WO2021043524A1 - Procédé de rechargement d'un drone volant, dispositif de centrage et de rechargement, plateau d'atterrissage et station d'accueil munis d'un tel dispositif, drone volant adapté à un tel dispositif - Google Patents

Procédé de rechargement d'un drone volant, dispositif de centrage et de rechargement, plateau d'atterrissage et station d'accueil munis d'un tel dispositif, drone volant adapté à un tel dispositif Download PDF

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WO2021043524A1
WO2021043524A1 PCT/EP2020/072059 EP2020072059W WO2021043524A1 WO 2021043524 A1 WO2021043524 A1 WO 2021043524A1 EP 2020072059 W EP2020072059 W EP 2020072059W WO 2021043524 A1 WO2021043524 A1 WO 2021043524A1
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WO
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bars
drone
axe
centering
pair
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PCT/EP2020/072059
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English (en)
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Antoine LECESTRE
Grégoire LINARD
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Azur Drones
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Definitions

  • the present invention relates to a method of electrically charging a flying drone, a centering and automatic reloading device capable of implementing the reloading process, a landing / take-off platform and a docking station provided of such a centering and reloading device, as well as a flying drone suitable for such a device.
  • the invention relates to the field of autonomous aerial drones (UAV for unmanned aerial conveyed) and more particularly to that of UAV systems comprising one or more docking and recharging stations for UAVs and one or more UAVs.
  • UAV autonomous aerial drones
  • an aerial drone is implemented by an operator in order to perform various missions.
  • these missions can be site surveillance or aerial photography.
  • These missions are carried out remotely by an operator who has received theoretical and practical training in piloting (take-off, navigation and landing in accordance with safety rules) and in the implementation of the systems.
  • piloting take-off, navigation and landing in accordance with safety rules
  • the drone is not in flight, the same or another operator performs a large number of tasks necessary to keep the machine in service: he recharges the batteries, visually inspects the condition of the equipment, performs the before and post checklists. take off, put away and store the machine, etc.
  • This need for one or more operators and the associated training represents a significant part in the cost of the implementation of the aerial drone.
  • UAV systems In addition, a single operator cannot operate several systems simultaneously, for a long period of time and in several different geographical locations.
  • the objective of UAV systems is therefore to allow automatic, multi-system and multi-site implementation of drones by eliminating this dependence of the machine on the operator for its commissioning.
  • the drone docking and recharging station is a key device which must allow not only the transfer of flight instructions, but also and above all takeoff and the landing of the UAV, monitoring the UAV (checking the operating status of its components, its electrical charge, etc.), its electrical recharging to make it available for any new mission, and its protection when it does not fly, all without an operator intervening in any of these phases.
  • UAVs for example for site surveillance missions.
  • the availability of machines is essential and the management of the electrical load is a key factor of system performance and mission success.
  • providing a UAV system that allows UAVs to charge quickly makes them available more quickly, so that the number of UAVs (and therefore docking and recharging stations) can be reduced.
  • the average flight time that is to say the duration of use of the batteries is about 20 minutes for drones of 7 kilograms.
  • an objective of the present invention is to provide a UAV system (that is to say a docking and charging station, as well as an autonomous flying drone) which make it possible to ensure a fast charge of the UAV, while ensuring a small footprint (the landing / take-off area should not exceed 2.5 meters side, preferably less than 1.5 meters side, especially around 1, 4 meter side) and optimal protection of the UAV, including in rainy and windy weather: the precision of the automatic landing devices must allow to ensure that the drone lands on a restricted area (in particular of 1, 4m side) by 50 km / h of wind and 65 km / h in gust.
  • a restricted area in particular of 1, 4m side
  • the charging surface (most often the plate on which the UAV lands), comprises one or more transmitter coils connected to a power supply.
  • the drone comprises a landing gear comprising one or more receiver coils connected to the batteries.
  • This system has several advantages. First, it does not require high positioning precision during landing, the plate generally comprising coils under its entire surface. In addition, this technology does not require any contact between the load elements. Finally, this technology is insensitive to rainy weather, as the coils are usually under or in the landing pad itself and in the landing gear. There is therefore no sealing problem.
  • the plate is conductive and connected to an electrical source
  • the landing gear of the drone comprises conductive plates parallel to the plate and in contact with it during charging, these plates being connected to the drone's batteries.
  • This technology does not require any precise position of the drone, because the whole plate is conductive, and above all, it allows a very good power of charge, and therefore a limited charging time allowing, in theory, better availability of the drone.
  • the male element is carried by the station and the female element by the drone, or else the reverse.
  • This technology allows above all a high charging power, and therefore better availability of the drone. In addition, it is very insensitive to the presence of water or dirt on the tray.
  • the management of the landing of the drone is carried out automatically by the flight controller, and current technologies allow precision. landing of the order of a few centimeters in calm weather and a few tens of centimeters in windy weather (maximum 50 km / h wind and 65 km / h gust).
  • An automatic drone handling system is therefore necessary to position the drone so that the electromechanical contacts can interlock.
  • the bars can be operated two by two: the first two, devoid of electromechanical contact, to center the drone in one direction, the two seconds to center the drone in a second direction and to connect the contacts carried by one of the bars in the contacts carried by the drone.
  • the precision of the centering is essential so that the combs fit into one another.
  • the motors used, the transmission to the re-centering bars and their guides have structural and functional play which requires the use of excessively expensive equipment in order to hope to maintain perfect parallelism and allow the interlocking of the combs on the long term.
  • drone whatever the starting position of the drone, that is to say whatever the position of the drone on the landing era after the landing of the drone, insofar as the drone respects an axial position minimum angular angle which is easily attainable with current technology over an area of 1, 4m side by 50 km / h wind and 65km / h in gust.
  • a solution has already been given by proposing a gravity centering system.
  • This system includes landing surfaces inclined towards the same center, so that when the drone lands, its landing gear slides against the walls and the drone is automatically directed towards the center of the platform.
  • the invention therefore aims to provide a system and a method allowing rapid recharging and high power of the drone (between 500 and 1500 watts), including with electromechanical contacts by insertion, while ensuring efficient operation, c '' that is to say by ensuring a systematic connection of the electromechanical contacts, and versatile, that is to say whatever the landing position of the drone and whatever the structure of the drone, provided that it is equipped a charging system compatible with the system according to the invention.
  • the invention also aims to provide a system and a method allowing rapid recharging and at very high power of the drone, that is to say between 500 and 1500 watts, which requires a current of at least 24 amps, preferably at least 30 amps, depending on the type of battery used in the drone, with electromechanical pressure contacts ensuring contact pressure that protects against any faulty electrical contact.
  • the invention also aims to provide a system and a method which allow automatic control and repair in the event of temporary jamming of the system according to the invention.
  • the invention also aims to allow automatic redundant control of the centering of the drone using two different techniques before allowing very high power charging of the drone.
  • the invention provides a particular and clever sequence of actuation of the centering bars, which guarantees that the drone is brought with millimeter precision (less than 5 millimeters for a landing plate of 1, 4m by 1, 4m ) in the position necessary for storage and for connection with a protruding electromechanical contact, whatever the landing position of the drone in relation to a theoretical ideal landing position.
  • the present invention provides a method of electrically charging a flying drone provided with a landing gear of form inscribed in a polygon having a length, a width and a determined diagonal, the gear landing bearing at least one conductive plate connected to a battery of the drone for its electric recharge, using an automatic centering device arranged above a landing / take-off surface of the drone, in the position of use , the centering device comprising four parallel centering bars two by two and forming two perpendicular pairs of bars, a first pair of bars being parallel to a first median axis and of which at least one bar carries an electrical loading module provided with electromechanical contacts load intended to come into contact with said at least one plate carried by the landing gear, and a second pair of bars being parallel to a second perpendicular center axis re to the first median axis, the bars of each pair being coupled and mounted movably in a mirror on either side of the median axis to which they are parallel by a belt driven by a motor, between a zero stroke position
  • X_MAX is the closest maximum travel position to the second median DIAGONALE_DRONE is the dimension of the diagonal of the landing gear
  • the automatic centering device may comprise two pairs of parallelism sensors of the centering bars, the sensors of each pair being arranged symmetrically with respect to the intersection of the median axes, between a position of zero stroke the most remote from the median axes and a maximum stroke position coincident with the median axes, step h) and step r) further comprising a detection of an activation of the sensors of parallelism of each pair, the method also comprising after step h) a step i), and after step r) a step s) of automatic correction of the parallelism of the centering bars of the corresponding pair of centering bars if at during steps h) and r) one of the parallelism sensors of a pair of bars is activated while the other sensor of said pair of bars is not activated simultaneously;
  • the automatic centering device may comprise for each pair of centering bars a first and a second end-of-stroke sensor arranged at the zero stroke position furthest from the center axes, steps i) and s) of correction automatic parallelism of the centering bars of a pair of centering bars comprising; spacing of the bars towards the zero stroke position until the detection of the activation of the first limit switch sensor when one of the bars is in abutment against said first limit switch sensor, force actuation of the motors drive bars so as to force the other bar apart until the detection of the activation of the second limit switch sensor when said other bar is in abutment against said second limit switch sensor, or until to reach a threshold forcing value;
  • the centering device can be stopped and secured if the threshold forcing value is reached;
  • the force actuation of the drive motors can generate a step jump of the motor or of the belt driving the bar in the case of a stepper motor;
  • a bar can carry a load module and a bar can carry a communication module, the communication module comprising at least two electromechanical contacts for communication with the drone, arranged on either side of the second central axis and intended to come into contact with a conductive plate carried by the landing gear of the drone, the method further comprising, after step s), a step t) of verifying the centering of the drone comprising, for each centering bar of the first pair of centering bars:
  • the method may further comprise, before step v) for supplying electricity to the electromechanical contacts of the load module, a step u) of automatically correcting the parallelism of the centering bars comprising: ul) centering the second pair of bars X towards the second median axis by force actuation of the drive motors of the bars so as to force the bars of the second pair of bars towards the landing gear of the drone with a determined forcing value, u2 ) center the first pair of bars towards the first median axis by force actuation of the drive motors of the bars so as to force the bars of the first pair of bars towards the landing gear of the drone with a forcing value determined of the first pair of bars; u3) send a communication signal from a first communication contact to the drone, u4) check the reception of the communication signal by the drone, u5) repeat steps u2) to u4) until the communication signal has been received, either until the forcing value of the first pair of bars reaches a threshold value for stopping step u), placing the centering device in safety and sending a
  • the invention also relates to an automatic centering and reloading device intended to equip a landing / take-off platform of a flying drone provided with a landing gear carrying at least one conductive plate intended to be connected to a drone battery for its electric recharge, the device comprising a control unit programmed to implement the above method, the control unit being connected to four parallel recentering bars two by two and forming two perpendicular pairs of bars, one first pair of bars being parallel to a first median axis, and a second pair of bars being parallel to a second median axis perpendicular to the first median axis, the bars of each pair being coupled and mounted movably in mirror image on either side d 'a central axis by a belt driven by a motor, between a zero stroke position furthest from the central axes and a maximum stroke position coincident with the s median axes.
  • the device is remarkable in that at least one bar carries an electrical charging module provided with electromechanical pressure charging contacts intended to be applied in pressure bearing against said at least
  • a first bar of the first pair of bars can carry an electrical charging module, and a second bar of the first pair of bars carries a communication module, the two modules being provided with electromechanical contacts;
  • the or each electromechanical contact may be an electromechanical pressure contact
  • the or each electromechanical pressure contact can comprise at least one loading piston provided with an end surface intended to be in contact with an electric conductive plate carried by the landing gear, the piston being connected to the module by a compression spring which tends to urge the protruding piston;
  • Each pair of centering bars is slidably mounted in a guided manner on two guide rails by two motors arranged symmetrically with respect to the intersection of the central axes at a zero stroke position furthest from the central axes, the motors each being connected to a bar of the pair of centering bars by a belt, each guide rail being provided with a parallelism sensor capable of transmitting to the control unit a signal when the sensor is actuated by a bar centering;
  • the two sensors of each pair of centering bars can be arranged symmetrically with respect to the intersection of the median axes, between a zero stroke position furthest from the median axes and a maximum stroke position coincident with the median axes;
  • the device may further comprise, for each pair of centering bars, a first and a second end-of-stroke sensor arranged at the zero stroke position furthest from the center axes, and capable of transmitting to the unit control a signal when a centering bar is pressed against them;
  • the drive motors of the centering bars can be chosen from open-loop stepper motors, closed-loop stepper motors and brushless motors; and or
  • the communication module can comprise at least two electromechanical contacts for communication with the drone arranged on either side of the second median axis and intended to come into contact with a conductive plate carried by the landing gear of the drone , the electromechanical communication contacts being able to transmit a signal to the drone.
  • Another subject of the invention is a landing / take-off platform for a rotary-wing flying drone, comprising a landing / take-off surface and a previous centering device.
  • the invention also relates to a docking and recharging station for a rotary-wing flying drone, comprising a previous landing / take-off platform, the station being connected to a management system capable of receiving messages from 'operating error.
  • the invention also relates to an autonomous flying drone suitable for a previous centering and automatic reloading device, the drone comprising a rotary wing, at least one rechargeable electric battery, an electronic circuit and a control unit capable of automatically manage takeoff, flight, landing and recharging of the drone, and at least one landing gear on a landing surface.
  • the landing gear comprises at least one flat electric conductive plate connected to the electronic circuit and to the rechargeable electric battery, the flat electric conductive plate being arranged on the landing gear so as to be perpendicular to the landing surface when the drone is placed on said landing surface, and perpendicular to the electromechanical contacts of the centering and reloading device when it is arranged in the reloading position.
  • the landing gear can comprise at least two flat surfaces, mutually parallel, and each carrying at least one flat electrically conductive plate.
  • FIG. 1 a schematic perspective view of a landing platform provided with a centering device according to the invention
  • FIG. 2 a schematic perspective view of a loading module fitted to a centering device according to the invention
  • FIG. 3 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step a) of the centering method according to the invention;
  • FIG. 4 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step b) of the centering method according to the invention;
  • FIG. 5 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step c) of the centering method according to the invention;
  • FIG. 6 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step d) of the centering method according to the invention;
  • FIG. 7 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step e) of the centering method according to the invention;
  • FIG. 8 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step f) of the centering method according to the invention
  • FIG. 9 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step g) of the centering method according to the invention
  • FIG. 10 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step h) of the centering method according to the invention;
  • FIG. 1 1 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step j) of the centering method according to the invention;
  • FIG. 12 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step k) of the centering method according to the invention;
  • FIG. 13 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step I) of the centering method according to the invention;
  • FIG. 14 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step m) of the centering method according to the invention;
  • FIG. 15 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step n) of the centering method according to the invention;
  • FIG. 16 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step o) of the centering method according to the invention;
  • FIG. 17 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step p) of the centering method according to the invention
  • FIG. 1 8 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step q) of the centering method according to the invention
  • FIG. 19 a schematic top view of a landing platform provided with a centering device according to the invention on which a drone is placed and illustrating step r) of the centering method according to the invention;
  • FIG. 20 a partial schematic perspective view of a drone against an offset centering bar
  • FIG. 21 a partial schematic view from above of the drone against an offset centering bar of FIG. 20;
  • FIG. 22 a programming diagram of a first embodiment of the centering method according to the invention.
  • FIG. 23 a programming diagram of a second embodiment of the centering method according to the invention.
  • FIG. 1 illustrates a centering and reloading device 100 according to the invention.
  • This device 100 is intended to be positioned above a landing / take-off surface 200 of a flying drone 1, in particular a rotary wing drone such as a quadricopter.
  • the whole of the centering device 100 and reloading with the landing / take-off surface 200 forms a landing / take-off platform intended to equip a docking station.
  • the latter is generally provided with a drone protection cover, a platform lifting mechanism, a source of electrical energy or a connection to such a source, and a central control unit.
  • the drone 1 comprises at least one rechargeable electric battery, an electronic circuit and a control unit capable of automatically managing takeoff, flight, landing and recharging of the drone, as well as a landing gear 2 on the landing / take-off platform.
