Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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DESCRIPTION
TITRE : Robot autonome
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne un robot autonome muni d'un capteur multi-
spectral. L'invention trouve une application particulière dans
le domaine agricole, et notamment l'agriculture de précision. De
tels robots sont utilisés notamment pour établir et partager une
cartographie de parcelles de terrain afin d'effectuer un
diagnostic de la parcelle.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
Des robots autonomes sont actuellement utilisés en agriculture
pour détecter à l'intérieur d'une parcelle les besoins
nutritionnels des plants ainsi que la présence de bio-agresseurs
tels que les mauvaises herbes, les maladies ou les ravageurs.
Pour ce faire, les robots sont équipés de détecteurs ou
d'imageurs permettant de réaliser un diagnostic de la parcelle
sous forme de cartographie, afin de permettre à l'agriculteur
d'effectuer des interventions de précision et de faire des
économies sur les intrants et limiter l'impact sur
l'environnement tout en augmentant la productivité des cultures
en place.
On connaît des documents FR 3 006 296 et WO 2014/202777 des
drones équipés de dispositifs imageurs multi-spectraux. Ces
drones télé-pilotés survolent les parcelles agricoles pour
recueillir des données et générer des cartes relatives à un état
des cultures agricoles survolées.
De tels robots présentent l'inconvénient de nécessiter, souvent
en raison de contraintes législatives, la présence d'un
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opérateur formé à proximité, télécommandant le drone. Ces robots
ne peuvent donc pas effectuer le diagnostic des parcelles de
manière autonome. En outre, du fait de leur déplacement en
altitude, les drones ne permettent pas de scanner le dessous de
la canopée, limitant la nature des données acquises.
On connaît également du document WO 2014/111387 un robot agricole
automatisé permettant de collecter des données d'agriculture de
précision comprenant des moyens d'optimisation de déplacement
pour se déplacer de façon non aléatoire entre les rangs de
plantation. Des robots configurés pour réaliser des
cartographies de parcelles agricoles sont également présentés
dans le document RU 2 633 431. Toutefois, la configuration de
ces robots entraîne une détérioration des cultures qu'ils
traversent.
De la même façon, le document WO 2017/002093 porte sur un robot
conçu pour un traitement automatique des mauvaises herbes,
comprenant un système d'acquisition d'images pour recueillir des
données. Le document WO 2006/063314 décrit également un robot
muni de capteurs pour mesurer des paramètres de la parcelle.
Cependant, la taille et l'encombrement de ces robots provoquent
également une détérioration des cultures lors de leur passage.
Le document WO 2019/040866 décrit un robot autonome de
phénotypage du terrain comprenant un capteur multi-spectral,
conçu pour éviter d'endommager les plantations. Toutefois, le
mode de mise en uvre décrit dans le document propose un robot
comportant quatre roues, qui n'est adapté que pour les cultures
en rang, notamment de maïs, entre lesquelles il peut se déplacer.
Ce robot n'est en revanche pas adapté pour les cultures qui ne
sont pas en rang dans lesquelles il provoque nécessairement un
endommagement des cultures.
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OBJET DE L'INVENTION
La présente invention a donc pour but de remédier aux
inconvénients de l'art antérieur, en proposant un robot autonome
capable de scanner une parcelle de manière complète en vue de
réaliser un diagnostic, qui soit adapté à de nombreux types et
stades phénologiques de cultures, notamment pour les cultures
qui ne sont pas en rang, en limitant le plus possible son impact
sur les cultures.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION
Pour ce faire, la présente invention propose un robot autonome
comprenant un corps allongé selon un axe transversal à une
direction de déplacement du robot et, reliés au corps allongé :
- un capteur multi-spectral ;
- exactement deux roues ;
- un dispositif de stabilisation pour contrôler le tangage du
corps allongé lorsque les roues sont en mouvement.
Selon la présente invention, les roues sont constituées de roues
en rayons.
Un tel robot présente donc l'avantage, par rapport aux robots de
l'état de la technique, de comporter uniquement deux roues, ce
qui permet de limiter au maximum l'impact sur les cultures à son
passage. Cet impact est d'autant moins grand que la forme des
roues, en rayons, permet de minimiser la surface de contact entre
le robot et le sol et permet au robot d'enjamber les plants sans
les coucher. Le déséquilibre engendré par la limitation à deux
roues est compensé par la présence du dispositif de
stabilisation.
