinaison entre une position droite, représentée sur les figures 1 à 3, et une position inclinée, représentée sur les figures 4 à 9.
Le tronc 4 comporte une première portion 40 et une seconde portion 41. Chacune des première et seconde portions 40, 41 comporte une première et une seconde extrémité.
La première portion 40 est reliée par sa première extrémité à la plateforme 3, au moyen d’une liaison pivot ou d’une liaison rotule. La seconde portion 41 est reliée par sa première extrémité à la partie supérieure 6, au moyen d’une liaison pivot ou d’une liaison rotule.
La seconde extrémité de la première portion 40 est reliée à la seconde extrémité de la seconde portion 41 au moyen d’une liaison pivot ou d’une liaison rotule.
Selon un mode de réalisation illustré sur les figures, la première portion 40 est reliée par sa première extrémité à la plateforme 3 au moyen d’une liaison pivot, la première portion 40 est reliée par sa seconde extrémité à la seconde extrémité de la seconde portion 41 au moyen d’une liaison pivot et la première extrémité de la seconde portion 41 est reliée à la partie supérieure 6, au moyen d’une liaison pivot.
Selon un autre mode de réalisation non illustré, la première portion 40 est reliée par sa première extrémité à la plateforme 3 au moyen d’une liaison rotule, la première portion 40 est reliée par sa seconde extrémité à la seconde extrémité de la seconde portion 41 au moyen d’une liaison rotule et la première extrémité de la seconde portion 41 est reliée à la partie supérieure 6, au moyen d’une liaison rotule.
Il est possible de combiner les deux modes de réalisations ci-dessus, par exemple avec la première portion 40 qui est reliée par sa première extrémité à la plateforme 3 au moyen d’une liaison rotule, la première portion 40 qui est reliée par sa seconde extrémité à la seconde extrémité de la seconde portion 41 au moyen d’une liaison pivot et la première extrémité de la seconde portion 41 est reliée à la partie supérieure 6, au moyen d’une liaison rotule. Un autre exemple, la première portion 40 peut être reliée par sa première extrémité à la plateforme 3 au moyen d’une liaison pivot, la première portion 40 peut être reliée par sa seconde extrémité à la seconde extrémité de la seconde portion 41 au moyen d’une liaison rotule et la première extrémité de la seconde portion 41 est reliée à la partie supérieure 6, au moyen d’une liaison pivot.
Dans la position droite, telle que représentée par exemple sur les figures 1 et 2, la première portion 40 et la seconde portion 41 sont inscrites dans le plan frontal A du robot 1.
Dans la position inclinée, telle que représentée par exemple sur les figures 4 et 9, la première portion 40 et/ou la seconde portion 41 sont inclinées par rapport au plan frontal A du robot 1.
Le tronc 4 est configuré pour assurer la conservation de la position du centre de masse 7 du robot 1, de sorte à permettre l’inclinaison du robot 1 en direction du sol, tout en conservant son équilibre.
Le bras 5 comporte un segment distal 50 et un segment proximal 51 et un préhenseur, ici une main 52. Le segment proximal 51 est d’une part relié au tronc 4 au moyen d’une liaison rotule ou d’une liaison pivot, et d’autre part relié au segment distale au moyen d’une liaison rotule ou d’une liaison pivot. Le segment distal 50 est lui relié d’autre part à la main 52 au moyen d’une liaison pivot ou d’une liaison rotule.
Ici, le robot 1 comporte une pluralité de bras 5. Dans un tel cas, chacun des bras 5 comporte un segment distal 50 et un segment proximal 51 et une main 52. Le segment proximal 51 est d’une part relié au tronc 4 au moyen d’une liaison rotule ou d’une liaison pivot, et d’autre part relié au segment distale au moyen d’une liaison rotule ou d’une liaison pivot. Le segment distal 50 est lui relié d’autre part à la main 52 au moyen d’une liaison pivot ou d’une liaison rotule.