  • the landing gear has a shape inscribed in a polygon having a determined length, width and diagonal.
  • the landing gear 2 comprises four feet 2a arranged in a rectangle.
  • the landing gear 2 of the drone 1 comprises at least one flat electric conductive plate 3 connected to the electronic circuit and to the rechargeable electric battery, the flat electric conductive plate being arranged on the landing gear so as to be perpendicular to the landing surface when the drone 1 is placed on said landing surface 200, and perpendicular to the electromechanical contacts of the centering and reloading device when it is arranged in the reloading position.
  • the landing gear comprises at least two flat surfaces 4, parallel to each other, and each carrying at least one flat electric conductive plate 3.
  • the centering device 100 has the shape of a quadrilateral (preferably a square of 1, 4 meter side) delimited by four guide rails 101 of four centering bars X1 -X2-Y1 -Y2 parallel two by two, and forming a first Y pair of centering bars Y1 -Y2 and a second X pair of centering bars XI -X2, the X and Y pairs being perpendicular to each other.
  • the first pair Y of bars Y1 -Y2 is parallel to a first median axis AXE_X of the device and movably mounted along the median axis AXE_Y.
  • the second pair X of XI -X2 bars is parallel to a second median axis AXE_Y perpendicular to the first median axis AXE_X, and movably mounted along the median axis AXE_X.
  • the centering bars of each pair are coupled to each other and mounted movably mirrored on either side of a median axis to which they are parallel by a belt (not shown in Figure 1) driven by a motor 1 30x1 -130x2-1 30yl -130y2.
  • each bar is movable between a zero stroke position cOy; cOx furthest from the center axes AXE_X-AXE_Y and a maximum travel position Y_MAX; X_MAX confused with the median axes AXE_X-AXE_Y.
  • a corrective term can be added in the coordinate calculations of the bars described below.
  • a first bar Y1 of the first pair of centering bars Y carries an electrical charging module 102 and the second bar Y2 carries a communication module 103 with the drone 1.
  • the two modules are provided with electromechanical contacts intended to come into contact with said at least one plate 3 carried by the landing gear 2: the loading module 102 carries contacts electromechanical loading 104, and the communication module carries electromechanical communication contacts 105.
  • the method according to the invention allows a centering, and therefore a safe and precise connection of the electromechanical contacts by insertion, which allows a realistic and efficient implementation of the device described in document WO201 8015960 .
  • the method according to the invention above all allows the use of electromechanical contacts 104 by pressure which allow charging at very high power and therefore at very high amperage (at least 24 A, preferably at least 30 A).
  • the charging module and the telecommunications module include electromechanical pressure contacts.
  • the electromechanical pressure contacts consist of a piston provided with an end surface 104a for contact with an electrically conductive plate carried by the drone.
  • the piston is connected to the loading module by a compression spring which tends to push the protruding piston.
  • Figures 3 to 19 illustrate the recentering method according to the invention, which allows the use of bars equipped with a loading / communication module provided with projecting pistons.
  • the angle a is measured between the first median axis AXE_X and the median axis Ad of the drone.
  • the median axis Ad of the drone must form an angle a less than 44 ° with the first median axis AXE_X of the plate.
  • this situation can be obtained during a landing with a crosswind of less than 50 km / h.
  • the angle a is greater than 44 °, the autopilot takes off the drone again to position it in a set angular position less than or equal to 44 °.
  • the bars Y1 -Y2 carry different modules.
  • the drone must therefore face the north of the device so that the electromechanical contacts of the loading module are facing the loading plates of the drone, and the electromechanical contacts of the communication module are facing the communication plates of the drone.
  • the two bars Y1 -Y2 can carry an identical module each comprising electromechanical charging contacts and electromechanical communication contacts, which makes the drone symmetrical and allows it to be placed facing north or facing south.
  • the asymmetric mode is preferred, because it avoids any risk that an electromechanical charging contact is in contact with a communication plate of the drone, which would risk damaging the drone.
  • one begins by bringing the first pair of bars Y towards the first median axis AXE_X up to a coordinate cl between 20 and 40% of the maximum displacement travel Y_MAX, preferably equal at 30% of the maximum displacement travel Y_MAX.
  • This first step is essential, because it allows the refocusing of the drone, even if it has landed against one of the bars Y1 -Y2 carrying the modules 102-103 (which is not the in the example shown).
  • the drone is thus initially pushed back by the bars Y1 -Y2, then the first pair of bars Y is moved away from the first median axis AXE_X by a distance dl equal to a so-called “rebound” value (figure 5) up to a coordinate c2.
  • This allows the drone to be able to then be moved freely along the AXIS_X without the pistons 104-105 which protrude protruding from the bars Y1 -Y2 from hitting the drone and preventing free sliding.
  • d 1 is equal to 5 to 10% of the maximum stroke in absolute value, therefore 5% to 10% of Y_MAX.
  • the rebound value dl must necessarily be greater than the protrusion length in a plane parallel to the landing / take-off surface 200 of the electromechanical contact with respect to the centering bar Y1 -Y2 which carries it.
  • X_MAX is the closest maximum stroke position to the central axis AXE_Y
  • DIAGONALE_DRONE is the dimension of the diagonal of the landing gear
  • LONGUEUR_DEPASSANTE_CONTACT-ELECTRO is the length of protrusion in a plane parallel to the landing / take-off surface 200 of the electromechanical contact with respect to the centering bar Y1 -Y2 which carries it.
  • This step allows the drone to be refocused even if it is diagonally
  • ⁇ XI: c3 X_MAX - DIAGONALE_DRONE / 2 - 2 * LENGTH_DEPASSANTE_CONTACT-ELECTRO
  • ⁇ XI: c4 X_MAX - DIAGONALE_DRONE / 2 - 2 * LENGTH_DEPASSANTE_CONTACT-ELECTRO - d2
  • the rebound value d1 parallel to the first median axis AXE_X and the rebound value d2 parallel to the second median axis AXE_Y can be identical or different.
  • the value d2 is slightly less than dl, which makes it possible to take into account the absence of electromechanical contact on the bars XI and X2.
  • d2 is between 3% and 9% of X_MAX.
  • the first pair of bars Y1 -Y2 is then refocused towards the first median axis AXE_X up to a coordinate c 5 equal to:
  • Y_MAX is the closest maximum stroke position to the central axis AXE_X;
  • LARGEUR_DRONE is the width of the landing gear.
  • ⁇ XI: c4 X_MAX - DIAGONALE_DRONE / 2 - 2 * LENGTH_PASSANTE_CONTACT-ELECTRO - d2
  • ⁇ Y1: c5 Y_MAX - LARGE UR_DRONE / 2
  • Ad is substantially collinear with the first median axis AXE_X of the device.
  • substantially collinear is meant the fact that the angle a may not be zero, but be a few degrees (plus or minus 5 to 10 °) due to the functional play of the device. The correction of this functional clearance will be described below. At this stage, it is considered that in theory, the angle a is zero and therefore that the median axis Ad of the drone is collinear with the first median axis AXE_X of the device.
  • the drone To be perfectly centered, the drone must therefore now be brought back towards the second median axis AXE_Y.
  • the first pair of Y bars is moved away from the first median axis AXE_X (figure 9) by a distance dl , equal to the defined value of rebound, parallel to the first median axis, up to a coordinate cô.
  • ⁇ XI: c4 X_MAX - DIAGONALE_DRONE / 2 - 2 * LENGTH_DEPASSANTE_CONTACT-ELECTRO - d2
  • the drone is then centered with respect to the second median axis AXE_Y.
  • the drone In this position, the drone is perfectly held by the four centering bars Y1 -Y2 and XI -X2, and the electromechanical contacts of the modules carried by the bars Y1 -Y2 are pressed in contact against the corresponding plate (s) 3 carried by the landing gear of the drone.
  • the invention is particularly effective if the electromechanical contacts used operate by contact pressure, such as pistons. Thanks to them, by choosing a suitable diameter of the piston and of the terminal contact surface 104a, and possibly by multiplying their number (four in figure 2), it is possible to charge the drone with a very high amperage and at very high power, which makes the drone available more quickly.
  • the components used can be less precise.
  • the belt can jump or miss a notch and slip on the toothed pulley which connects it to the motor.
  • stepper motors are used, they may skip a few steps. This is the functional game.
  • the various elements are fixed together so as to allow their movement. This implies having dimension tolerances which, added together, can significantly affect the position and parallelism of the bars.
  • the carriages on which the bars are fixed and which allow them to move along the guide rails have dimensional tolerances which allow fluid movement while limiting friction. This is the structural game.
  • the invention proposes three different correction procedures to ensure the correct connection of the electromechanical contacts with the drone.
  • the invention proposes a first correction procedure consisting in adding a succession of steps, after the centering of the drone with respect to the second median axis AXE_Y illustrated in figure 10 and before the final centering of the drone with respect to the first median axis AXE_X illustrated in figure 19.
  • the second pair of bars XI -X2 (FIG. 1 1) is moved away from the second median axis AXE_Y over a distance d3 between 40% and 60% of the defined rebound value parallel to the second median axis, preferably equal to 50% of the defined rebound value parallel to the second median axis, up to a coordinate c8 equal to:
  • the first pair Y of bars Y1 -Y2 is centered towards the first median axis AXE_X up to a coordinate c9 equal to:
  • the second pair of bars XI -X2 is then refocused (FIG. 14) towards the second median axis AXE_Y up to a coordinate cl 1 equal to:
  • the second pair of bars XI -X2 is removed (FIG. 15) opposite the second median axis AXE_Y over a distance d5 of between 20% and 40% of the defined rebound value parallel to the second median axis AXE_Y, preferably equal to 30% of the defined rebound value parallel to the second median axis AXE_Y, up to a coordinate cl 2;
  • the first pair of bars Y1 -Y2 is removed (FIG. 17) opposite the first median axis AXE_X by a distance dô between 20% to 40% of the defined rebound value parallel to the first axis median AXE_X, preferably equal to 30% of the defined rebound value parallel to the first median axis AXE_X, up to a coordinate cl 4.
  • the trick of reducing the rebound value between each phase has the effect of increasing this effect, because the zone delimited between the four centering bars decreases more and more and prevents the drone from slipping during recovery.
  • the force applied by the bars only has the effect of straightening the drone, without pushing it in translation because it has less and less room for it.
  • these additional steps are systematically implemented. Indeed, they systematically make it possible to take into account the defects inherent in the mechanical construction of the device, and they are rapid. They therefore waste negligible time compared to the charging time, while greatly reducing the risks of poor electrical connection (formation of electric arcs) which increases the lifespan of the drone and its batteries.
  • This case can happen in the event of a strong blocking of the centering bars (for example due to a debris, a branch or other obstacle on the device), which will cause the jump of many steps, or in Relatively weak blocking case, just caused by the drone sliding hard on the board, which will cause the little step to jump.
  • the invention provides two other correction procedures which are implemented only when necessary, for example in the event of a strong blocking which shifts the centering bars by numerous steps of the stepper motors. open loop.
  • the invention proposes a second procedure for automatically correcting the parallelism of the centering bars.
  • the automatic centering device comprises two pairs of parallelism sensors of the bars. centering: a pair of sensors 1 1 Oy 1 -1 1 Oy2 for, respectively, the centering bars Y1 and Y2, and a pair of sensors 1 10x1 -1 10x2 for, respectively the centering bars XI and X2.
  • the sensors of each pair are arranged symmetrically with respect to the intersection of the median axes AXE_X and AXE_Y, between a zero stroke position cOy; cOx furthest from the center axes AXE_X-AXE_Y and a maximum travel position Y_MAX; X_MAX confused with the median axes AXE_X-AXE_Y.
  • the 101 comprises a parallelism sensor January 10 offset relative to the mediating axis perpendicular to the guide rail considered.
  • the parallelism sensors are never aligned between them two by two on a median axis AXE_X or AXE_Y.
  • These sensors 1 10 are preferably arranged on a guide rail 101 in a position such that they are triggered by a centering bar when the latter is in the terminal centering position.
  • the position of the parallelism sensor 1 1 Oyl is at the following coordinates:
  • the sensors 1 10y2, 1 10x1 and 1 10x2 are placed by symmetry at the same coordinates on their respective guide rails.
  • the automatic centering device also comprises for each centering bar, respectively Y1, Y2, XI and X2 a limit switch 120, respectively 120yl, 120y2, 120x1 and 120x2 (only the sensor 120y2 is visible in FIG. 1), arranged at the zero stroke position cOy; cOx furthest from the median axes AXE_X- AXE_Y.
  • these limit switches are fixed to the right of the end of the guide rails, so that when a centering bar is in the zero travel position, the carriage which carries it is in abutment the limit switch. race.
  • the limit switch sensors of a pair of centering bars are arranged in central symmetry, that is to say symmetrically by report with the intersection of the median axes AXE_X and AXE_Y.
  • the motor 130yl and the limit switch 120yl of the bar Y1 are arranged in the corner in the foreground, and the motor 130y2 and the limit switch sensor.
  • limit switch 120y2 of bar Y2 are arranged diagonally in the corner in the back plane.
  • the motor 1 30x1 and the limit switch 120x1 of the bar XI are arranged in the left corner of FIG. 1, and the motor 1 30x2 and the sensor of 120x2 limit switch of the X2 bar are arranged diagonally in the right-hand corner of figure 1.
  • the loading and centering device With the loading and centering device according to the invention thus arranged, it is possible to automatically detect and correct a significant lack of parallelism.
  • the detection takes place, according to the embodiment, either after the step illustrated in FIG. 10 and after the step illustrated in FIG. 19, or after the step illustrated in FIG. 1 8 and after the step illustrated in figure 19.
  • the method comprises the detection of an activation of the parallelism sensors of each pair during the steps illustrated in FIGS. 10 and 19. If during these steps the two sensors of each pair of centering bars are activated simultaneously, this means that the centering bars are parallel and the centering process can continue. If, on the contrary, only one of the parallelism sensors of a pair of bars is activated while the other sensor of said pair of bars is not activated simultaneously, this means that the bars are no longer parallel and form a V between them. .
  • the invention provides a step for automatically correcting the parallelism of the centering bars of the corresponding pair of centering bars comprising:
  • this forcing is done in stages, for example of 10 millimeters, with, preferably, a pause time between each stage to limit a rise in temperature of the motors and / or of the belts. [0214] As soon as the second limit switch is activated, the forcing stops.
  • the method according to the invention proposes a third procedure for checking and correcting the parallelism which, this time, uses the drone itself rather than the structure of the device.
  • the communication module carried by the second bar Y2 of the first pair of Y bars comprises at least two electromechanical contacts 105a-105b for communication with the drone.
  • electromechanical communication contacts are arranged on either side of the second central axis AXE_Y and are each intended to come into contact with a conductive plate carried by the landing gear of the drone.
  • these contacts serve, for one, of mass and, for the other, of communication with a microcontroller of the drone in order to wake it up. It therefore supplies the microcontroller with a low voltage (about 5 V) but sufficient to supply the drone and activate it if it is on standby.
  • the method according to the invention proposes to use these contacts 105 to check whether the current passes between them.
  • the method provides for the transmission of a communication signal (an electrical signal) from a first electromechanical communication contact to the drone, a verification of the reception of the communication signal by the drone, then a command. power supply to the electromechanical contacts of the charging module if the communication signal has been received.
  • a communication signal an electrical signal
  • the method according to the invention provides for controlling the implementation of a step of automatic correction of the parallelism of the centering bars of a pair of centering bars.
  • the parallelism correction can be made in the same way as described above, by using the end of travel sensors arranged in the structure of the device.
  • the parallelism correction can be made using the drone itself and electromechanical communication contacts.
  • the step of automatically correcting the parallelism of the centering bars comprises, in order:
  • a communication signal is sent from a first communication contact to the drone, and the reception of this communication signal by the drone is verified.
  • the forcing operation, transmission of the signal and verification of reception is repeated, either until the communication signal has been received, or until that the forcing value of the first pair of bars reaches a threshold value, for example the equivalent of a total stroke of 100 millimeters (the bar does not actually advance, but the motor counts the steps it jumps and which is equivalent to the total threshold stroke).