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Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives
de l'invention, prises seules ou selon toute combinaison
techniquement réalisable :
- le corps allongé présente une forme sensiblement
parallélépipédique ou cylindrique, d'axe transversal à la
direction de déplacement du robot ;
- le robot autonome comprend également au moins un moteur
configuré pour mettre les roues en mouvement ;
- le moteur est intégré dans le corps allongé ;
- le robot autonome comprend deux moteurs, chaque moteur
étant associé à une roue ;
- le robot autonome comprend également des moyens de stockage
d'énergie pour alimenter le moteur ;
- les moyens de stockage d'énergie sont intégrés dans un
caisson étanche muni d'un capot et fixé au corps allongé ;
- le robot autonome présente un sens de déplacement dans la
direction de déplacement, et un centre de gravité situé à
l'arrière de l'axe transversal par rapport au sens de
déplacement ;
- le dispositif de stabilisation est formé d'une canne ;
- la canne est une canne recourbée comprenant une partie
proximale rectiligne et une partie distale courbée, la
partie proximale étant reliée au corps allongé, la partie
distale étant destinée à être en contact avec le sol lorsque
les roues sont en mouvement ;
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- la partie distale de la canne comprend une caméra ;
- la canne est une canne rotative autour de l'axe de la partie
5 proximale ;
- le dispositif de stabilisation comprend des moyens pour
déplacer le centre de gravité du robot autonome de part et
d'autre de l'axe transversal ;
- le dispositif de stabilisation est formé d'un système
pignon-crémaillère permettant le déplacement de la
crémaillère selon la direction de déplacement du robot, le
pignon étant fixé au corps allongé, la crémaillère étant
formée d'une tige allongée ;
- les rayons des roues sont inclinés par rapport à l'axe du
corps allongé ;
- chaque rayon est muni d'un patin pour diminuer l'impact de
la roue sur le sol.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
ressortiront de la description détaillée de l'invention qui va
suivre en référence aux figures annexées sur lesquelles :
[Fig. la] La figure 1a représente une vue en perspective
isométrique d'un robot autonome conforme à un premier mode de
réalisation de l'invention ;
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[Fig. lb] La figure lb représente une vue latérale d'un robot
autonome conforme au premier mode de réalisation de
l'invention ;
[Fig. ici La figure lc représente une vue en perspective
isométrique d'un robot autonome conforme à un deuxième mode de
réalisation de l'invention.
[Fig. 21 La figure 2 représente une vue en perspective
isométrique de l'intérieur d'un corps allongé d'un robot
autonome conforme à l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Par souci de simplification de la description à venir, les mêmes
références sont utilisées pour des éléments identiques ou
assurant la même fonction dans les différents modes de mise en
uvre de l'invention.
Description générale du robot autonome
Les figures la, lb et lc représentent respectivement une vue en
perspective isométrique et une vue latérale d'un robot autonome
conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, et une
vue en perspective isométrique d'un robot autonome conforme à
une deuxième mode de réalisation de l'invention.
Un tel robot 1 peut notamment être utilisé dans le domaine
agricole pour recueillir des données d'une parcelle agricole.
Par exemple, il peut s'agir de données permettant de caractériser
les besoins nutritionnels des plants de la parcelle, ou de
détecter la présence de bio-agresseurs (mauvaises herbes,
maladies, ravageurs, ...) au sein de la parcelle.
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Par autonome, on entend dans cette description que le robot 1
est apte à effectuer un certain nombre de tâches automatisées
sans nécessiter d'intervention humaine, physique ou
télécommandée. Le robot peut notamment être programmé pour se
déplacer seul au sein d'une parcelle, et se repérer, par exemple
au moyen d'un système de géolocalisation intégré, pour ne pas
dépasser le périmètre de cette parcelle. Le robot peut également
être programmé pour se repérer par rapport aux objets
l'environnant et éviter les collisions, par exemple avec
d'autres robots, des humains ou des véhicules. Il peut à cet
effet comprendre des capteurs de proximité de type sonar, lidar
ou d'autres instruments bien connus en soi. Il peut également
être programmé pour recueillir des données à intervalles de temps
réguliers.