Chaque bras 5 est configuré pour être mobile entre une position tendue dans laquelle le segment distal et le segment proximal sont alignés et une position fléchie dans laquelle le segment proximal est incliné par rapport au segment distal.
Le préhenseur comporte au moins deux doigts formant une pince, ledit préhenseur étant configuré pour assurer la préhension d’objets.
Dans l’exemple illustré sur les figures, la main 52 est une main robotisée comportant une paume et une pluralité de doigts.
Selon d’autres exemples de réalisation, la main peut par exemple être une pince ou une ventouse.
La partie supérieure 6 du robot 1 comporte au moins un capteur, notamment une pluralité de capteurs et de caméras et elle est configurée pour permettre au robot 1 de percevoir son environnement et en particulier détecter les objets à saisir et/ou déplacer disposés en regard de la partie supérieure, dans son champ de vision.
Dans un exemple particulier de l’invention, la partie supérieure 6 peut comporter une caméra RBG et/ou une caméra IR et/ou un caméra de profondeur stéréoscopique et/ou un microphone et/ou des capteurs « Time Of Flight laser ».
Nous allons maintenant décrire différents mouvements du robot 1, en référence aux figures.
En position droite et statique, représentée sur les figures 1 à 3, l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la seconde portion 41 à la partie supérieure 6, l’axe de la liaison reliant la seconde extrémité de la seconde portion 41 à la seconde extrémité de la première portion 40 et l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la première portion 40 à la plateforme 3 sont inscrits dans le plan frontal A du robot 1.
Dans cette position droite et statique, le robot et en particulier son tronc 4 s’étend sensiblement le long d’un axe vertical Y, l’axe vertical étant orthogonal au sol.
Tel que visible sur la , les bras 5 s’étendent selon la direction verticale Y, le long du tronc 4.
Selon d’autres exemples non illustrés, les bras peuvent s’étendre à distance du tronc, c’est-à-dire les bras peuvent être inclinés par rapport au plan frontal A du robot. Lorsque le robot comporte deux bras, tel que c’est le cas ici, les deux bras peuvent être inclinés par rapport au plan frontal A d’un même côté dudit plan frontal A. Il est également possible que les deux bras soient inclinés par rapport au plan frontal A, de part et d’autre dudit plan frontal A.
Dans la position droite et statique, le centre de masse 7 est inscrit dans le plan frontal A. Le robot 1 est stable sur la roue sphérique 2.
En mouvement, le robot 1 s’incline par rapport au plan frontal A vers la direction souhaitée. Ainsi, le centre de masse 7 est déplacé vers cette même direction et est le long du tronc 4. Le robot 1 reste maintenu en équilibre par le mouvement de la roue sphérique 2.
En position inclinée et statique, représentée sur les figures 4 à 9, au moins l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la première portion 40 à la plateforme 3 est inscrit dans le plan frontal A du robot 1. L’axe de la liaison reliant la seconde extrémité de la seconde portion 41 à la seconde extrémité de la première portion 40 est à distance du plan frontal A. L’axe de la liaison reliant première extrémité de la seconde portion 41 à la partie supérieure 6 peut être inscrit dans le plan frontal A ou peut être à distance du plan frontal A.
Tel que représenté sur la , l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la première portion 40 à la plateforme 3 est inscrit dans le plan frontal A du robot 1, l’axe de la liaison reliant la seconde extrémité de la seconde portion 41 à la seconde extrémité de la première portion 40 est à distance du plan frontal A, vers l’arrière du plan frontal A et l’axe de la liaison reliant première extrémité de la seconde portion 41 à la partie supérieure 6 est inscrit dans le plan frontal A.
La première portion 40 a pivoté autour de l’axe de la liaison pivot reliant la première portion 40 à la plateforme 3. La première portion 40 est inclinée par rapport à la direction verticale Y. La seconde portion 41 a pivoté autour de l’axe de la liaison pivot la reliant à la première portion 40, dans le sens inverse de la première portion 40.