  • a threshold value for example the equivalent of a total stroke of 100 millimeters (the bar does not actually advance, but the motor counts the steps it jumps and which is equivalent to the total threshold stroke).
  • the device stops, goes into safety mode and sends an operating error message to the maintenance service.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention is illustrated in Figures 22 and 23.
  • a test 1001 is carried out in the steps illustrated in FIGS. 10 and 19 to check the parallelism with the parallelism sensors.
  • a second test 1003 is carried out with the electromechanical communication contacts.
  • a load command 1004 is performed to charge the drone.
  • test 1001 is negative for the first time (NOT # 1), this means that the parallelism sensors were not activated simultaneously and that the bars are no longer parallel.
  • a correction of the parallelism 1005 is carried out using the limit switch sensors arranged on the device itself, then the centering steps 1001 are started again and another test 1002 is carried out.
  • the device stops, goes into safety and sends an operating error message to the maintenance service. .
  • the test 1002 is negative a third time (NOT # 3)
  • the device still performs a test 1003 with the electromechanical communication contacts.
  • test 1003 is negative for the first time (NOT # 1), a parallelism correction 1006 is performed using the drone as a stop and a parallelism test 1003 with the electromechanical communication contacts. If the latter is positive, we continue as described above.
  • test 1003 is negative a second time (NOT # 2), then the device stops, goes into safety mode and sends an operating error message 1007 to the maintenance service.
  • FIG. 22 illustrates another scenario with the method according to the invention.
  • the centering 1001 has been carried out and a test 1002 has also been carried out. The latter being positive, a 1003 test is carried out, but it is negative the first time (NOT # 1).
  • a correction of the parallelism 1005 is carried out using the limit switch sensors arranged on the device itself, then the centering steps 1001 are started again and a test 1002 is carried out again, which is positive and a second test 1003 which is negative a second time (NOT # 2).
  • test 1003 If the test 1003 is positive, one continues as described above and one informs the maintenance department that the electromechanical communication contacts encounter an operating problem. For example, it can it is a seizure of the pistons themselves, a dirty contact surface (on the pistons or on the corresponding plate of the drone. In the immediate future this does not prevent the drone from being recharged and used if necessary since test 1003 was positive.
  • test 1003 is negative for the third time (NOT # 3)
  • a parallelism correction 1006 is performed using the drone as a stop and a fourth parallelism test 1003 with the electromechanical communication contacts. If the latter is positive, we continue as described above and the maintenance department is informed that the electromechanical communication contacts have an operating problem.
  • test 1003 is negative for the fourth time (NOT # 4)
  • the device stops, goes into safety mode and sends an operating error message 1007 to the maintenance service.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de chargement d'un drone au moyen d'un dispositif de centrage et de rechargement muni de contacts électromécaniques de charge en saillie permettant une recharge rapide et à forte puissance du drone (entre 500 et 1500 watts). L'invention propose d'utiliser des barres de centrage parallèles deux à deux et animées avec une séquence spécifique comprenant une succession de rapprochements alternés des barres deux à deux séparés par des écartements des barres qui viennent d'être rapprochées, la séquence débutant par les barres portant les contacts électromécaniques de charge en saillie. L'invention permet également une détection et une correction automatique d'un défaut de parallélisme des barres.

Description

Description
Titre de l'invention : Procédé de rechargement d'un drone volant, dispositif de centrage et de rechargement, plateau d'atterrissage et station d'accueil munis d'un tel dispositif, drone volant adapté à un tel dispositif
[0001 ] La présente invention concerne un procédé de chargement électrique d'un drone volant, un dispositif de centrage et de rechargement automatique apte à mettre en œuvre le procédé de rechargement, un plateau d'atterrissage/décollage et une station d'accueil munis d'un tel dispositif de centrage et de rechargement, ainsi qu'un drone volant adapté à un tel dispositif.
[0002] L'invention concerne le domaine des drones aériens autonomes (UAV pour Unmanned aerial véhiculé) et plus particulièrement à celui des système d'UAV comprenant une ou plusieurs stations d'accueil et de rechargement pour UAV et un ou plusieurs UAV.
[0003] Classiquement, un drone aérien est mis en œuvre par un opérateur afin d'effectuer différentes missions. En utilisation commerciale, ces missions peuvent être de la surveillance de site ou de la prise de vue aérienne. Ces missions se déroulent de façon télépilotée par un opérateur ayant reçu une formation théorique et pratique au pilotage (décollage, navigation et atterrissage conformément aux règles de sécurité) et à la mise en œuvre des systèmes. Lorsque le drone n'est pas en vol, le même ou un autre opérateur effectue un grand nombre de taches nécessaires au maintien en service de la machine : il recharge les batteries, inspecte visuellement l'état du matériel, effectue les checklists avant et post décollage, range et stocke de la machine, etc. Ce besoin d'un ou plusieurs opérateurs et la formation associée représente une part significative dans le coût de la mise en œuvre du drone aérien. De plus, un seul opérateur ne peut pas opérer plusieurs systèmes simultanément, pendant une durée longue et sur plusieurs lieux géographiques différents. L'objectif des système d'UAV est donc de permettre une mise en œuvre automatique, multi-systèmes et multi-sites des drones en supprimant cette dépendance de la machine avec l'opérateur pour sa mise en service.
[0004] Dans le cadre de l'exploitation d'un UAV, la station d'accueil et de rechargement du drone est un dispositif clé qui doit permettre non seulement le transfert des instructions de vol, mais également et surtout le décollage et l'atterrissage de l'UAV, le monitoring de l'UAV (vérification de l'état de fonctionnement de ses composants, de sa charge électrique, etc.), son rechargement électrique pour le rendre disponible à toute nouvelle mission, et sa protection lorsqu'il ne vole pas, le tout sans qu'un opérateur n'intervienne dans quelqu'une de ces phases.
[0005] Ce faisant, il est possible d'utiliser un ou plusieurs UAV, par exemple pour des missions de surveillance de site. Spécialement dans le code de ces missions, la disponibilité des machines est primordiale et la gestion de la charge électrique est un facteur clé de performances du système et de réussite des missions. En d'autres termes, proposer un système d'UAV qui permette une charge rapide des UAV les rend disponibles plus rapidement, de sorte que l'on peut réduire le nombre d'UAV (et donc de station d'accueil et de rechargement) tout en assurant les mêmes missions, étant rappelé qu'actuellement, le temps de vol moyen (c'est-à-dire la durée d'utilisation des batteries) est d'environ 20 minutes pour des drones de 7 kilogrammes.
[0006] Ainsi, un objectif de la présente invention est de proposer un système d'UAV (c'est-à-dire une station d'accueil et de charge, ainsi qu'un drone autonome volant) qui permettent d'assurer une charge rapide de l'UAV, tout en assurant une emprise au sol restreinte (l'aire d'atterrissage/décollage ne doit pas dépasser 2,5 mètre de côté, de préférence moins d'1 ,5 mètre de côté, en particulier environ 1 ,4 mètre de côté) et une protection optimale de l'UAV, y compris par temps pluvieux et venteux : la précision des dispositifs d'atterrissages automatiques doit permettre de garantir que le drone se pose sur une zone restreinte (notamment de 1 ,4m de côté) par 50 km/h de vent et 65km/h en rafale.
[0007] Il existe actuellement plusieurs types de systèmes d'UAV qui se distinguent notamment par leurs technologies de charges.
[0008] Certains fabricants ont opté pour le rechargement par induction : la surface de charge (le plus souvent le plateau sur lequel atterrit l'UAV), comprend une ou plusieurs bobines émettrices reliées à une alimentation électrique. Le drone comprend un train d'atterrissage comprenant une ou plusieurs bobines réceptrices reliées aux batteries.
[0009] Ce système comporte plusieurs avantages. D'abord, il ne nécessite pas une forte précision de positionnement lors de l'atterrissage, le plateau comportant généralement des bobines sous toute sa surface. En outre, cette technologie ne nécessite aucun contact entre les éléments de charge. Enfin, cette technologie est insensible au temps pluvieux, car les bobines sont généralement sous ou dans le plateau d'atterrissage lui-même et dans le train d'atterrissage. Il n'y a donc aucun problème d'étanchéité.
[0010] Cependant, cette technologie présente de nombreux inconvénients : les bobines de réceptions sont lourdes et constituent un poids mort qui alourdit et handicape le drone en vol. En outre, et c'est rédhibitoire, elle présente un faible rendement énergétique qui rallonge le temps de charge.
[001 1 ] D'autres fabricants ont opté pour un rechargement par contact sur l'ensemble du plateau : le plateau est conducteur et relié à une source électrique, et le train d'atterrissage du drone comprend des plaques conductrices parallèles au plateau et en contact avec lui pendant la charge, ces plaques étant reliées aux batteries du drone.
[0012] Cette technologie ne nécessite aucune position précise du drone, car tout le plateau est conducteur, et surtout, elle permet une très bonne puissance de charge, et donc un temps de charge limité permettant, en théorie, une meilleure disponibilité du drone.
[001 3] Cependant, en pratique, c'est loin d'être le cas. En effet, cette technologie est très sensible à l'état de surface du plateau : la présence d'eau (temps pluvieux) ou de saletés (sable, poussière même très fine) empêche la charge, voire crée des arcs électriques susceptibles d'endommager à la fois le plateau et le drone. En outre, on constate une corrosion accélérée du plateau. Enfin, cette technologie est très coûteuse, car le plateau nécessite d'être constitué de métaux précieux et doit être remplacé régulièrement.
[0014] Un troisième choix technologique a été fait par d'autres fabricants : la recharge par contact électromécanique par insertion : un élément conducteur mâle s'insère dans un élément conducteur femelle pour fermer le circuit électrique et assurer la charge.
[0015] Selon les constructeurs, l'élément mâle est porté par la station et l'élément femelle par le drone, ou bien l'inverse.
[0016] On peut citer par exemple le document WO201 8015960 qui décrit un système de recharge par contact électromécanique sous forme de deux peignes qui s'insèrent l'un dans l'autre pour établir le contact électrique, un peigne étant porté par la station, l'autre peigne étant porté par le train d'atterrissage du drone.
[0017] Cette technologie permet avant tout une forte puissance de charge, et donc une meilleure disponibilité du drone. En outre, elle est très peu sensible à la présence d'eau ou de saletés sur le plateau.
[001 8] Cependant, cette technologie nécessite une bonne gestion de l'étanchéité du drone avec la présence d'un connecteur de puissance à l'extérieur, mais surtout une précision de position millimétrique pour garantir la bonne connexion entre l'élément mâle et l'élément femelle.
[0019] La gestion de l'atterrissage du drone s'effectue automatiquement par le contrôleur de vol, et les technologies actuelles permettent une précision d'atterrissage de l'ordre de quelques centimètres par temps calme et de quelques dizaines de centimètres par temps venteux (maximum 50 km/h de vent et 65km/h en rafale).
[0020] Un système automatique de manipulation du drone est donc nécessaire pour positionner le drone de telle sorte que les contacts électromécaniques puissent s'imbriquer.
[0021 ] Le document WO201 8015960 propose un système de barres de centrage qui sont actionnées simultanément pour centrer le drone sur l'aire d'atterrissage. Cependant, ce système ne fonctionne que dans le cas où le drone est lui-même déjà bien positionné. En effet, les dents des peignes dépassant des surfaces de contact des barres, le drone ne peut pas glisser contre ces barres sans risquer d'arracher les dents des peignes.
[0022] Alternativement, ce document prévoit que les barres puissent être actionnées deux par deux : les deux premières, dépourvues de contact électromécanique, pour centrer le drone dans une direction, les deux secondes pour centrer le drone dans une seconde direction et pour brancher les contacts portés par l'une des barres dans les contacts portés par le drone.
[0023] Or, ce mode de fonctionnement ne fonctionne pas si le drone est mal positionné, car les contacts électromécaniques sont arrachés.
[0024] En outre, la précision du centrage est essentielle pour que les peignes s'imbriquent l'un dans l'autre. Or, comme tout système mécanique, les moteurs utilisés, la transmission aux barres de recentrage et leurs guidages présentent un jeu structurel et fonctionnel qui nécessite l'utilisation de matériel excessivement coûteux pour espérer conserver un parallélisme parfait et permettre l'imbrication des peignes sur le long terme.
[0025] Il y a donc un besoin important de proposer un système économique qui puisse assurer la charge d'un drone par contacts électromécaniques afin de garantir une grande puissance de charge et donc une bonne disponibilité du drone, quelle que soit la position de départ du drone, c'est-à-dire quelle que soit la position du drone sur l'ère d'atterrissage après l'atterrissage du drone, dans la mesure où le drone respecte une position axiale angulaire minimum qui est facilement atteignable avec la technologie actuelle sur une zone de 1 ,4m de côté par 50 km/h de vent et 65km/h en rafale.
[0026] Une solution a déjà été donnée en proposant un système de centrage par gravité. Ce système comprend des surfaces d'atterrissage inclinées vers un même centre, de sorte que lorsque le drone se pose, son train d'atterrissage glisse contre les parois et le drone est dirigé automatiquement vers le centre du plateau.
[0027] On peut citer, par exemple, les documents WO2017/02961 1 et JP2015042539 qui décrivent ce type de dispositif de centrage.
[0028] Avec cette solution les contacts électromécaniques ne peuvent pas se coincer contre les plans inclinés. Cependant, ce système est très peu utilisé, car il est très peu fiable. En effet, il est très fréquent que les drones se retournent en cas de vent pendant l'atterrissage, ou que le drone reste en position inclinée, empêchant ainsi sa connexion et sa recharge électrique.
[0029] L'invention vise donc à proposer un système et un procédé permettant une recharge rapide et à forte puissance du drone (entre 500 et 1500 watts), y compris avec des contacts électromécaniques par insertion, tout en assurant un fonctionnement performant, c'est-à-dire en assurant un branchement systématique des contacts électromécaniques, et polyvalents, c'est-à-dire quelle que soit la position d'atterrissage du drone et quelle que soit la structure du drone, pourvu qu'il soit équipé d'un système de charge compatible avec le système selon l'invention.
[0030] L'invention vise également à proposer un système et un procédé permettant une recharge rapide et à très forte puissance du drone, c'est-à-dire entre 500 et 1500 watts, ce qui nécessite un courant d'au moins 24 ampères, de préférence au moins 30 ampères, en fonction du type de batterie utilisé dans le drone, avec des contacts électromécaniques par pression assurant une pression de contact qui préserve de tout défaut de contact électrique.
[0031 ] L'invention vise également à proposer un système et un procédé qui permettent un contrôle et une réparation automatique en cas de coincement temporaire du système selon l'invention.
[0032] L'invention vise également à permettre un contrôle redondant automatique du centrage du drone à l'aide de deux techniques différentes avant d'autoriser la charge à très forte puissance du drone.
[0033] L'invention propose une séquence d'actionnement des barres de centrage particulière et astucieuse, qui garantit que le drone est amené avec une précision millimétrique (moins de 5 millimètres pour un plateau d'atterrissage de 1 ,4m par 1 ,4m) à la position nécessaire au stockage et à la connexion avec un contact électromécanique en saillie, quelle que soit la position d'atterrissage du drone par rapport à une position d'atterrissage idéale théorique.