A cet effet, le robot autonome 1 est muni d'un système
informatique embarqué 2, visible sur la figure 2, comprenant
notamment un processeur, une unité de mémoire, et toutes les
autres ressources informatiques le rendant apte à interpréter et
exécuter des instructions pouvant avoir été préétablies par
l'utilisateur. Un tel système informatique embarqué 2 et de
telles instructions sont usuels pour l'homme du métier et ne
seront pas développés dans cette description.
Le robot autonome 1 selon l'invention est conçu pour minimiser
l'impact de son passage sur les cultures et parcourir des
distances importantes, couvrant typiquement 20 hectares par
jour, tout en bénéficiant d'une stabilité suffisante pour
exécuter les instructions sur tous terrains. A cet effet, le
robot autonome 1 présente une faible masse, avantageusement
inférieure à 20 kilogrammes, voire inférieure à 15 kilogrammes
ou même 10 kilogrammes. Une faible masse présente l'avantage de
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limiter à la fois l'endommagement des plants et le tassement des
sols, responsable d'un étouffement de la vie microbienne.
Revenant à la description des figures la à lc, un robot autonome
1 conforme à l'invention comprend un corps allongé 3 selon un
axe transversal à une direction de déplacement du robot 1.
Avantageusement, le corps allongé 3 présente une forme
sensiblement parallélépipédique ou cylindrique, dont l'axe est
l'axe transversal à la direction de déplacement, afin de
minimiser son volume et son encombrement.
Le robot 1 comprend également, reliées au corps allongé 3, deux
roues 4 disposées de part et d'autre du corps allongé 3 suivant
l'axe transversal. Selon l'invention, le robot 1 comprend
exactement deux roues, c'est-à-dire qu'il est dépourvu d'une
troisième roue ou de roues supplémentaires susceptibles
d'augmenter la détérioration du terrain à son passage.
Selon l'invention, les roues 4 sont constituées de roues en
rayons. Une roue en rayons est constituée d'un moyeu 4a
directement relié au corps allongé 3, d'une pluralité de rayons
4b fixées au moyeu 4a et s'étendant radialement depuis le moyeu
4a. La roue en rayons 4 est dépourvue de tout élément joignant
les rayons 4b à l'exception du moyeu 4a, tel qu'un cerclage ou
un pneu.
Cette forme de roue 4 est avantageuse par rapport aux roues
usuellement décrites dans les documents de l'état de la technique
en ce qu'elles limitent la surface de contact entre le robot et
le sol et évitent de coucher les plants sous le passage du robot,
les rayons enjambant les plants lorsque le robot 1 est en
mouvement.
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Le nombre de rayons 4b peut être variable, et peut
avantageusement être compris entre six et vingt, avantageusement
huit, dix ou douze rayons. De la même façon, la taille des rayons
4b peut être ajustée en fonction des besoins et de la nature de
la parcelle, et peut être avantageusement comprise entre 20 cm
et 1 mètre. On peut notamment chercher à choisir la taille des
rayons, selon la nature des plans, pour que le corps allongé 3
du robot 1 soit disposé en surplomb de ces plans et ainsi
minimiser l'impact de son passage sur les cultures. Tous les
rayons 4b peuvent être de la même taille afin de donner une forme
globalement circulaire à la roue 4. Toutefois, un tel choix n'est
aucunement limitatif de l'invention, et il peut apparaître
avantageux de prévoir des rayons 4b de taille différente les uns
des autres, par exemple en alternant un rayon plus long et un
rayon plus court, afin de donner une forme différente à la roue
4.
D'une manière générale, le nombre et la taille des rayons 4b
déterminent l'espace entre deux points de contact avec le sol
ainsi que l'enjambement des plants. Ils peuvent ainsi être
ajustés selon le besoin de l'utilisateur et la nature de la
parcelle et des plants, ainsi que le stade phénologique de la
culture en cours sur la parcelle. Cela confère au robot 1 une
importante modularité ainsi qu'une grande adaptabilité aux
différents types de terrains.
De manière particulièrement avantageuse, chaque rayon 4 peut
être muni d'un patin 4c pour diminuer l'impact de la roue 4 sur
le sol. De tels patins 4c sont ainsi conformés pour minimiser
leur enfoncement dans des sols meubles, comme cela est représenté
sur les figures la à lc. Il est également possible de prévoir
des patins plus sophistiqués, tels que ceux décrits dans le
document WO 94/20313.