Dans la position inclinée et statique, le centre de masse 7 est inscrit dans le plan frontal A. Le robot 1 est stable sur la roue sphérique 2.
Tel que cela est représenté sur la , la partie supérieure 6 est orientée en direction du sol, permettant au robot d’avoir dans son champ de vision les objets qui y seraient disposés.
Tel que cela est représenté sur la , les bras 5 du robot 1 s’étendent selon la direction verticale Y. Le centre de masse 7 s’inscrit alors dans le plan frontal A.
Tel que cela est représenté sur la , les bras 5 du robot 1 s’étendent vers l’avant du plan frontal A, de manière sensiblement parallèle au sol. Dans cette position, le centre de masse est déplacé vers l’avant du plan frontal A. Pour maintenir l’équilibre du robot 1 et ramener le centre de masse 7 dans le plan frontal A, il suffit que la première portion 40 pivote davantage vers l’arrière du plan frontal A.
Sur la , le robot 1 est davantage incliné que sur la . En effet, la seconde portion 41 a davantage pivoté dans le sens inverse du sens de pivotement de la première portion 40. Le centre de masse 7 s’est déplacé vers l’avant du plan frontal A. Pour maintenir l’équilibre du robot 1 et ramener le centre de masse 7 dans le plan frontal A, il suffit que la première portion 40 pivote davantage vers l’arrière du plan frontal A.
Sur la , les bras du robot 1 s’étendent vers l’arrière du plan frontal A, de manière sensiblement parallèle au sol. Dans cette position le centre de masse 7 se déplace vers l’arrière du plan frontal A. Pour maintenir l’équilibre du robot 1 et ramener le centre de masse dans le plan frontal A, il suffit que la seconde portion 41 pivote davantage dans le sens inverse du sens de pivotement de la première portion 40.
Sur la qui est une vue semblable à la sauf en ce que le robot est davantage incliné, le centre de masse est inscrit dans le plan frontal A, le robot 1 est à l’équilibre sur la roue sphérique 2. Dans cette position, la première portion 40 a pivoté davantage vers l’arrière du plan frontal A et la seconde portion 41 a pivoté davantage dans le sens inverse du sens de pivotement de la première portion 40.
Le robot 1 peut être dans une position inclinée telle que celle représentée sur la par exemple et avoir les bras qui s’étendent de part et d’autre du plan frontal A. Dans ce cas, le centre de masse 7 est inscrit dans le plan frontal A et le robot 1 est à l’équilibre sur la roue sphérique 2.
En particulier, l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la première portion 40 à la plateforme 3 et l’axe de la liaison reliant première extrémité de la seconde portion 41 à la partie supérieure 6 sont inscrits dans le plan frontal A du robot 1 et l’axe de la liaison reliant la seconde extrémité de la seconde portion 41 à la seconde extrémité de la première portion 40 est à distance du plan frontal A, vers l’arrière de celui-ci.
Ainsi, le robot 1 est stable sur la roue sphérique 2 en position statique comme en mouvement et en position droite comme en position inclinée. Le robot 1 peut donc s’incliner vers le sol pour saisir et/ou déplacer les objets se situant dans son environnement. Le robot 1 est opérationnel à des hauteurs variables et il est donc adaptable à son environnement.
Aussi, le robot 1 peut s’adapter à la charge de l’objet à déplacer et/ou à saisir. En effet, le poids de l’objet peut décentrer le centre de masse, provoquant l’instabilité du robot. Pour maintenir l’équilibre du robot tout en portant l’objet, il suffit que la première portion et/ou la seconde portion pivote de sorte à recentrer le centre de masse, en d’autres termes l’inscrire dans le plan frontal A.
Dans une variante non représentée sur les figures, la zone de préhension du robot peut être augmentée, notamment par l’augmentation de la longueur des bras. En effet, si les bras sont allongés, le robot peut avoir accès au sol par exemple ou encore à des distances plus éloignées de son tronc.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits mais s'étend à tout mode de réalisation équivalent.