[0034] A cette fin, la présente invention propose un procédé de chargement électrique d'un drone volant muni d'un train d'atterrissage de forme inscrite dans un polygone ayant une longueur, une largeur et une diagonale déterminées, le train d'atterrissage portant au moins une plaque conductrice reliée à une batterie du drone pour sa recharge électrique, à l'aide d'un dispositif de centrage automatique agencé au-dessus d'une surface d'atterrissage/décollage du drone, en position d'utilisation, le dispositif de centrage comprenant quatre barres de centrage parallèles deux à deux et formant deux paires perpendiculaires de barres, une première paire de barres étant parallèle à un premier axe médian et dont au moins une barre porte un module de chargement électrique muni de contacts électromécaniques de charge destinés à entrer en contact avec ladite au moins une plaque portée par le train d'atterrissage, et une deuxième paire de barres étant parallèle à un deuxième axe médian perpendiculaire au premier axe médian, les barres de chaque paire étant couplées et montées mobiles en miroir de part et d'autre de l'axe médian dont elles sont parallèles par une courroie entraînée par un moteur, entre une position de course nulle la plus éloignée des axes médians et une position de course maximale confondue avec les axes médians. Le procédé comprend les étapes suivantes : a) faire atterrir le drone sur le plateau lorsque les barres de recentrage sont à des coordonnées cOy - cOx en position de course minimale ; b) rapprocher la première paire de barres vers le premier axe médian jusqu'à une coordonnés cl comprise entre 20 et 40 % de la course maximale de déplacement, de préférence égale à 30% de la course maximale de déplacement ; c) écarter la première paire de barres à l'opposé du premier axe médian d'une distance égale à une valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian, jusqu'à une coordonnée c2 ; d) centrer la deuxième paire de barres vers le deuxième axe médian jusqu'à une coordonnée c3 égale à : c3 = X_MAX - DIAGONALE_DRONE/2 - 2*LONGUEUR_DEPASSANTE_CONTACT-ELECTRO, où :
X_MAX est la position de course maximale la plus proche du deuxième médian DIAGONALE_DRONE est la dimension de la diagonale du train d'atterrissage ; et
- LONGUEUR_DEPASSANTE_CONTACT-ELECTRO est la longueur de dépassement dans un plan parallèle au plateau d'atterrissage/décollage du contact électromécanique de chargement par rapport à la barre de centrage qui le porte ; e) écarter la deuxième paire de barres à l'opposé du deuxième axe médian sur une distance égale à une valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian, jusqu'à une coordonnée c4 ; f) centrer la première paire de barres vers le premier axe médian jusqu'à une coordonnée c 5 égale à : c5 = Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2 où : Y_MAX est la position de course maximale la plus proche du premier axe médian ; et
LARGEUR_DRONE est la largeur du train d'atterrissage ; g) écarter la première paire de barres à l'opposé du premier axe médian d'une distance égale à la valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian, jusqu'à une coordonnée cô ; h) centrer la deuxième paire de barres vers le deuxième axe médian jusqu'à une coordonnée c 7 égale à : c7 = X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 où LONGEUR_DRONE est la longueur du train d'atterrissage ; r) centrer la première paire de barres vers le premier axe médian jusqu'à une coordonnée cl 6 égale à : cl 6 = Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2 de telle sorte que les contacts électromécaniques soient pressés en contact contre ladite au moins une plaque portée par le train d'atterrissage ; v) alimenter en électricité les contacts électromécaniques du module de charge pour recharger le drone.
[0035] Selon d'autres modes de réalisation, qui peuvent être combinés entre eux :
[0036] · si les barres de recentrage sont entraînées chacune par un moteur électrique pas à pas en boucle ouverte, le procédé peut comprendre, en outre, après l'étape h), les étapes suivantes : j) écarter la deuxième paire de barres à l'opposé du deuxième axe médian sur une distance comprise entre 40% et 60% de la valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian, de préférence égale à 50% de la valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian, jusqu'à une coordonnée c8 ; k) centrer la première paire de barres vers le premier axe médian jusqu'à une coordonnée c9 égale à : c9 = Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2
L) écarter la première paire de barres à l'opposé du premier axe médian d'une distance comprise entre 50% à 70% de la valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian, de préférence égale à 60% de la valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian, jusqu'à une coordonnée cl 0 ; m) centrer la deuxième paire de barres vers le deuxième axe médian jusqu'à une coordonnée cl 1 égale à : cl 1 = X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 , n) écarter la deuxième paire de barres à l'opposé du deuxième axe médian sur une distance comprise entre 20% et 40% de la valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian, de préférence égale à 30% de la valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian, jusqu'à une coordonnée cl 2 ; o) centrer la première paire de barres vers le premier axe médian jusqu'à une coordonnée cl 3 égale à : cl 3 = Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2 p) écarter la première paire de barres à l'opposé du premier axe médian d'une distance comprise entre 20% à 40% de la valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian, de préférence égale à 30% de la valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian, jusqu'à une coordonnée cl 4 ; q) centrer la deuxième paire de barres vers le deuxième axe médian jusqu'à une coordonnée cl 5 égale à : cl 5 = X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 ;
[0037] · le dispositif de centrage automatique peut comprendre deux paires de capteurs de parallélisme des barres de centrage, les capteurs de chaque paire étant agencés de manière symétrique par rapport à l'intersection des axes médians, entre une position de course nulle la plus éloignée des axes médians et une position de course maximale confondue avec les axes médians, l'étape h) et l'étape r) comprenant en outre une détection d'une activation des capteurs de parallélisme de chaque paire, le procédé comprenant également après l'étape h) une étape i), et après l'étape r) une étape s) de correction automatique du parallélisme des barres de centrage de la paire de barres de centrage correspondante si au cours des étapes h) et r) l'un des capteurs de parallélisme d'une paire de barres est activé alors que l'autre capteur de ladite paire de barres n'est pas activé simultanément ;
[0038] · le dispositif de centrage automatique peut comprendre pour chaque paire de barres de centrage un premier et un deuxième capteur de fin course agencé à la position de course nulle la plus éloignée des axes médians, les étapes i) et s) de correction automatique du parallélisme des barres de centrage d'une paire de barres de centrage comprenant ; un écartement des barres vers la position de course nulle jusqu'à la détection de l'activation du premier capteur de fin de course lorsque l'une des barres est en butée contre ledit premier capteur de fin de course, un actionnement en force des moteurs d'entraînement des barres de manière à écarter en force l'autre barre jusqu'à la détection de l'activation du deuxième capteur de fin de course lorsque ladite autre barre est en butée contre ledit deuxième capteur de fin de course, ou jusqu'à atteindre une valeur de de forçage seuil ;
[0039] · le dispositif de centrage peut être arrêté et mis en sécurité si la valeur de forçage seuil est atteinte ;
[0040] · l'actionnement en force des moteurs d'entraînement peut générer un saut de pas du moteur ou de la courroie entraînant la barre dans le cas d'un moteur pas-à-pas ;
[0041 ] · l'actionnement en force des moteurs d'entraînement peut générer un saut de crans de la courroie entraînant la barre dans le cas d'un moteur sans balais ; [0042] · une barre peut porter un module de charge et une barre peut porter un module de communication, le module de communication comprenant au moins deux contacts électromécaniques de communication avec le drone, agencés de part et d'autre du deuxième axe médian et destinés à entrer en contact avec une plaque conductrice portée par le train d'atterrissage du drone, le procédé comprenant en outre, après l'étape s), une étape t) de vérification du centrage du drone comprenant pour chaque barre de centrage de la première paire de barres de centrage :
- une émission d'un signal de communication depuis un premier contact de communication vers le drone, une vérification de la réception du signal de communication par le drone, une commande de l'alimentation électrique des contacts électromécaniques du module de chargement si le signal de communication a été reçu, ou une commande de mise en œuvre de l'étape s) de correction automatique du parallélisme des barres de centrage d'une paire de barres de centrage, si le signal de communication n'a pas été reçu ; et/ou
[0043] · le procédé peut comprendre en outre, avant l'étape v) d'alimentation en électricité des contacts électromécaniques du module de charge, une étape u) de correction automatique du parallélisme des barres de centrage comprenant : ul ) centrer la deuxième paire de barres X vers le deuxième axe médian en actionnement en force des moteurs d'entraînement des barres de manière à rapprocher en force les barres de la deuxième paire de barres contre le train d'atterrissage du drone avec une valeur de forçage déterminée , u2) centrer la première paire de barres vers le premier axe médian en actionnement en force des moteurs d'entraînement des barres de manière à rapprocher en force les barres de la première paire de barres contre le train d'atterrissage du drone avec une valeur de forçage déterminée de la première paire de barres ; u3)émettre un signal de communication depuis un premier contact de communication vers le drone, u4)vérifier la réception du signal de communication par le drone, u5) recommencer les étapes u2) à u4) soit jusqu'à ce que le signal de communication a été reçu, soit jusqu'à ce que la valeur de forçage de la première paire de barres atteigne une valeur seuil d'arrêt de l'étape u), de mise en sécurité du dispositif de centrage et d'émission d'un message d'erreur de fonctionnement.
[0044] L'invention a également pour objet un dispositif de centrage et de rechargement automatique destiné à équiper un plateau d'atterrissage/décollage d'un drone volant muni d'un train d'atterrissage portant au moins une plaque conductrice destinée reliée à une batterie du drone pour sa recharge électrique, le dispositif comprenant une unité de commande programmée pour mettre en œuvre le procédé précédent, l'unité de commande étant reliée à quatre barres de recentrage parallèles deux à deux et formant deux paires perpendiculaires de barres, une première paire de barres étant parallèle à un premier axe médian, et une deuxième paire de barres étant parallèle à un deuxième axe médian perpendiculaire au premier axe médian, les barres de chaque paire étant couplées et montées mobiles en miroir de part et d'autre d'un axe médian par une courroie entraînée par un moteur, entre une position de course nulle la plus éloignée des axes médians et une position de course maximale confondue avec les axes médians. Le dispositif est remarquable en ce qu'au moins une barre porte un module de chargement électrique muni de contacts électromécaniques de charge par pression destinés à être appliqués en appui par pression contre ladite au moins une plaque portée par le train d'atterrissage.
[0045] Selon d'autres modes de réalisation, qui peuvent être combinés entre eux :
[0046] · une première barre de la première paire de barres peut porter un module de chargement électrique, et une seconde barre de la première paire de barres porte un module de communication, les deux modules étant munis de contacts électromécaniques ;
[0047] · le ou chaque contact électromécanique peut être un contact électromécanique par pression ;
[0048] · le ou chaque contact électromécanique par pression peut comprendre au moins un piston de chargement muni d'une surface terminale destinée à être en contact avec une plaque conductrice électrique portée par le train d'atterrissage, le piston étant relié au module par un ressort de compression qui tend à pousser le piston en saillie ;
[0049] · chaque paire de barres de centrage est montée coulissante de manière guidée sur deux rails de guidage par deux moteurs agencés de manière symétrique par rapport à l'intersection des axes médians à une position de course nulle la plus éloignée des axes médians, les moteurs étant reliés chacun à une barre de la paire de barres de centrage par une courroie, chaque rail de guidage étant muni d'un capteur de parallélisme apte à transmettre à l'unité de commande un signal lorsque le capteur est actionné par une barre de centrage ;
[0050] · les deux capteurs de chaque paire de barres de centrage peuvent être agencés de manière symétrique par rapport à l'intersection des axes médians, entre une position de course nulle la plus éloignée des axes médians et une position de course maximale confondue avec les axes médians ;
[0051 ] · le dispositif peut comprendre, en outre, pour chaque paire de barres de centrage un premier et un deuxième capteur de fin course agencés à la position de course nulle la plus éloignée des axes médians, et aptes à transmettre à l'unité de commande un signal lorsqu'une barre de centrage est en appui contre eux ;
[0052] · les moteurs d'entraînement des barres de centrage peuvent être choisis parmi les moteurs pas-à-pas à boucle ouverte, les moteurs pas à pas à boucle fermée et les moteurs sans balai ; et/ou [0053] · le module de communication peut comprendre au moins deux contacts électromécaniques de communication avec le drone agencés de part et d'autre du deuxième axe médian et destinés à entrer en contact avec une plaque conductrice portée par le train d'atterrissage du drone, les contacts électromécaniques de communication étant aptes à transmettre un signal au drone.
[0054] L'invention a également pour objet un plateau d'atterrissage/décollage pour un drone volant à voilure tournante, comprenant une surface d'atterrissage/décollage et un dispositif de centrage précédent.
[0055] L'invention a également pour objet une station d'accueil et de rechargement pour drone volant à voilure tournante, comprenant un plateau d'atterrissage/décollage précédent, la station étant reliée à un système de gestion apte à recevoir des messages d'erreur de fonctionnement.
[0056] L'invention a également pour objet un drone volant autonome adapté à un dispositif de centrage et de rechargement automatique précédent, le drone comprenant une voilure tournante, au moins une batterie électrique rechargeable, un circuit électronique et une unité de commande apte à gérer automatiquement le décollage, le vol, l'atterrissage et la recharge du drone, et au moins un train d'atterrissage sur une surface d'atterrissage. Le drone se caractérise en ce que le train d'atterrissage comprend au moins une plaque conductrice électrique plane reliée au circuit électronique et à la batterie électrique rechargeable, la plaque conductrice électrique plane étant agencée sur le train d'atterrissage de manière à être perpendiculaire à la surface d'atterrissage lorsque le drone est posé sur ladite surface d'atterrissage, et perpendiculaire aux contacts électromécaniques du dispositif de centrage et de rechargement lorsqu'il est agencé en position de rechargement.
[0057] Dans un mode de réalisation avantageux, le train d'atterrissage peut comprendre au moins deux surfaces planes, parallèles entre elles, et portant chacune au moins une plaque conductrice électrique plane. [0058] D'autres caractéristiques de l'invention seront énoncées dans la description détaillée ci-après, faite en référence aux dessins annexés, qui représentent, respectivement :
[0059] [Fig. 1 ], une vue schématique en perspective d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention ;
[0060] [Fig. 2], une vue schématique en perspective d'un module de chargement équipant un dispositif de centrage selon l'invention ;
[0061 ] [Fig. 3], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape a) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0062] [Fig. 4], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape b) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0063] [Fig. 5], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape c) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0064] [Fig. 6], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape d) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0065] [Fig. 7], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape e) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0066] [Fig. 8], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape f) du procédé de centrage selon l'invention ; [0067] [Fig. 9], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape g) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0068] [Fig. 10], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape h) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0069] [Fig. 1 1 ], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape j) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0070] [Fig. 12], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape k) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0071 ] [Fig. 13], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape I) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0072] [Fig. 14], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape m) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0073] [Fig. 15], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape n) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0074] [Fig. 16], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape o) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0075] [Fig. 17], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape p) du procédé de centrage selon l'invention ; [0076] [Fig. 1 8], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape q) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0077] [Fig. 19], une vue schématique vue de dessus d'un plateau d'atterrissage muni d'un dispositif de centrage selon l'invention sur lequel un drone est posé et illustrant l'étape r) du procédé de centrage selon l'invention ;
[0078] [Fig. 20], une vue schématique partielle en perspective d'un drone contre une barre de centrage désaxée ;
[0079] [Fig. 21 ], une vue schématique partielle vue de dessus du drone contre une barre de centrage désaxée de la figure 20 ;
[0080] [Fig. 22], un diagramme de programmation d'un premier mode de réalisation du procédé de centrage selon l'invention ; et
[0081 ] [Fig. 23], un diagramme de programmation d'un deuxième mode de réalisation du procédé de centrage selon l'invention.
[0082] La figure 1 illustre un dispositif de centrage et de rechargement 100 selon l'invention. Ce dispositif 100 est destiné à être positionné au-dessus d'une surface d'atterrissage/décollage 200 d'un drone volant 1 , en particulier un drone à voilure tournante telle qu'un quadricoptère. L'ensemble du dispositif de centrage 100 et de rechargement avec la surface d'atterrissage/décollage 200 forme un plateau d'atterrissage/décollage destiné à équiper une station d'accueil. Cette dernière est généralement munie d'un capot de protection du drone, d'un mécanisme de levage du plateau, d'une source d'énergie électrique ou d'un raccord à une telle source, et d'une unité centrale de commande.
[0083] Le drone 1 comprend au moins une batterie électrique rechargeable, un circuit électronique et une unité de commande apte à gérer automatiquement le décollage, le vol, l'atterrissage et la recharge du drone, ainsi qu'un train d'atterrissage 2 sur le plateau d'atterrissage/décollage. [0084] Le train d'atterrissage présente une forme inscrite dans un polygone ayant une longueur, une largeur et une diagonale déterminées. Dans l'exemple illustré en figures 20 et 21 , le train d'atterrissage 2 comprend quatre pieds 2a agencés en rectangle.