La taille des patins 4c est également préférentiellement choisie
pour limiter la surface de contact avec le sol tout en évitant
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de s'enfoncer dans le sol. Typiquement, la surface des patins
peut être comprise entre 10 et 20 cm2, avec par exemple une
largeur de 2 cm pour une longueur de 6 cm.
5 II est possible de prévoir un contre-carrossage des roues 4, de
telle sorte que le plan formé par les rayons 4b des roues 4 soit
incliné par rapport à l'axe du corps allongé 3, et que l'angle
formé entre l'intérieur des roues 4 et le sol soit un angle aigu.
Un tel angle de carrossage négatif, avantageusement compris
10 entre -1 et -20', confère au robot 1 de meilleurs appuis sur le
sol, notamment lorsqu'il
réalise des virages.
Préférentiellement, si les roues 4 sont entraînées par un moteur,
toutes les pièces mécaniques mises en jeu dans le mouvement des
roues, à savoir le moteur, le moyeu 4a et les rayons 4b sont
inclinées. Cela permet de limiter l'usure de ces pièces
mécaniques lorsque les roues 4 sont en mouvement.
Le matériau pour former les rayons 4b est avantageusement choisi
parmi des matériaux légers et peu coûteux, par exemple de la
fibre de carbone, de la fibre de verre ou, préférentiellement,
de l'aluminium. Avantageusement, le matériau est également
relativement souple, comme par exemple l'aluminium, afin
d'absorber et amortir les chocs liés au franchissement
d'obstacles. Une telle souplesse permet ainsi d'éviter le risque
que le rayon ne plie ou ne se casse à la suite d'un choc.
La figure 2 représente une vue en perspective isométrique de
l'intérieur du corps allongé 3 selon un mode de mise en uvre
préféré de l'invention.
Le robot 1 peut comprendre un moteur 5 configure pour mettre les
roues 4 en mouvement. Lorsqu'il avance, le robot 1 se déplace
ainsi selon une direction de déplacement, dans un sens de
déplacement.
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Avantageusement, le moteur peut être intégré dans le corps
allongé 3, comme cela est visible sur la figure 2, ce qui permet
au moteur 5 d'être protégé des agressions extérieures (eau,
poussières, ...). Si le système informatique embarqué 2 est
également intégré dans le corps allongé 3, il peut être
électriquement relié au moteur 5 afin de lui fournir des
instructions relatives à la mise en mouvement des roues 4. Bien
entendu, l'invention n'est nullement limitée à de telles
configurations, et le moteur 5 peut être disposé hors du corps
allongé 5, et peut être par exemple fixé à la roue 4.
Le robot 1 peut contenir un unique moteur 5, qui entraîne
simultanément les deux roues 4.
Toutefois, selon un mode de mise en uvre préféré de l'invention,
représenté sur la figure 2, le robot 1 comprend deux moteurs 5,
chaque moteur 5 étant associé à une roue 4. Dans cette situation,
les deux moteurs 5 peuvent entraîner indépendamment les roues 4.
Une telle configuration présente un intérêt particulier
notamment pour permettre au robot 1 d'effectuer un virage,
puisqu'il est alors possible de bloquer une roue 4 tout en
continuant de faire avancer l'autre roue 4, la première roue
servant de pivot autour duquel va tourner le robot 1. Il est
également possible pour le robot 1 d'effectuer un demi-tour sur
lui-même, puisqu'il est possible de faire tourner une roue 4
dans un sens tout en faisant tourner l'autre roue 4 dans l'autre
sens. Une telle possibilité permet au robot 1 d'occuper un
minimum d'espace pour changer de direction, ce qui est
particulièrement utile dans le cas des cultures qui ne sont pas
en rang.
Le robot 1 peut également comprendre des moyens de stockage
d'énergie 6, tels qu'une batterie. Il peut notamment s'agir de
batterie au plomb, au nickel, ou de batterie au lithium.
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La batterie 6 peut avantageusement être intégrée dans un caisson
étanche 7 muni d'un capot 7a permettant d'accéder à la batterie
6, le caisson étanche 7 étant fixé au corps allongé 3.