Claims (12)
- Robot (1) comportant une seule roue sphérique (2) de déplacement destinée à être en contact avec le sol et une plateforme (3) montée sur ladite roue sphérique (2) par l’intermédiaire de moyen de stabilisation, le robot (1) étant configuré pour être mobile sur le sol au moyen de ladite roue sphérique (2) adaptée pour rouler sur le sol, ledit robot (1) comportant un tronc (4), au moins un bras (5) et une partie supérieure (6), ledit tronc (4) étant relié d’une part à ladite plateforme (3) et d’autre part à la partie supérieure (6), ledit bras (5) étant relié au moyen d’au moins une liaison pivot ou d’au moins une liaison rotule audit tronc (4), caractérisé en ce que ledit robot (1) est mobile en inclinaison entre une position droite et une position inclinée, ledit tronc (4) dudit robot (1) comportant une première portion (40) et une seconde portion (41), la première portion (40) étant reliée par une première extrémité à ladite plateforme (3) au moins au moyen d’une liaison pivot ou d’une liaison rotule, la seconde portion (41) étant reliée par une première extrémité à la partie supérieure (6) et la première portion (40) étant reliée par une seconde extrémité à une seconde extrémité de la seconde portion (41) au moins au moyen d’une liaison pivot ou d’une liaison rotule, ledit tronc (4) étant configuré pour assurer la conservation de la position du centre de masse (7) du robot (1) de sorte à permettre l’inclinaison dudit robot (1) en direction dudit sol.
- Robot (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première portion (40) est reliée par une première extrémité à ladite plateforme (3) au moyen d’une liaison pivot et en ce que la première portion (40) est reliée par une seconde extrémité à une seconde extrémité de la seconde portion (41) au moyen d’une liaison pivot.
- Robot (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première portion (40) est reliée par une première extrémité à ladite plateforme (3) au moyen d’une liaison rotule et en ce que la première portion (40) est reliée par une seconde extrémité à une seconde extrémité de la seconde portion (41) au moyen d’une liaison rotule.
- Robot (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’en position droite, l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la seconde portion (41) à la partie supérieure (6), l’axe de la liaison reliant la seconde extrémité de la seconde portion (41) à la seconde extrémité de la première portion (40) et l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la première portion (40) à la plateforme (3) sont inscrits dans un plan frontal (A) dudit robot (1) et en ce qu’en position inclinée, au moins l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la première portion (40) à la plateforme (3) est inscrit dans ledit plan frontal (A) dudit robot (1), l’axe de la liaison reliant la seconde extrémité de la seconde portion (41) à la seconde extrémité de la première portion (40) étant à distance dudit plan frontal (A), et l’axe de la liaison reliant première extrémité de la seconde portion (41) à la partie supérieure (6) étant inscrit dans ledit plan frontal (A) ou à distance dudit plan frontal (A).
- Robot (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte deux bras (5), lesdits bras (5), en position inclinée, s’étendant de part et d’autre d’un plan frontal (A) dudit robot (1) ou d’un même côté dudit plan frontal (A).
- Robot (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’en position inclinée le robot (1) compote deux bras (5) s’étendant d’un même côté du plan frontal (A) et en ce que dans ladite position inclinée, l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la première portion (40) à la plateforme (3) est inscrit dans ledit plan frontal (A) dudit robot (1) et l’axe de la liaison reliant la seconde extrémité de la seconde portion (41) à la seconde extrémité de la première portion (40) et l’axe de la liaison reliant première extrémité de la seconde portion (41) à la partie supérieure (6) sont à distance dudit plan frontal (A).