[0085] Selon l'invention, le train d'atterrissage 2 du drone 1 comprend au moins une plaque conductrice électrique plane 3 reliée au circuit électronique et à la batterie électrique rechargeable, la plaque conductrice électrique plane étant agencée sur le train d'atterrissage de manière à être perpendiculaire à la surface d'atterrissage lorsque le drone 1 est posé sur ladite surface d'atterrissage 200, et perpendiculaire aux contacts électromécaniques du dispositif de centrage et de rechargement lorsqu'il est agencé en position de rechargement.
[0086] Afin de permettre le chargement par contact électromécanique par pression, le train d'atterrissage comprend au moins deux surfaces planes 4, parallèles entre elles, et portant chacune au moins une plaque conductrice électrique plane 3.
[0087] Grâce à ces surfaces planes, il est possible de centrer le drone à l'aide d'un dispositif de recharge et de centrage 100 selon l'invention illustré en figures 1 et 2.
[0088] Le dispositif de centrage 100 présente une forme de quadrilatère (de préférence un carré de 1 ,4 mètre de côté) délimité par quatre rails 101 de guidage de quatre barres de centrage X1 -X2-Y1 -Y2 parallèles deux à deux, et formant une première paire Y de barres de centrage Y1 -Y2 et une deuxième paire X de barres de centrage XI -X2, les paires X et Y étant perpendiculaires entre elles.
[0089] La première paire Y de barres Y1 -Y2 est parallèle à un premier axe médian AXE_X du dispositif et montée mobile le long de l'axe médian AXE_Y. La deuxième paire X de barres XI -X2 est parallèle à un deuxième axe médian AXE_Y perpendiculaire au premier axe médian AXE_X, et montée mobile le long de l'axe médian AXE_X. [0090] Les barres de centrage de chaque paire sont couplées entre elles et montées mobiles en miroir de part et d'autre d'un axe médian dont elles sont parallèle par une courroie (non illustrée sur la figure 1 ) entraînée par un moteur 1 30x1 -130x2-1 30yl -130y2.
[0091 ] Ainsi, lorsqu'une barre d'une paire de barres est entraînée vers l'axe médian qui lui est parallèle, l'autre barre de la même paire de barres est entraînée simultanément et de la même distance vers le même axe médian. Inversement, lorsqu'une barre d'une paire de barres est entraînée à l'opposé de l'axe médian qui lui est parallèle, l'autre barre de la même paire de barres est entraînée simultanément et de la même distance à l'opposé du même axe médian. C'est pourquoi, par la suite de la description, seul le mouvement d'une barre de chaque paire de barres est décrit, puisque le mouvement de l'autre barre de la même paire de barres est identique, mais en sens opposé.
[0092] Ainsi, chaque barre est mobile entre une position de course nulle cOy ; cOx la plus éloignée des axes médians AXE_X-AXE_Y et une position de course maximale Y_MAX ; X_MAX confondue avec les axes médians AXE_X-AXE_Y. Dans cette position de course maximale, les barres d'une même paire sont en contact l'une avec l'autre, au moins de manière théorique. Si en pratique la structure des barres (par exemple la présence du module de chargement) empêche le contact des barres, on pourra ajouter un terme correctif dans les calculs de coordonnées des barres décrits par la suite.
[0093] Selon un mode de réalisation de l'invention, une première barre Y1 de la première paire de barres de centrage Y porte un module de chargement électrique 102 et la seconde barre Y2 porte un module de communication 103 avec le drone 1 .
[0094] Les deux modules sont munis de contacts électromécaniques destinés à entrer en contact avec ladite au moins une plaque 3 portée par le train d'atterrissage 2 : le module de chargement 102 porte des contacts électromécanique de chargement 104, et le module de communication porte des contacts électromécaniques de communication 105.
[0095] Comme décrit par la suite, le procédé selon l'invention permet un centrage, et donc une connexion sûre et précise des contacts électromécaniques par insertion, ce qui permet une mise en oeuvre réaliste et efficace du dispositif décrit dans le document WO201 8015960.
[0096] Cependant, le procédé selon l'invention permet surtout l'utilisation de contacts électromécaniques 104 par pression qui permettent une charge à très forte puissance et donc à très fort ampérage (au moins 24 A, de préférence au moins 30 A).
[0097] Dans l'exemple de réalisation décrit et illustré, le module de chargement et le module de télécommunication comprennent des contacts électromécaniques par pression.
[0098] De préférence, comme illustré en figure 2, les contacts électromécaniques par pression sont constitués par un piston muni d'une surface terminale 104a de contact avec une plaque conductrice électrique portée par le drone. Le piston est relié au module de chargement par un ressort de compression qui tend à pousser le piston en saillie.
[0099] Les figures 3 à 19 illustrent le procédé de recentrage selon l'invention, qui permet d'utiliser des barres équipées d'un module de chargement/communication muni de pistons en saillie.
[0100] En figure 3, le drone 1 est posé sur la surface d'atterrissage/décollage
200 dans le quart nord-ouest du plateau, avec un angle a compris entre 0° et 44°. L'angle a est mesuré entre le premier axe médian AXE_X et l'axe médian Ad du drone. Ainsi, l'axe médian Ad du drone doit former un angle a inférieur à 44° avec le premier axe médian AXE_X du plateau. Typiquement, cette situation peut être obtenue lors d'un atterrissage avec du vent latéral inférieur à 50 km/h. Si l'angle a est supérieur à 44 °, l'autopilote fait redécoller le drone pour le positionner dans une position angulaire de consigne inférieure ou égale à 44°.
[0101 ] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : c0x= 0
■ Y1 : c0y= 0
[0102] Dans le mode de réalisation illustré, les barres Y1 -Y2 portent des modules différents. Le drone doit donc se trouver face au nord du dispositif pour que les contacts électromécaniques du module de chargement soient face aux plaques de chargement du drone, et que les contacts électromécaniques du module de communication soient face aux plaques de communication du drone.
[0103] Alternativement, les deux barres Y1 -Y2 peuvent porter un module identique comprenant chacun des contacts électromécaniques de chargement et des contacts électromécaniques de communication, ce qui rend le drone symétrique et permet de le poser face au nord ou face au sud.
[0104] Cependant le mode asymétrique est préféré, car il évite tout risque qu'un contact électromécanique de chargement soit en contact avec une plaque de communication du drone, ce qui risquerait d'endommager le drone.
[0105] En outre, les systèmes d'autopilote actuels permettent sans difficulté d'assurer l'orientation du drone vers le nord du dispositif dans une gamme d'angle a de -44° à +44° quelles que soient les conditions de vent inférieures à 50 km/h et 65km/h en rafale. En pratique, les autopilotes actuels posent le drone en moyenne dans une gamme angulaire comprise entre -1 3° et + 13° dans les conditions de vent précitées. À titre de remarque, au-delà de ces valeurs de vent, le drone n'est généralement tout simplement pas autorisé à voler.
[0106] Même si l'autopilote est précis et permet de poser le drone sur une zone de 1 ,4m de côté dans les conditions de vents précitées, les rafales de vent peuvent entraîner un déplacement latéral du drone qui conduit à ne pas le poser au centre de la zone. [0107] Le procédé selon l'invention permet de le recentrer quelle que soit sa position de départ, sous réserve de sa bonne orientation dans la gamme des -44° à +44° par rapport au premier axe médian AXE_X (ou par rapport au nord du dispositif, ce qui est équivalent).
[0108] Ainsi, comme illustré en figure 4, on commence par rapprocher la première paire de barres Y vers le premier axe médian AXE_X jusqu'à une coordonnée cl comprise entre 20 et 40 % de la course maximale de déplacement Y_MAX, de préférence égale à 30% de la course maximale de déplacement Y_MAX.
[0109] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : c0x= 0
■ Y1 : cl = Y_MAX * 0,30
[01 10] Cette première étape est essentielle, car elle permet le recentrage du drone, même si celui-ci s'est posé contre l'une des barres Y1 -Y2 portant les modules 102-103 (ce qui n'est pas le cas sur l'exemple illustré). On repousse ainsi dans un premier temps le drone par les barres Y1 -Y2, puis on écarte la première paire de barres Y à l'opposé du premier axe médian AXE_X d'une distance dl égale à une valeur dite de « rebond » (figure 5) jusqu'à une coordonnée c2. Cela permet au drone de pouvoir être déplacé ensuite librement selon l'AXE_X sans que les pistons 104-105 qui dépassent de façon saillante des barres Y1 -Y2 ne viennent heurter le drone et empêcher le glissement libre.
[01 1 1 ] Par exemple, d 1 vaut 5 à 10 % de la course maximale en valeur absolue, donc 5% à 10% de Y_MAX. En tout état de cause la valeur de rebond dl doit nécessairement être supérieure à la longueur de dépassement dans un plan parallèle à la surface d'atterrissage/décollage 200 du contact électromécanique par rapport à la barre de centrage Y1 -Y2 qui le porte. [01 12] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : c0x= 0
■ Y1 : c2= Y_MAX * 0,30 - dl
[01 1 3] Puis, comme illustré en figure 6, on recentre la deuxième paire de barres
XI -X2 vers le deuxième axe médian AXE_Y jusqu'à une coordonnée c3 égale à :
[01 14] c3 = X_MAX - DIAGONALE_DRONE/2 -
2*LONGUEUR_DEPASSANTE_CONTACT-ELECTRO,
[01 15] où :
X_MAX est la position de course maximale la plus proche de l'axe médian AXE_Y
DIAGONALE_DRONE est la dimension de la diagonale du train d'atterrissage ; et
- LONGUEUR_DEPASSANTE_CONTACT-ELECTRO est la longueur de dépassement dans un plan parallèle à la surface d'atterrissage/décollage 200 du contact électromécanique par rapport à la barre de centrage Y1 -Y2 qui le porte.
[01 16] Cette étape permet de recentrer le drone même s'il est en diagonale
(par exemple a = 44°). Ainsi, en utilisant la valeur de la diagonale du drone (divisée par deux, car les coordonnées sont données pour une seule des deux barres XI -X2), on évite que les barres XI -X2 pincent le drone en diagonale et forcent dessus.
[01 17] Par ailleurs, on retire deux fois la valeur de la longueur de dépassement des contacts électromécaniques pour s'assurer que le drone ne frotte pas contre les contacts. En d'autres termes, on préfère limiter le recentrage du drone vers le deuxième axe AXE_Y à ce stade puisqu'il n'a pas encore été redressé, pour éviter d'abîmer les contacts électromécaniques 104-105, ainsi que les barres XI -X2 elles- mêmes qui peuvent souffrir de la contrainte subie par le centrage d'un drone en diagonal, contrainte beaucoup plus forte et ponctuelle que si le drone était déjà redressé. [01 1 8] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : c3= X_MAX - DIAGONALE_DRONE/2 - 2*LONGUEUR_DEPASSANTE_CONTACT-ELECTRO
■ Y1 : c2= Y_MAX * 0,30 - dl
[01 19] Une fois recentrée vers le deuxième axe médian AXE_Y, on écarte la deuxième paire de barres XI -X2 à l'opposé du deuxième axe médian AXE_Y (figure 7) sur une distance d2 égale à une valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian, jusqu'à une coordonnée c4.
[0120] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : c4= X_MAX - DIAGONALE_DRONE/2 - 2*LONGUEUR_DEPASSANTE_CONTACT-ELECTRO - d2
■ Y1 : c2= Y_MAX * 0,30 - dl
[0121 ] La valeur de rebond dl parallèlement au premier axe médian AXE_X et la valeur de rebond d2 parallèlement au deuxième axe médian AXE_Y peuvent être identiques ou différentes. De préférence, la valeur d2 est légèrement inférieure à dl , ce qui permet de prendre en compte l'absence de contact électromécanique sur les barres XI et X2. Par exemple d2 vaut entre 3% et 9 % de X_MAX.
[0122] On recentre alors, comme illustré en figure 8, la première paire de barres Y1 -Y2 vers le premier axe médian AXE_X jusqu'à une coordonnée c 5 égale à :
[0123] c5 = Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2
[0124] où :
Y_MAX est la position de course maximale la plus proche de l'axe médian AXE_X ; et
LARGEUR_DRONE est la largeur du train d'atterrissage.
[0125] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : c4= X_MAX - DIAGONALE_DRONE/2 - 2*LONGUEUR_DEPASSANTE_CONTACT-ELECTRO - d2
■ Y1 : c5= Y_MAX - LARGE UR_DRONE/2
[0126] Cette étape permet de redresser le drone de sorte que son axe médian
Ad soit sensiblement colinéaire avec le premier axe médian AXE_X du dispositif.
[0127] On entend par sensiblement colinéaire le fait que l'angle a peut ne pas être nul, mais valoir quelques degrés (plus ou moins 5 à 10 °) en raison du jeu fonctionnel du dispositif. La rectification de ce jeu fonctionnel sera décrite par la suite. A ce stade, on considère qu'en théorie, l'angle a est nul et donc que l'axe médian Ad du drone est colinéaire avec le premier axe médian AXE_X du dispositif.
[0128] Pour être parfaitement centré, le drone doit donc maintenant être ramené vers le deuxième axe médian AXE_Y. Pour éviter le frottement du train d'atterrissage du drone contre les barres Y1 -Y2 et surtout contre les contacts électromécaniques, on écarte la première paire de barres Y à l'opposé du premier axe médian AXE_X (figure 9) d'une distance dl , égale à la valeur définie de rebond, parallèlement au premier axe médian, jusqu'à une coordonnée cô.
[0129] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : c4= X_MAX - DIAGONALE_DRONE/2 - 2*LONGUEUR_DEPASSANTE_CONTACT-ELECTRO - d2
■ Y1 : cô= Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2 - d 1
[0130] On centre ensuite, comme illustré en figure 10, la deuxième paire de barres XI -X2 vers le deuxième axe médian AXE_Y jusqu'à une coordonnée c7 égale à : c7 = X_MAX - LONGEUR_DRONE/2
[0131 ] Le drone est alors centré par rapport à au deuxième axe médian AXE_Y.
[0132] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : c7= X_MAX - LONGEUR_DRONE/2
■ Y1 : cô= Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2 - d 1 [0133] En théorie, il ne reste plus qu'à centrer définitivement le drone par rapport au premier axe médian AXE_X, ce qui est obtenu, en figure 19 en poussant la première paire de barres Y1 -Y2 vers le premier axe médian AXE_X jusqu'à une coordonnée cl 6 égale à :
[0134] cl 6 = Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2
[0135] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : c7= X_MAX - LONGEUR_DRONE/2
■ Y1 : cl 6= Y_MAX - LARGE U R_D RO N E/2
[0136] Dans cette position, le drone est parfaitement maintenu par les quatre barres de centrage Y1 -Y2 et XI -X2, et les contacts électromécaniques des modules portés par les barres Y1 -Y2 sont pressés en contact contre la ou les plaques 3 correspondantes portées par le train d'atterrissage du drone.
[01 37] Il ne reste plus alors qu'à alimenter en électricité les contacts électromécaniques 104 du module de charge 102 pour recharger le drone 1 .
[01 38] La séquence précitée permet un centrage du drone quelle que soit sa position de départ, sans risque d'abîmer les contacts électromécaniques qui dépassent des barres Y. Cela permet de mettre en oeuvre de manière sûre et robuste tout système utilisant de tels contacts, y compris le système du document
WO201 8015960.
[0139] Cependant, l'invention est particulièrement efficace si les contacts électromécaniques utilisés fonctionnent par pression de contact, tels que des pistons. Grâce à eux, en choisissant un diamètre idoine du piston et de la surface terminale de contact 104a, et éventuellement en multipliant leur nombre (quatre sur la figure 2), il est possible de charger le drone avec un très fort ampérage et à très forte puissance, ce qui rend le drone plus rapidement disponible.