Alternativement, la batterie 6 peut également former elle-même
le capot 7a. De préférence, le caisson étanche 7 est fixé à
l'arrière du corps allongé 3 dans le sens de déplacement, afin
de décaler le centre de gravité du robot 1 à l'arrière de l'axe
transversal par rapport au sens de déplacement. L'avantage d'une
telle caractéristique sera développé dans la suite de la
description.
La batterie 6 permet d'alimenter tout le système électrique, et
notamment le système informatique embarqué 2 et le(s) moteur(s)
5 en électricité.
Le robot 1 peut être muni de panneaux photovoltaïques (non
représentés sur les figures) pour fournir de l'énergie
électrique à la batterie 6 et la recharger, et permettre
d'augmenter l'autonomie et la durée de fonctionnement du robot
1. Ces panneaux photovoltaïques peuvent être disposés sur le
corps allongé 3, sur le caisson étanche 7 ou sur une zone
centrale de l'extérieur des roues 4.
Le robot 1 peut également comprendre un interrupteur 8, disposé
à l'extérieur du corps allongé 3 et relié au système informatique
embarqué 2, permettant d'allumer ou éteindre ce dernier ou plus
généralement d'interagir avec les éléments électriques. A cet
égard, le robot 1 peut comporter un système de contrôle des
batteries (plus habituellement désigné sous le terme BMS,
acronyme du terme anglo-saxon Battery management system )
permettant de visualiser l'état de charge de la batterie, ou
plus généralement l'état de fonctionnement du dispositif. Ce
système peut présenter une interface sous forme de système
d'affichage, par exemple de type LED ou LCD.
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Dispositif de stabilisation
Revenant à la description des figures la à lc, le robot autonome
1 comprend également un dispositif de stabilisation 9 pour
contrôler le tangage du corps allongé 3 lorsque les roues 4 sont
en mouvement.
En effet, la présence de deux roues 4, qui permet de limiter
l'impact du robot 1 sur les cultures, entraîne nécessairement un
déséquilibre du corps allongé 3 lorsque le robot 1 est en
mouvement. En outre, la forme en rayons des roues 4 nécessite
de parvenir à effectuer un pas pour chaque rayon. La Demanderesse
a ainsi remarqué que le faible poids du corps allongé 3, même
augmenté du poids la batterie 7, n'est pas suffisant pour
permettre aux roues d'effectuer le pas. Lors du fonctionnement
du (des) moteur(s) 5, la Demanderesse a constaté que c'est le
corps allongé 3 et non les roues 4 qui tourne sur lui-même.
Premier mode de réalisation du dispositif de stabilisation
Selon un premier mode de réalisation, représenté sur les figures
la et lb, le centre de gravité du robot autonome 1 est maintenu
fixe à l'arrière de l'axe transversal par rapport au sens de
déplacement, par exemple grâce à la fixation du caisson étanche
7 à l'arrière du corps allongé 3.
Dans ce mode de mise en uvre, le dispositif de stabilisation 9
est un dispositif de stabilisation passif formé d'une canne. La
canne 9 est préférentiellement disposée à l'arrière du corps
allongé 3, par exemple solidairement attachée au caisson étanche
7, et est destinée à toucher le sol lorsque le robot 1 est en
mouvement. De la sorte, la canne 9 s'oppose au couple créé par
le(s) moteur(s) 5 et permet de bloquer le corps allongé 3 selon
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un angle de tangage déterminé, imposant la rotation des roues 4
et empêchant le corps allongé 3 de tourner sur lui-même.
Avantageusement, et comme cela est bien visible sur la figure
lb, la canne 9 est une canne recourbée comprenant une partie
proximale 9a rectiligne et une partie distale 9b courbée, c'est
à dire dont l'extrémité est orientée et relevée vers le haut
comme cela est bien visible sur la figure lb. La partie proximale
9a est reliée au corps allongé 3, de préférence solidairement
attachée au caisson étanche 7. La partie distale 9b est destinée
à être en contact avec le sol, en particulier lorsque les roues
4 sont en mouvement. L'aspect courbé de la partie de la canne
en contact avec le sol permet de limiter l'impact de celle-ci
sur les cultures, et de ne pas accrocher, griffer ou arracher
les plants traversés par le robot 1. De plus, cette forme courbée
permet d'éviter l'enfoncement de la canne 9 dans le sol, la
surface de contact avec le sol de l'extrémité distale 9b
augmentant lors que cette dernière commence à s'y enfoncer. Cette
propriété est très avantageusement, notamment lors que le sol
est meuble ce qui est fréquemment le cas des parcelles agricoles.