- Robot (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’en position inclinée le robot (1) comporte deux bras (5) s’étendant de part et d’autre du plan frontal (A) et en ce que dans ladite position inclinée, l’axe de la liaison reliant la première extrémité de la première portion (40) à la plateforme (3) et l’axe de la liaison reliant première extrémité de la seconde portion (41) à la partie supérieure (6) sont inscrits dans ledit plan frontal (A) dudit robot (1) et l’axe de la liaison reliant la seconde extrémité de la seconde portion (41) à la seconde extrémité de la première portion (40) est à distance dudit plan frontal (A).
- Robot (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de stabilisation de la plateforme (3) sont configurés pour assurer le maintien dans une position prédéterminée, notamment horizontale, de la plateforme (3) par rapport au sol.
- Robot (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un bras (5) comporte un segment distal (50) et un segment proximal (51), le segment distal (50) et le segment proximal (51) étant reliés par une liaison de type pivot ou une liaison de type rotule, ledit bras (5) étant configuré pour être mobile entre une position tendue dans laquelle le segment distal (50) et le segment proximal (51) sont alignés et une position fléchie dans laquelle le segment proximal (51) est incliné par rapport au segment distal (50).
- Robot (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre au moins un préhenseur, notamment une main (52), ledit préhenseur étant relié au moyen d’une liaison pivot ou d’une liaison rotule à une extrémité dudit bras (5), ledit préhenseur comportant au moins deux doigts formant une pince, ledit préhenseur étant configuré pour assurer la préhension d’objets.
- Robot (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie supérieure (6) dudit robot (1) comporte au moins un capteur configuré pour détecter des objets dans un champ de vision en regard de ladite partie supérieure (6).
- Robot (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie supérieure (6) est reliée à la première extrémité de la seconde portion (41) au moins au moyen d’une liaison pivot ou d’une liaison rotule.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2212236A FR3142113A1 (fr) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | Robot à une roue sphérique mobile comprenant un tronc articulé |
| PCT/EP2023/080698 WO2024110172A1 (fr) | 2022-11-23 | 2023-11-03 | Robot à une roue sphérique mobile comprenant un tronc articulé |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2212236 | 2022-11-23 | ||
| FR2212236A FR3142113A1 (fr) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | Robot à une roue sphérique mobile comprenant un tronc articulé |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3142113A1 true FR3142113A1 (fr) | 2024-05-24 |
Family
ID=85685511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2212236A Pending FR3142113A1 (fr) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | Robot à une roue sphérique mobile comprenant un tronc articulé |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3142113A1 (fr) |
| WO (1) | WO2024110172A1 (fr) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100797001B1 (ko) * | 2006-12-19 | 2008-01-22 | 한국생산기술연구원 | 주행하체를 갖는 인간형 로봇 |
| JP2019198900A (ja) * | 2018-05-14 | 2019-11-21 | 株式会社日立製作所 | 姿勢制御装置 |
-
2022
- 2022-11-23 FR FR2212236A patent/FR3142113A1/fr active Pending
-
2023
- 2023-11-03 WO PCT/EP2023/080698 patent/WO2024110172A1/fr unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100797001B1 (ko) * | 2006-12-19 | 2008-01-22 | 한국생산기술연구원 | 주행하체를 갖는 인간형 로봇 |
| JP2019198900A (ja) * | 2018-05-14 | 2019-11-21 | 株式会社日立製作所 | 姿勢制御装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| SHU ROBERTO ET AL: "Momentum based Whole-Body Optimal Planning for a Single-Spherical-Wheeled Balancing Mobile Manipulator", 2021 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS), IEEE, 27 September 2021 (2021-09-27), pages 3221 - 3226, XP034051451, DOI: 10.1109/IROS51168.2021.9636752 * |
| STILMAN M ET AL: "Optimized control strategies for wheeled humanoids and mobile manipulators", HUMANOID ROBOTS, 2009. HUMANOIDS 2009. 9TH IEEE-RAS INTERNATIONAL CONFERENCE ON, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 7 December 2009 (2009-12-07), pages 568 - 573, XP031609193, ISBN: 978-1-4244-4597-4 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024110172A1 (fr) | 2024-05-30 |
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