[0140] Néanmoins, la séquence décrite est valable pour un système parfaitement réglé, et utilisant des composants très précis, donc très cher. [0141 ] En effet, comme tout système mécanique, les barres de recentrage et leurs guidages présentent un jeu structurel et fonctionnel qui fait que l'hypothèse de parallélisme tient dans une certaine mesure uniquement.
[0142] Ainsi, en commandant le dernier centrage vers le premier axe médian AXE_X (coordonnées c7 ; cl 6), on présuppose que les barres sont effectivement à ces coordonnées théoriques.
[0143] Or, les composants utilisés (moteurs, courroies) peuvent être moins précis. Par exemple, dans certaines conditions de contrainte (par exemple le drone glisse mal sur le plateau) la courroie peut sauter ou rater un cran et glisser sur la poulie crantée qui la relie au moteur. De même, si l'on utilise des moteurs pas-à- pas, ces derniers peuvent sauter quelques pas. Il s'agit là du jeu fonctionnel.
[0144] En outre, les différents éléments sont fixés entre eux de manière à permettre leur mouvement. Cela implique d'avoir des tolérances de dimension qui, additionnées, peuvent significativement affecter la position et le parallélisme des barres. Par exemple, les chariots sur lesquels sont fixées les barres et qui leur permettent de se déplacer le long des rails de guidage ont des tolérances de dimension qui permettent un déplacement fluide en limitant les frottements. Il s'agit là du jeu structurel.
[0145] On se retrouve alors avec des barres de centrage qui ne sont pas parfaitement parallèles ou parfaitement positionnées alors que le système pense que les barres sont contre le train d'atterrissage du drone.
[0146] Cela peut avoir des conséquences très néfastes : si les barres X n'ont pas bien centré le drone, il peut y avoir un décalage latéral entre un contact électromécanique de charge et la plaque correspondante sur le drone. Si le contact électromécanique est pressé contre une partie non conductrice, le chargement ne se fait pas.
[0147] De même, si les barres Y n'ont pas bien centré le drone, il peut y avoir un décalage axial entre un contact électromécanique de charge et la plaque correspondante sur le drone (voir figures 20 et 21 ). Même si les pistons préférentiellement utilisés sont montés sur ressort (ce qui permet de compenser un petit écart), il existe un risque de formation d'arcs électriques si le piston n'est pas suffisamment pressé contre la plaque, risque d'autant plus important que l'ampérage utilisé est fort.
[0148] L'invention propose trois procédures différentes de correction pour s'assurer de la bonne connexion des contacts électromécaniques avec le drone.
Ces trois procédures interviennent à différents stades du procédé.
[0149] Pour compenser le simple jeu structurel et, éventuellement, un petit jeu fonctionnel, l'invention propose une première procédure de correction consistant à ajouter une succession d'étapes, après le centrage du drone par rapport au deuxième axe médian AXE_Y illustré en figure 10 et avant le centrage définitif du drone par rapport au premier axe médian AXE_X illustré en figure 19.
[0150] Ce cas peu arriver, par exemple, si le décalage des barres de centrage est globalement compensé de manière symétrique, aboutissant à des barres parallèles mais décalées par rapport aux axes médian. Ainsi, en position réelle, le drone se trouverait « centré » de manière décalée par rapport à l'intersection des axes médians AXE_X et AXE_Y.
[0151 ] Dans ce cas, ce qui importe c'est que le drone soit redressé au maximum, c'est-à-dire que l'angle a soit minimisé et tende vers 0°.
[0152] Cette succession d'étapes vise à continuer d'effectuer des redressements successifs du drone grâce à des valeurs de rebond de plus en plus petites, de sorte qu'au cours des étapes supplémentaires, si le drone est effectivement un peu décalé à l'étape de la figure 10, il va continuer de se redresser. De cette manière, on s'assure que la première paire de barres Y1 -Y2 est parfaitement contre le drone et que les contacts électromécaniques 104 sont appliqués en pression contre les plaques conductrices du drone avec une pression suffisante pour éviter tout défaut de contact électrique (par exemple formation d'arc électrique ou de point chaud) et une transmission de courant avec une puissance optimale, et ce même si le drone est légèrement décalé le long de l'axe médian AXE_X. En effet, les plaques 3 étant plus larges que les contacts électromécaniques 104-105, une tolérance le long de l'axe médian AXE_X est plus importante qu'une tolérance le long de l'axe médian AXE_Y.
[0153] Ainsi, après avoir centré le drone par rapport au deuxième axe médian AXE_Y (figure 10), on écarte la deuxième paire de barres XI -X2 (figure 1 1 ) à l'opposé du deuxième axe médian AXE_Y sur une distance d3 comprise entre 40% et 60% de la valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian, de préférence égale à 50% de la valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian, jusqu'à une coordonnée c8 égale à :
[0154] c8 = X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 - d3 = X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 - 0,5 * d2
[0155] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : c8= X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 - d3
■ Y1 : cô= Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2 - d 1
[0156] S'ensuivent ensuite deux recalages de la première paire de barres Yl - Y2 (figures 12-1 3 et 16-17) séparés d'un recalage de la deuxième paire de barres XI -X2 (figures 14-15), avant le centrage définitif du drone (figures 1 8-19). En effet, le plus important est d'avoir un bon positionnement des barres Y1 -Y2 pour assurer le chargement du drone dans des conditions optimales, une erreur de position plus forte pour la deuxième paire de barres XI -X2 étant tolérée, car moins néfaste (les plaques conductrices du drone sont au moins 3 à 10 fois plus large que le diamètre des pistons).
[0157] Ainsi, comme illustré en figure 12, on centre la première paire Y de barres Y1 -Y2 vers le premier axe médian AXE_X jusqu'à une coordonnée c9 égale à :
[0158] c9 = Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2 [0159] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : c8= X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 - d3
■ Y1 : c9= Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2
[0160] Puis, on écarte (figure 13) la première paire de barres Y1 -Y2 à l'opposé du premier axe médian AXE_X d'une distance d4 comprise entre 50% à 70% de la valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian, de préférence égale à 60% de la valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian, jusqu'à une coordonnée cl 0.
[0161 ] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : c8= X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 - d3
■ Y1 : cl 0= Y_MAX - LARGE U R_D RO N E/2 - d4
[0162] On recentre alors (figure 14) la deuxième paire de barres XI -X2 vers le deuxième axe médian AXE_Y jusqu'à une coordonnée cl 1 égale à :
[0163] cl 1 = X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 ,
[0164] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : cl 1 = X_MAX - LONGEUR_DRONE/2
■ Y1 : cl 0= Y_MAX - LARGE U R_D RO N E/2 - d4
[0165] Puis, on écarte (figure 15) la deuxième paire de barres XI -X2 à l'opposé du deuxième axe médian AXE_Y sur une distance d5 comprise entre 20% et 40% de la valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian AXE_Y , de préférence égale à 30% de la valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian AXE_Y , jusqu'à une coordonnée cl 2 ;
[0166] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : cl 2= X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 - d5
■ Y1 : cl 0= Y_MAX - LARGE U R_D RO N E/2 - d4 [0167] Enfin pour le dernier recentrage des barres Y1 -Y2 avant le serrage définitif, on centre (figure 16) la première paire de barres Y1 -Y2 vers le premier axe médian AXE_X jusqu'à une coordonnée cl 3 égale à :
[0168] cl 3 = Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2
[0169] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : cl 2= X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 - d 5
■ Y1 : cl 3= Y_MAX - LARGE U R_D RO N E/2
[0170] Puis, on écarte (figure 17) la première paire de barres Y1 -Y2 à l'opposé du premier axe médian AXE_X d'une distance dô comprise entre 20% à 40% de la valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian AXE_X, de préférence égale à 30% de la valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian AXE_X, jusqu'à une coordonnée cl 4.
[0171 ] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : cl 2= X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 - d 5
■ Y1 : cl 3= Y_MAX - LARGE U R_D RO N E/2 - dô
[0172] Le serrage final peut alors avoir lieu, car la marge d'erreur de positionnement des barres X et Y a été fortement réduite.
[0173] On centre alors définitivement, dans l'ordre :
[0174] - (figure 1 8) la deuxième paire de barres XI -X2 vers le deuxième axe médian AXE_Y jusqu'à une coordonnée cl 5 égale à : cl 5 = X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 ; puis
[0175] - (figure 19) la première paire de barres Y1 -Y2 vers le premier axe médian AXE_X jusqu'à une coordonnée cl 6 égale à : cl 5 = Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2.
[0176] Les coordonnées des barres XI et Y1 à cette étape sont :
■ XI : cl 5= X_MAX - LONGEUR_DRONE/2
■ Y1 : cl 6= Y_MAX - LARGE U R_D RO N E/2 [0177] Au cours de ces étapes, le drone se redresse de plus en plus, s'il était décalé. Quand l'angle a diminue, le bras de levier entre les deux points d'appui avec les barres augmente, de sorte que le redressement du drone est de plus en plus facile, à effort des barres constant.
[0178] L'astuce de diminuer la valeur de rebond entre chaque phase a pour effet d'augmenter cet effet, car la zone délimitée entre les quatre barres de centrage diminue de plus en plus et évite au drone de glisser lors du redressement. En d'autres termes, l'effort appliqué par les barres n'a comme seul effet que de redresser le drone, sans le pousser en translation car il a de moins en moins de place pour lui.
[0179] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ces étapes supplémentaires, correspondant aux figures 1 1 à 1 8, sont systématiquement mises en oeuvre. En effet, elles permettent systématiquement de prendre en compte les défauts inhérents à la construction mécanique du dispositif, et elles sont rapides. Elles font donc perdre un temps négligeable par rapport au temps de charge, tout en diminuant fortement les risques de mauvaise connexion électrique (formation d'arcs électriques) ce qui augmente la durée de vie du drone et de ses batteries.
[01 80] Elles permettent également d'utiliser des composants peu coûteux, tels que des moteurs pas-à-pas à boucle ouverte, au lieu de moteurs pas-à-pas à boucle fermée ou des moteurs sans balais.
[01 81 ] En effet, pour mettre en oeuvre des moteurs pas-à-pas à boucle ouverte, une procédure d'initialisation est faite après chaque rallumage du système. Cette méthode vient déplacer une barre de centrage donnée jusqu'à ce qu'elle vienne activer un capteur fin de course. À cet instant, la position de la barre de centrage est connue. Tout futur déplacement se fait alors en comptant le nombre de pas fait par le moteur en connaissant la distance parcourue pour chaque pas, celle-ci étant constante. [01 82] Cette méthode sous-entend cependant que le moteur ne « rate » pas de pas. Auquel cas, il existerait un écart entre la valeur théorique de position et la position réelle. Un moteur pas-à-pas peut « sauter » des pas lorsque le couple qu'il doit fournir pour effectuer un pas dépasse la limite de ce qu'il peut fournir. Techniquement, si un point dur ou un blocage a lieu sur la barre de centrage en translation, alors le moteur qui l'entraîne va fournir un effort trop important pour effectuer ses pas et va donc en rater. Alternativement ou en combinaison, c'est la courroie qui peut rater des crans sur la poulie crantée reliée au moteur qui l'entraîne.
[01 83] Dans le cas où un côté des barres viendrait à forcer plus que l'autre pour recentrer le drone (blocage ou autre), l'un des deux moteurs pourrait « sauter » des pas, mais pas l'autre. Il en résulterait un défaut de parallélisme entre les barres puisque la course parcourue par chaque moteur serait alors différente.
[01 84] Ce cas peut arriver en cas de blocage fort des barres de centrage (par exemple en raison d'un débris, d'une branche ou autre obstacle sur le dispositif), ce qui entraînera le saut de nombreux pas, ou en cas de blocage relativement faible, simplement causé par un glissement difficile du drone sur le plateau, qui entraînera le saut de peu de pas.
[01 85] La première procédure de correction décrite précédemment permet de rattraper le saut de quelques pas.
[01 86] L'invention prévoir deux autres procédures de correction qui ne sont mises en oeuvre qu'en cas de besoin, par exemple en cas de blocage fort qui décale les barres de centrage de nombreux pas des moteurs pas-à-pas à boucle ouverte.
[01 87] Cela implique que l'invention non seulement permette une détection d'un défaut de parallélisme, mais également qu'elle permette une correction automatique de ce défaut, et ce sans intervention humaine. [01 88] On rappelle que les barres de chaque paire étant liées mécaniquement entre elles par une courroie, si l'une des barres est boquée à une extrémité et se désaxe, l'autre barre se désaxe de manière symétrique par rapport à l'axe médian dont elles sont parallèles. Si par exemple une barre Y1 est bloquée par une branche à son extrémité nord, son extrémité sud va continuer d'avancer vers l'axe AXE_X jusqu'à la fin de la phase de rapprochement, puisqu'elle est entraînée par un autre moteur. Parallèlement, l'extrémité nord de la barre Y2 arrête sa progression puisqu'elle est mécaniquement liée à l'extrémité nord de la barre Y1 qui est bloquée. Au contraire, l'extrémité sud de la barre Y2 poursuit sa progression puisqu'elle est mécaniquement liée à l'extrémité sud de la barre Y1 qui, elle, poursuit sa progression.
[01 89] Si aucune détection de défaut de parallélisme n'est effectuée ni aucune correction, on aboutirait à un défaut de connexion, comme illustré aux figures 20 et 21 .
[0190] Sur ces figures, les barres XI et X2 de la deuxième paire de barres X sont correctement parallèles, alors que les barres Y1 et Y2 de la première paire de barres Y sont légèrement désaxées. Dans ce cas, seul un contact électromécanique porté par la barre Y2 est en appui contre le train d'atterrissage du drone, l'autre contact étant à distance du train d'atterrissage.
[0191 ] Si ces contacts étaient des contacts électromécaniques de charge, cette dernière ne pourrait pas se faire, rendant le drone indisponible.
[0192] Si ces contacts étaient des contacts électromécaniques de communication, cette dernière ne pourrait pas se faire, rendant impossible l'activation du drone ou son diagnostic technique.
[0193] L'invention propose une deuxième procédure de correction automatique du parallélisme des barres de centrage.
[0194] A cette fin, pour la détection du défaut, le dispositif de centrage automatique comprend deux paires de capteurs de parallélisme des barres de centrage : une paire de capteur 1 1 Oy 1 -1 1 Oy2 pour, respectivement les barres de centrage Y1 et Y2, et une paire de capteur 1 10x1 -1 10x2 pour, respectivement les barres de centrage XI et X2.
[0195] Les capteurs de chaque paire sont agencés de manière symétrique par rapport à l'intersection des axes médians AXE_X et AXE_Y, entre une position de course nulle cOy ; cOx la plus éloignée des axes médians AXE_X-AXE_Y et une position de course maximale Y_MAX ; X_MAX confondue avec les axes médians AXE_X-AXE_Y.
[0196] En d'autres termes, comme illustré en figure 1 , chaque rail de guidage
101 comporte un capteur de parallélisme 1 10 désaxé par rapport à l'axe médiant perpendiculaire au rail de guidage considéré. Autrement dit, les capteurs de parallélisme ne sont jamais alignés entre eux deux à deux sur un axe médian AXE_X ou AXE_Y.
[0197] Ces capteurs 1 10 sont préférentiellement agencés sur un rail de guidage 101 à une position telle qu'ils sont déclenchés par une barre de centrage lorsque cette dernière est en position de centrage terminal.
[0198] Autrement dit, la position du capteur de parallélisme 1 1 Oyl est aux coordonnées suivantes :
■ XI : cl 5= X_MAX - LONGEUR_DRONE/2
■ Y1 : cl 6= Y_MAX - LARGE U R_D RO N E/2
[0199] Les capteurs 1 10y2, 1 10x1 et 1 10x2 sont placés par symétrie aux mêmes coordonnées sur leurs rail de guidage respectif.
[0200] Ces capteurs de parallélisme n'étant pas animés, ils sont fixés à ces coordonnées réelles et optimales qui ne varient pas lors de la mise en œuvre du centrage.