Avantageusement, la partie distale de la canne, au moins au
niveau de la section courbée, présente une section ovale ou
circulaire pour former un contact de nature ponctuel (lorsque le
sol est rigide) et mieux glisser sur les obstacles.
Le faible poids du robot 1 permet d'éviter que la canne 9
n'engendre des sillons sur le sol, ce qui aurait davantage été
le cas d'une troisième roue. La présence d'une canne permet en
outre d'éliminer les phénomènes d'embourbement observés avec
l'utilisation d'une roue supplémentaire.
Préférentiellement, la canne 9 est une canne rotative,
susceptible de pivoter autour de l'axe formé par la partie
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proximale 9a rectiligne de la canne 9. Ainsi, la canne 9 n'est
pas rigide lors du déplacement du robot 1, et peut suivre le
mouvement de ce dernier notamment lorsqu'il effectue des
virages, sans marquer le sol. La canne 9 peut ainsi pivoter
5 librement sur elle-même lorsque elle rencontre un obstacle ou
lorsque le robot 1 effectue un virage au lieu de glisser et/ou
translater de manière rigide avec le mouvement du robot en
fauchant d'éventuels plants présents dans son voisinage. On peut
prévoir des butées permettant de limiter le débattement
10 angulaire de la canne.
Alternativement à ce mode de mise en uvre dans lequel la canne
peut pivoter librement sur elle-même, la rotation de la canne 9
peut être commandée par le système informatique embarqué 2 afin
15 de piloter la position de la canne 9, comme cela sera détaillé
dans la suite de cette description.
La partie proximale 9a peut être fixée perpendiculairement au
caisson étanche 7 et maintenue sensiblement verticale lorsque le
robot 1 est en mouvement, afin de garantir un maintien
sensiblement horizontal du caisson 7 et du corps allongé 3,
protégeant les éléments intégrés à l'intérieur d'un angle et
d'une amplitude de tangage trop importants. La partie proximale
9a peut également être penchée vers l'arrière dans le sens de
déplacement afin d'adoucir le contact entre la partie distale 9b
et le sol, l'angle entre la partie proximale 9a et le corps
allongé 3 devant être proche de 900 pour ne pas forcer
excessivement sur les pièces de liaison, telles que des
roulements à billes notamment, entre le caisson étanche 7 et la
canne 9.
Deuxième mode de réalisation du dispositif de stabilisation
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Selon un deuxième mode de réalisation, représenté sur la figure
1c, le dispositif de stabilisation 9 est un dispositif de
stabilisation actif, comprenant des moyens pour déplacer le
centre de gravité du robot autonome 1 de part et d'autre de l'axe
transversal, dans la direction de déplacement.
Ce mode de réalisation permet d'ajuster à chaque instant la
position du centre de gravité du robot 1 par rapport au corps
allongé 3, afin de contrôler le tangage de ce dernier.
En particulier, au moment de la mise en mouvement du robot 1,
le dispositif de stabilisation 9 peut éloigner le centre de
gravité de l'axe transversal dans le sens de déplacement pour
déséquilibrer le robot 1 et permettre la mise en mouvement. Une
fois mis en mouvement, le centre de gravité est rétabli vers
l'arrière, vers l'axe transversal, pour retrouver un nouvel
équilibre.
Ensuite, lorsque le robot 1 est en mouvement, le dispositif de
stabilisation 9 forme le contrepoids nécessaire aux rayons 4b
pour effectuer le pas, le déport dynamique du contrepoids
permettant la mise en mouvement. Au cours du mouvement, le centre
de gravité oscille ainsi en permanence entre l'avant du robot 1
dans le sens de déplacement, pour lui permettre d'avancer, et
l'arrière du robot 1 afin de limiter son emballement.
Le déport du contrepoids vers l'arrière du robot, dans le sens
habituel de déplacement du robot 1, combiné à un changement du
sens de rotation des roues 4 commandé par le(s) moteur(s) 5,
peut également permettre d'opérer une mise en mouvement du robot
1 en sens inverse. Cette opération permet au robot 1 d'effectuer
une marche arrière sur une même ligne, sans avoir à effectuer
de virage, afin d'inverser son sens de déplacement.