[0201 ] Dans une variante de l'invention, la première procédure de correction
(figures 1 1 à 1 8) pourrait donc n'être déclenchée que si ces capteurs n'étaient pas activés, au lieu d'être systématique. [0202] Cependant, il est possible de n'utiliser ces capteurs que dans le cas d'un défaut de parallélisme important déclenché par exemple par un obstacle ou un problème mécanique.
[0203] Pour corriger le défaut de parallélisme, le dispositif de centrage automatique comprend également pour chaque barre de centrage, respectivement Y1 , Y2, XI et X2 un capteur de fin course 120, respectivement 120yl , 120y2, 120x1 et 120x2 (seul le capteur 120y2 est visible sur la figure 1 ), agencé à la position de course nulle cOy ; cOx la plus éloignée des axes médians AXE_X- AXE_Y. Concrètement, ces capteurs de fin de course sont fixés au droit de l'extrémité des rails de guidage, de sorte que lorsqu'une barre de centrage est en position de course nulle, le chariot qui la porte soit en butée le capteur de fin de course.
[0204] Bien entendu, comme pour tous les autres éléments (moteurs, capteurs de parallélisme) les capteurs de fins de course d'une paire de barres de centrage sont agencés en symétrie centrale, c'est-à-dire de manière symétrique par rapport à l'intersection des axes médians AXE_X et AXE_Y. Ainsi, concrètement, sur la figure 1 , pour la paire de barres Y : le moteur 1 30yl et le capteur de fin de course 120yl de la barre Y1 sont agencés dans le coin en premier plan, et le moteur 1 30y2 et le capteur de fin de course 120y2 de la barre Y2 sont agencés en diagonale dans le coin au dernier plan.
[0205] De même, pour la paire de barres X : le moteur 1 30x1 et le capteur de fin de course 120x1 de la barre XI sont agencés dans le coin à gauche de la figure 1 , et le moteur 1 30x2 et le capteur de fin de course 120x2 de la barre X2 sont agencés en diagonale dans le coin à droite de la figure 1 .
[0206] Le dispositif de chargement et de centrage selon l'invention ainsi agencé, il est possible de détecter et de corriger automatiquement un défaut important de parallélisme. [0207] La détection se fait, selon le mode de réalisation, soit après l'étape illustrée en figure 10 et après l'étape illustrée en figure 19, soit après l'étape illustrée en figure 1 8 et après l'étape illustrée en figure 19.
[0208] La position étant foncièrement similaire entre les figures 10 et 1 8, on ne décrira la procédure de détection et de redressement qu'en relation avec la figure
10.
[0209] Ainsi, selon l'invention, le procédé comprend la détection d'une activation des capteurs de parallélisme de chaque paire au cours des étapes illustrées aux figures 10 et 19. Si au cours de ces étapes les deux capteurs de chaque paire de barre de centrage sont activés simultanément, cela signifie que les barres de centrage sont parallèles et le procédé de centrage peut continuer. Si au contraire un seul des capteurs de parallélisme d'une paire de barres est activé alors que l'autre capteur de ladite paire de barres n'est pas activé simultanément, cela signifie que les barres ne sont plus parallèles et forment un V entre elles.
[0210] Pour corriger ce défaut, l'invention prévoir une étape de correction automatique du parallélisme des barres de centrage de la paire de barres de centrage correspondante comprenant :
[021 1 ] - un écartement des barres vers la position de course nulle cOy ; cOx jusqu'à la détection de l'activation du premier capteur de fin de course lorsque l'une des barres est en butée contre ledit premier capteur de fin de course ; et
[0212] - un actionnement en force des moteurs d'entraînement des barres de manière à écarter en force l'autre barre jusqu'à la détection de l'activation du deuxième capteur de fin de course lorsque ladite autre barre est en butée contre ledit deuxième capteur de fin de course, ou jusqu'à atteindre une valeur de forçage seuil.
[021 3] En pratique ce forçage se fait par paliers, par exemple de 10 millimètres, avec, de préférence un temps de pause entre chaque palier pour limiter une élévation de température des moteurs et/ou des courroies. [0214] Dès que le second capteur de fin de course est activé, le forçage s'arrête.
[0215] Pour préserver le dispositif, il est préférable de prévoir une valeur de forçage seuil au-delà de laquelle le dispositif se met en sécurité et émet un message d'erreur de fonctionnement pour prévenir le service de maintenance.
[0216] Dans l'exemple précité, on pourrait définir une valeur de forçage seuil de 100 millimètres. De cette manière, si après dix paliers le second capteur de fin de course n'est toujours pas activé, le dispositif s'arrête et se met en sécurité.
[0217] Le procédé selon l'invention propose une troisième procédure de vérification et de correction du parallélisme qui, cette fois, utilise le drone lui-même plutôt que la structure du dispositif.
[021 8] Ceci permet une redondance des vérifications particulièrement intéressante puisqu'elle utilise deux sources d'information différentes, la deuxième source étant détournée de son usage initial. Ainsi, on obtient une redondance forte des informations, sans augmenter le coût du système, la deuxième source d'information étant déjà prévue pour une autre fonction.
[0219] Ainsi, selon l'invention, le module de communication porté par la seconde barre Y2 de la première paire de barre Y comprend au moins deux contacts électromécaniques de communication 105a-105b avec le drone.
[0220] Ces contacts électromécaniques de communication sont agencés de part et d'autre du deuxième axe médian AXE_Y et sont destinés à entrer en contact chacun avec une plaque conductrice portée par le train d'atterrissage du drone.
[0221 ] Plus ces contacts électromécaniques de communication sont éloignés l'un de l'autre, plus l'évaluation du parallélisme sera précise.
[0222] Dans leur première fonction, ces contacts servent, pour l'un, de masse et, pour l'autre, de communication avec un microcontrôleur du drone afin de le sortir de veille. Il alimente donc le microcontrôleur avec un voltage faible (environ 5 V) mais suffisant pour alimenter le drone et l'activer s'il est en veille. [0223] Le procédé selon l'invention propose d'utiliser ces contacts 105 pour vérifier si le courant passe entre eux.
[0224] Si c'est le cas, cela signifie qu'ils sont en appui contre le train d'atterrissage du drone et, par conséquent, que les barres Y sont parallèles et en position de consigne. L'alimentation du module de chargement peut alors avoir lieu.
[0225] Au contraire, si le courant ne passe pas entre les contacts électromécaniques de communication cela signifie que les barres Y ne sont pas parallèles entre elles et, par conséquent, que les contacts électromécaniques de charge ne sont pas pressés en appui contre le train d'atterrissage du drone. Si on alimentait ces contacts, il risquerait d'y avoir un arc électrique qui grillerait les circuits du drone ou, du moins l'endommagerait. L'alimentation du module de chargement ne doit alors pas avoir lieu.
[0226] Plus généralement, le procédé prévoit l'émission d'un signal de communication (un signal électrique) depuis un premier contact électromécanique de communication vers le drone, une vérification de la réception du signal de communication par le drone, puis une commande de l'alimentation électrique des contacts électromécaniques du module de chargement si le signal de communication a été reçu.
[0227] Si le signal n'a pas été reçu, le procédé selon l'invention prévoit la commande de mise en oeuvre d'une étape de correction automatique du parallélisme des barres de centrage d'une paire de barres de centrage.
[0228] La correction du parallélisme peut être faite de la même manière que décrite précédemment, en utilisant les capteurs de fin de courses agencés dans la structure du dispositif.
[0229] Alternativement (ou en combinaison dans une séquence de dépannage particulière qui sera décrite par la suite), la correction du parallélisme peut être faite en utilisant le drone lui-même et les contacts électromécaniques de communication.
[0230] Dans ce cas, l'étape de correction automatique du parallélisme des barres de centrage comprend, dans l'ordre :
[0231 ] Le centrage de la deuxième paire de barres XI -X2 vers le deuxième axe médian AXE_Y en actionnement en force des moteurs d'entraînement des barres de manière à rapprocher en force les barres de centrage XI -X2 contre le train d'atterrissage du drone avec une valeur de forçage déterminée (par exemple par palier de 10 millimètres), et
[0232] Le centrage de la première paire de barres centrage Y1 -Y2 vers le premier axe médian AXE_X en actionnement en force des moteurs d'entraînement des barres Y1 -Y2 de manière à rapprocher en force les barres Y1 -Y2 contre le train d'atterrissage du drone avec une valeur de forçage déterminée de la première paire de barres (par exemple un palier de 10 millimètres).
[0233] Après chaque forçage des barres Y1 -Y2, on émet un signal de communication depuis un premier contact de communication vers le drone, et on vérifie la réception de ce signal de communication par le drone.
[0234] Si le signal de communication a été reçu, cela signifie que les barres Yl - Y2 sont en appui contre le train d'atterrissage du drone et, par conséquent, que l'alimentation du module de chargement peut alors avoir lieu.
[0235] Si le signal n'a pas été reçu, on répète l'opération de forçage, d'émission du signal et de vérification de la réception, soit jusqu'à ce que le signal de communication ait été reçu, soit jusqu'à ce que la valeur de forçage de la première paire de barres atteigne une valeur seuil, par exemple l'équivalent d'une course totale de 100 millimètres (la barre n'avance pas en réalité, mais le moteur compte les pas qu'il saute et qui équivaut à la course totale seuil). Dans ce cas, le dispositif s'arrête, se met en sécurité et émet un message d'erreur de fonctionnement à destination du service de maintenance. [0236] Un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention est illustré aux figures 22 et 23.
[0237] Dans la variante illustrée à la figure 22, au stade 1000, le processus de centrage illustré aux figures 4 à 10 et 1 1 à 19 est mis en oeuvre.
[0238] Un test 1001 est effectué aux étapes illustrées aux figures 10 et 19 pour vérifier le parallélisme avec les capteurs de parallélisme.
[0239] Si ces capteurs sont activés normalement, cela signifie que les barres ont correctement centré le drone.
[0240] Dans ce cas un deuxième test 1003 est effectué avec les contacts électromécaniques de communication.
[0241 ] Si ce test 1003 valide le parallélisme des barres Y, alors une commande de charge 1004 est effectuée pour charger le drone.
[0242] Si le test 1001 est négatif une première fois (NON #1 ), cela signifie que les capteurs de parallélisme n'ont pas été activés simultanément et que les barres ne sont plus parallèles.
[0243] Dans ce cas, on effectue une correction du parallélisme 1005 en utilisant les capteurs de fin de course agencés sur le dispositif lui-même, puis on recommence les étapes de centrage 1001 et on effectue un autre test 1002.
[0244] Si ce dernier est positif, on continue comme décrit précédemment.
[0245] Si le nouveau test 1002 est négatif une deuxième fois (NON #2), on effectue une correction du parallélisme 1005 en utilisant les capteurs de fin de course agencés sur le dispositif lui-même, puis on recommence les étapes de centrage 1001 et on effectue à nouveau un test 1002.
[0246] Si ce dernier est positif, on continue comme décrit précédemment.
[0247] Dans une variante non illustrée, si le nouveau test 1002 est négatif une troisième fois (NON #3), le dispositif s'arrête, se met en sécurité et émet un message d'erreur de fonctionnement à destination du service de maintenance. [0248] Dans la variante illustrée et préférée, si le test 1002 est négatif une troisième fois (NON #3), le dispositif effectue tout de même un test 1003 avec les contacts électromécaniques de communication.
[0249] Si ce dernier est positif, on continue comme décrit précédemment et on informe de service de maintenance que les capteurs de parallélismes rencontrent un problème de fonctionnement. Cela n'empêche pas le drone d'être rechargé et utilisé si nécessaire.
[0250] Si le test 1003 est négatif une première fois (NON #1 ), on effectue une correction de parallélisme 1006 en utilisant le drone comme butée et un test de parallélisme 1003 avec les contacts électromécaniques de communication. Si ce dernier est positif, on continue comme décrit précédemment.
[0251 ] Si le test 1003 est négatif une deuxième fois (NON #2), alors le dispositif s'arrête, se met en sécurité et émet un message 1007 d'erreur de fonctionnement à destination du service de maintenance.
[0252] La figure 22 illustre un autre cas de figure avec le procédé selon l'invention.
[0253] Dans ce cas de figure, le centrage 1001 a été effectué et un test 1002 également. Ce dernier étant positif, un test 1003 est effectué, mais il est négatif une première fois (NON #1 ).
[0254] Dans ce cas, on effectue une correction du parallélisme 1005 en utilisant les capteurs de fin de course agencés sur le dispositif lui-même, puis on recommence les étapes de centrage 1001 et on effectue à nouveau un test 1002 qui est positif et un deuxième test 1003 qui est négatif une deuxième fois (NON #2).
[0255] Dans ce cas on recommence les étapes 1005, 1001 1002 et 1003.
[0256] Si le test 1003 est positif, on continue comme décrit précédemment et on informe de service de maintenance que les contacts électromécaniques de communication rencontrent un problème de fonctionnement. Par exemple, il peut s'agir d'un grippage des pistons eux-mêmes, d'une surface de contact sale (sur les pistons ou sur la plaque correspondante du drone. Dans l'immédiat cela n'empêche pas le drone d'être rechargé et utilisé si nécessaire puisque le test 1003 a été positif.
[0257] Si le test 1003 est négatif pour la troisième fois (NON #3), on effectue une correction de parallélisme 1006 en utilisant le drone comme butée et un quatrième test de parallélisme 1003 avec les contacts électromécaniques de communication. Si ce dernier est positif, on continue comme décrit précédemment et on informe de service de maintenance que les contacts électromécaniques de communication rencontrent un problème de fonctionnement.
[0258] Si le test 1003 est négatif pour la quatrième fois (NON #4), alors le dispositif s'arrête, se met en sécurité et émet un message 1007 d'erreur de fonctionnement à destination du service de maintenance.

Claims

Revendications
[Revendication 1 ] Procédé de chargement électrique d'un drone volant (1 ) muni d'un train d'atterrissage (2) de forme inscrite dans un polygone ayant une longueur, une largeur et une diagonale déterminées, le train d'atterrissage portant au moins une plaque conductrice (3) reliée à une batterie du drone pour sa recharge électrique, à l'aide d'un dispositif de centrage automatique (100) agencé au-dessus d'une surface d'atterrissage/décollage (200) du drone, en position d'utilisation, le dispositif de centrage (100) comprenant quatre barres de centrage parallèles deux à deux et formant deux paires perpendiculaires de barres, une première paire de barres (Y 1 -Y 2 ) étant parallèle à un premier axe médian (AXE_X) et dont au moins une barre (Y 1 ) porte un module de chargement électrique (102) muni de contacts électromécaniques de charge (104) destinés à entrer en contact avec ladite au moins une plaque (3) portée par le train d'atterrissage, et une deuxième paire de barres (XI -X2) étant parallèle à un deuxième axe médian AXE_Y perpendiculaire au premier axe médian AXE_X, les barres de chaque paire étant couplées et montées mobiles en miroir de part et d'autre de l'axe médian dont elles sont parallèles par une courroie entraînée par un moteur (1 30yl ,
1 30y2, 1 30x1 , 1 30x2), entre une position de course nulle (cOy ; cOx) la plus éloignée des axes médians (AXE_X-AXE_Y) et une position de course maximale (Y_MAX ; X_MAX) confondue avec les axes médians (AXE_X-AXE_Y), caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : a) faire atterrir le drone (1 ) sur la surface d'atterrissage/décollage (200) lorsque les barres de centrage sont à des coordonnées (cOy - cOx) de position de course minimale ; b) rapprocher la première paire de barres (Y1 -Y2) vers le premier axe médian (AXE_X) jusqu'à une coordonnés cl comprise entre 20 et 40 % de la course maximale de déplacement (Y_MAX), de préférence égale à 30% de la course maximale de déplacement (Y_MAX) ; c) écarter la première paire de barres (Y 1 -Y 2 ) à l'opposé du premier axe médian (AXE_X) d'une distance (d l ) égale à une valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian (AXE_X), jusqu'à une coordonnée c2 ; d) centrer la deuxième paire de barres (XI -X2) vers le deuxième axe médian (AXE_Y) jusqu'à une coordonnée c3 égale à : c3 = X_MAX - DIAGONALE_DRONE/2 - 2*LONGUEUR_DEPASSANTE_CONTACT-ELECTRO/ où :
X_MAX est la position de course maximale la plus proche du deuxième médian (AXE_Y)
DIAGONALE_DRONE est la dimension de la diagonale du train d'atterrissage ; et
LONGUEUR_DEPASSANTE_CONTACT-ELECTRO est la longueur de dépassement dans un plan parallèle au plateau d'atterrissage/décollage du contact électromécanique de chargement par rapport à la barre de centrage qui le porte ; e) écarter la deuxième paire de barres (XI -X2) à l'opposé du deuxième axe médian AXE_Y sur une distance (d2) égale à une valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian, jusqu'à une coordonnée c4 ; f) centrer la première paire de barres (Y1 -Y2) vers le premier axe médian (AXE_X) jusqu'à une coordonnée c 5 égale à : c5 = Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2 où :
Y_MAX est la position de course maximale la plus proche du premier médian AXE_X ; et
LARGEUR_DRONE est la largeur du train d'atterrissage ; g) écarter la première paire de barres (Y 1 -Y 2 ) à l'opposé du premier axe médian (AXE_X) d'une distance (d l ) égale à la valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian, jusqu'à une coordonnée cô ; h) centrer la deuxième paire de barres (XI -X2) vers le deuxième axe médian (AXE_Y) jusqu'à une coordonnée c 7 égale à : c7 = X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 où LONGEUR_DRONE est la longueur du train d'atterrissage ; r) centrer la première paire de barres (Y1 -Y2) vers le premier axe médian (AXE_X) jusqu'à une coordonnée cl 6 égale à : cl 6 = Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2 de telle sorte que les contacts électromécaniques (104) soient pressés en contact contre ladite au moins une plaque (3) portée par le train d'atterrissage ; v) alimenter en électricité les contacts électromécaniques (104) du module de charge (102) pour recharger le drone (1 ).
[Revendication 2] Procédé de chargement électrique selon la revendication
1 , dans lequel si les barres de recentrage sont entraînées chacune par un moteur électrique pas à pas en boucle ouverte, le procédé comprend, en outre, après l'étape h), les étapes suivantes : j) écarter la deuxième paire de barres (XI -X2) à l'opposé du deuxième axe médian (AXE_Y) sur une distance (d3) comprise entre 40% et 60% de la valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian, de préférence égale à 50% de la valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian, jusqu'à une coordonnée c8 égale à : c8 = X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 - 0,5 * d2 ; k) centrer la première paire de barres (Y1 -Y2) vers le premier axe médian (AXE_X) jusqu'à une coordonnée c9 égale à : c9 = Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2
L) écarter la première paire de barres (Y 1 -Y 2 ) à l'opposé du premier axe médian (AXE_X) d'une distance (d4) comprise entre 50% à 70% de la valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian, de préférence égale à 60% de la valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian, jusqu'à une coordonnée cl 0 ; m) centrer la deuxième paire de barres (XI -X2) vers le deuxième axe médian (AXE_Y) jusqu'à une coordonnée cl 1 égale à : cl 1 = X_MAX - LONGEUR_DRONE/2 , n) écarter la deuxième paire de barres (XI -X2) à l'opposé du deuxième axe médian (AXE_Y) sur une distance (d5) comprise entre 20% et 40% de la valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian, de préférence égale à 30% de la valeur définie de rebond parallèlement au deuxième axe médian, jusqu'à une coordonnée cl 2 ; o) centrer la première paire de barres (Y1 -Y2) vers le premier axe médian (AXE_X) jusqu'à une coordonnée cl 3 égale à : cl 3 = Y_MAX - LARGEUR_DRONE/2 p) écarter la première paire de barres (Y 1 -Y 2 ) à l'opposé du premier axe médian (AXE_X) d'une distance (dô) comprise entre 20% à 40% de la valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian, de préférence égale à 30% de la valeur définie de rebond parallèlement au premier axe médian, jusqu'à une coordonnée cl 4 ; q) centrer la deuxième paire de barres (XI -X2) vers le deuxième axe médian (AXE_Y) jusqu'à une coordonnée cl 5 égale à : cl 5 = X_MAX - LONGEUR_DRONE/2.
[Revendication 3] Procédé de chargement électrique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le dispositif de centrage automatique (100) comprend deux paires de capteurs de parallélisme (1 1 Oyl -1 10y2- 1 10x1 -1 10x2) des barres de centrage, les capteurs de chaque paire étant agencés de manière symétrique par rapport à l'intersection des axes médians (AXE_X et AXE_Y), entre une position de course nulle (cOy ; cOx) la plus éloignée des axes médians (AXE_X-AXE_Y) et une position de course maximale (Y_MAX ; X_MAX) confondue avec les axes médians (AXE_X-AXE_Y), l'étape h) et l'étape r) comprenant en outre une détection d'une activation des capteurs de parallélisme de chaque paire, le procédé comprenant également après l'étape h) une étape i), et après l'étape r) une étape s) de correction automatique du parallélisme des barres de centrage de la paire de barres de centrage correspondante si au cours des étapes h) et r) l'un des capteurs de parallélisme (1 l Oyl -1 10x1 ) d'une paire de barres est activé alors que l'autre capteur (1 10y2-l 10x2) de ladite paire de barres n'est pas activé simultanément.
[Revendication 4] Procédé de chargement électrique selon la revendication
3, dans lequel le dispositif de centrage automatique comprend pour chaque paire de barres de centrage un premier et un deuxième capteur de fin course (120yl -120y2-l 20x1 -120x2) agencé à la position de course nulle (cOy ; cOx) la plus éloignée des axes médians AXE_X-AXE_Y, les étapes i) et s) de correction automatique du parallélisme des barres de centrage d'une paire de barres de centrage comprenant ; un écartement des barres vers la position de course nulle (cOy ; cOx) jusqu'à la détection de l'activation du premier capteur de fin de course (120yl - 120x1 ) lorsque l'une des barres est en butée contre ledit premier capteur de fin de course, un actionnement en force des moteurs d'entraînement des barres de manière à écarter en force l'autre barre jusqu'à la détection de l'activation du deuxième capteur de fin de course (120y2-l 20x2) lorsque ladite autre barre est en butée contre ledit deuxième capteur de fin de course, ou jusqu'à atteindre une valeur de de forçage seuil.
[Revendication 5] Procédé de chargement électrique selon la revendication
4, dans lequel le dispositif de centrage est arrêté et mis en sécurité si la valeur de forçage seuil est atteinte.
[Revendication 6] Procédé de chargement électrique selon la revendication
4, dans lequel l'actionnement en force des moteurs d'entraînement (13 Oy 1 - 1 30y2-l 30x1 -1 30x2) génère un saut de pas du moteur ou de la courroie entraînant la barre dans le cas d'un moteur pas-à-pas.
[Revendication 7] Procédé de chargement électrique selon la revendication
4, dans lequel l'actionnement en force des moteurs d'entraînement génère un saut de crans de la courroie entraînant la barre dans le cas d'un moteur sans balais.
[Revendication 8] Procédé de chargement électrique selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel une barre (Y 1 ) porte un module de charge et une barre (Y2) porte un module de communication (103), le module de communication (103) comprenant au moins deux contacts électromécaniques (105-105a-l 05b) de communication avec le drone (1 ), agencés de part et d'autre du deuxième axe médian (AXE_Y) et destinés à entrer en contact avec une plaque conductrice (3) portée par le train d'atterrissage (2) du drone (1 ), le procédé comprenant en outre, après l'étape s), une étape t) de vérification du centrage du drone comprenant pour chaque barre de centrage de la première paire de barres de centrage : une émission d'un signal de communication depuis un premier contact de communication vers le drone, une vérification de la réception du signal de communication par le drone, une commande de l'alimentation électrique des contacts électromécaniques du module de chargement si le signal de communication a été reçu, ou une commande de mise en œuvre de l'étape s) de correction automatique du parallélisme des barres de centrage d'une paire de barres de centrage, si le signal de communication n'a pas été reçu.
[Revendication 9] Procédé de chargement électrique selon la revendication
8, comprenant en outre, avant l'étape v) d'alimentation en électricité des contacts électromécaniques du module de charge, une étape u) de correction automatique du parallélisme des barres de centrage comprenant : ul ) centrer la deuxième paire de barres (XI -X2) vers le deuxième axe médian (AXE_Y) en actionnement en force des moteurs d'entraînement (1 30x1 - 1 30x2) des barres (XI -X2) de manière à rapprocher en force les barres (XI -X2) de la deuxième paire de barres contre le train d'atterrissage (2) du drone avec une valeur de forçage déterminée , u2) centrer la première paire de barres (Y1 -Y2) vers le premier axe médian (AXE_X) en actionnement en force des moteurs d'entraînement (130yl -l 30y2) des barres (Y 1 -Y 2 ) de manière à rapprocher en force les barres (Y 1 -Y 2 ) de la première paire de barres contre le train d'atterrissage (2) du drone avec une valeur de forçage déterminée de la première paire de barres ; u3) émettre un signal de communication depuis un premier contact de communication vers le drone, u4) vérifier la réception du signal de communication par le drone, u5) recommencer les étapes u2) à u4) soit jusqu'à ce que le signal de communication ait été reçu, soit jusqu'à ce que la valeur de forçage de la première paire de barres (Y 1 -Y 2 ) atteigne une valeur seuil d'arrêt de l'étape u), de mise en sécurité du dispositif de centrage et d'émission d'un message d'erreur de fonctionnement.
[Revendication 10] Dispositif de centrage et de rechargement automatique (100) destiné à équiper un plateau d'atterrissage/décollage d'un drone volant (1 ) muni d'un train d'atterrissage (2) portant au moins une plaque conductrice (3) destinée reliée à une batterie du drone pour sa recharge électrique, le dispositif comprenant une unité de commande programmée pour mettre en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, l'unité de commande étant reliée à quatre barres de recentrage (Y 1 -Y 2 , XI -X2) parallèles deux à deux et formant deux paires perpendiculaires de barres, une première paire de barres (Y 1 -Y 2 ) étant parallèle à un premier axe médian (AXE_X), et une deuxième paire de barres (XI -X2) étant parallèle à un deuxième axe médian (AXE_Y) perpendiculaire au premier axe médian (AXE_X), les barres de chaque paire étant couplées et montées mobiles en miroir de part et d'autre d'un axe médian par une courroie entraînée par un moteur (1 30yl -130y2- 1 30x1 -130x2), entre une position de course nulle (cOy ; cOx) la plus éloignée des axes médians (AXE_X-AXE_Y) et une position de course maximale (Y_MAX ; X_MAX) confondue avec les axes médians (AXE_X-AXE_Y), caractérisé en ce qu'au moins une barre (Yl ) porte un module de chargement électrique (102) muni de contacts électromécaniques de charge (104) par pression destinés à être appliqués en appui par pression contre ladite au moins une plaque (3) portée par le train d'atterrissage.
[Revendication 1 1 ] Dispositif de centrage et de rechargement automatique selon la revendication 10, dans lequel une première barre (Yl ) de la première paire de barres porte un module de chargement électrique (103), et une seconde barre (Y2) de la première paire de barres porte un module de communication (103), les deux modules étant munis de contacts électromécaniques.
[Revendication 12] Dispositif de centrage et de rechargement automatique selon l'une quelconque des revendications 10 ou 1 1 , dans lequel le ou chaque contact électromécanique est un contact électromécanique par pression.
[Revendication 1 3] Dispositif de centrage et de rechargement automatique selon la revendication 12, dans lequel le ou chaque contact électromécanique par pression comprend au moins un piston de chargement muni d'une surface terminale destinée à être en contact avec une plaque conductrice électrique portée par le train d'atterrissage, le piston étant relié au module par un ressort de compression qui tend à pousser le piston en saillie.
[Revendication 14] Dispositif de centrage et de rechargement automatique selon l'une quelconque des revendications 10 à 1 3, dans lequel chaque paire de barres de centrage (Y 1 -Y 2 , XI -X2) est montée coulissante de manière guidée sur deux rails de guidage (101 ) par deux moteurs (1 30yl -1 30y2- 1 30x1 -130x2) agencés de manière symétrique par rapport a l'intersection des axes médians (AXE_X et AXE_Y) à une position de course nulle (cOy ; cOx) la plus éloignée des axes médians (AXE_X-AXE_Y), les moteurs étant reliés chacun à une barre de la paire de barres de centrage par une courroie, chaque rail de guidage (101 ) étant muni d'un capteur de parallélisme (1 1 Oyl -1 10y2-l 10x1 - 1 10x2) apte à transmettre à l'unité de commande un signal lorsque le capteur est actionné par une barre de centrage.
[Revendication 15] Dispositif de centrage et de rechargement automatique selon la revendication 14, dans lequel les deux capteurs (1 1 Oyl -1 10y2 ; 1 1 Oxl -1 10x2) de chaque paire de barres de centrage (Y 1 -Y 2 , XI -X2) sont agencés de manière symétrique par rapport à l'intersection des axes médians (AXE_X-AXE_Y); entre une position de course nulle (cOy ; cOx) la plus éloignée des axes médians (AXE_X-AXE_Y) et une position de course maximale (Y_MAX ; X_MAX) confondue avec les axes médians (AXE_X-AXE_Y) .
[Revendication 16] Dispositif de centrage et de rechargement automatique selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, comprenant, en outre, pour chaque paire de barres de centrage (Y1 -Y2, XI -X2) un premier et un deuxième capteur de fin course (12 Oy 1 -120y2-l 20x1 -120x2) agencés à la position de course nulle (cOy ; cOx) la plus éloignée des axes médians (AXE_X- AXE_Y), et aptes à transmettre à l'unité de commande un signal lorsqu'une barre de centrage est en appui contre eux.
[Revendication 17] Dispositif de centrage et de rechargement automatique selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, dans lequel les moteurs d'entraînement des barres de centrage sont choisis parmi les moteurs pas-à-pas à boucle ouverte, les moteurs pas à pas à boucle fermée et les moteurs sans balai.
[Revendication 1 8] Dispositif de centrage et de rechargement automatique selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 17, dans lequel le module de communication comprend au moins deux contacts électromécaniques de communication (105a-l 05b) avec le drone agencés de part et d'autre du deuxième axe médian (AXE_Y) et destinés à entrer en contact avec une plaque conductrice (3) portée par le train d'atterrissage du drone, les contacts électromécaniques de communication étant aptes à transmettre un signal au drone.
[Revendication 19] Plateau d'atterrissage/décollage pour un drone volant à voilure tournante, comprenant une surface d'atterrissage/décollage et un dispositif de centrage selon l'une quelconque des revendications 10 à 1 8.
[Revendication 20] Station d'accueil et de rechargement pour drone volant à voilure tournante, caractérisée en ce qu'elle comprend un plateau d'atterrissage/décollage selon la revendication 19, et en ce qu'elle est reliée à un système de gestion apte à recevoir des messages d'erreur de fonctionnement.
[Revendication 21 ] Drone volant autonome adapté à un dispositif de centrage et de rechargement automatique selon l'une quelconque des revendications 10 à 1 8, le drone comprenant une voilure tournante, au moins une batterie électrique rechargeable, un circuit électronique et une unité de commande apte à gérer automatiquement le décollage, le vol, l'atterrissage et la recharge du drone, et au moins un train d'atterrissage sur une surface d'atterrissage, caractérisé en ce que le train d'atterrissage comprend au moins une plaque conductrice électrique plane reliée au circuit électronique et à la batterie électrique rechargeable, la plaque conductrice électrique plane étant agencée sur le train d'atterrissage de manière à être perpendiculaire à la surface d'atterrissage lorsque le drone est posé sur ladite surface d'atterrissage, et perpendiculaire aux contacts électromécaniques du dispositif de centrage et de rechargement lorsqu'il est agencé en position de rechargement.
[Revendication 22] Drone selon la revendication 21 , dans lequel le train d'atterrissage comprend au moins deux surfaces planes, parallèles entre elles, et portant chacune au moins une plaque conductrice électrique plane.
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