Préférentiellement, le dispositif de stabilisation 9 est formé
d'un système pignon-crémaillère 9 permettant le déplacement de
la crémaillère selon la direction de déplacement du robot 1.
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Dans cette situation, le pignon est fixé au corps allongé 3. La
crémaillère est formée d'une tige allongée formant contrepoids.
Le déplacement de la crémaillère le long de la direction de
déplacement du robot 1 permet de contrôler le déport du
contrepoids et l'éloignement du centre de gravité par rapport à
l'axe transversal du corps allongé 3.
Ce déplacement peut être mécanique dans le but de conserver une
position d'équilibre et maintenir le corps allongé dans un angle
de tangage déterminé. Mais ce déplacement peut également être
automatisé, le déplacement de la crémaillère étant commandé par
le système informatique embarqué 2, soit suivant des
instructions préétablies, soit en fonction des paramètres de la
situation. Par exemple, le système informatique embarqué 2 peut
être instruit pour commander un léger déséquilibre du corps
allongé 3 lors de sa mise en mouvement puis un équilibre
dynamique au cours du mouvement. Cet équilibre dynamique peut
notamment prendre en compte les irrégularités du terrain ou les
pentes susceptibles de déséquilibrer le robot 1. A cet effet, le
système informatique embarqué 2 peut être associé à une centrale
inertielle (non représentée), constituée d'un inclinomètre, d'un
accéléromètre et/ou d'un gyroscope, et fixée au corps allongé 3.
Recueil de données
Le robot autonome 1 selon l'invention est destiné à recueillir
des données de l'environnement qui l'entoure, par exemple
détecter la présence de mauvaises herbes ou d'insectes, ou capter
le rayonnement émis par les plantes. L'analyse du rayonnement
émis par les plantes permet de surveiller les besoins
nutritionnels de la plante, notamment le besoin hydrique et la
teneur en azote. Ce dernier aspect est notamment connu du
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document WO 99/19824 et ne sera pas développé plus en détail
dans la présente description.
Pour lui permettre le recueil des données, le robot autonome 1
comprend au moins un capteur multi-spectral 10.
L'utilisation des capteurs multi-spectraux dans le domaine de
l'agriculture de précision est bien connue en soi, et ne sera
par conséquent pas développée dans le cadre de cette description.
Ce capteur multi-spectral 10 peut être disposé à l'intérieur du
corps allongé 3, et peut être relié au système informatique
embarqué 2 pour recevoir des instructions et à la batterie 6
pour être électriquement alimenté. Avantageusement, le capteur
multi-spectral 10 est disposé sur une face inférieure du corps
allongé 3 afin de pouvoir analyser la canopée qu'il surplombe.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à une telle
localisation. En outre, le robot 1 peut comporter une pluralité
de capteurs multi-spectraux.
Le robot autonome 1 peut également comporter d'autres
instruments de recueil de données, telles que des caméras visible
ou infra-rouge. Des caméras peuvent ainsi être intégrées dans le
corps allongé 3, dans le caisson étanche 7, ou même fixées à
l'un des rayons 4b.
Avantageusement, si le dispositif de stabilisation 9 est formé
d'une canne recourbée, la partie distale 9b de la canne 9, et
plus particulièrement son extrémité libre, peut également
comprendre une caméra 9c. Cette localisation permet de disposer
d'une caméra très proche du sol et orientée vers le haut, et
ainsi de recueillir des données du dessous de la canopée. En
outre, le caractère rotatif de la canne 9 permet, s'il est
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commandé par le système informatique embarqué 2, de procéder à
une exploration très large de l'environnement autour du robot 1.
De manière optionnelle, la partie distale 9b de la canne 9 peut
également comprendre une LED ou autre source de lumineuse afin
d'éclairer le dessous de la canopée pour améliorer la qualité
des images acquises par la caméra 9c, par exemple en atténuant
les éventuels effets d'ombre.
Le robot 1 peut également comporter un dispositif
d'enregistrement des données recueillies par les instruments de
recueil de données. Ce dispositif d'enregistrement peut être
intégré dans le corps allongé 3 et couplé au système informatique
embarqué 2 pour recevoir les instructions d'enregistrement. Le
dispositif d'enregistrement peut être, ou être associé à, une
carte d'enregistrement amovible, telle qu'une carte SD par
exemple, que l'utilisateur peut retirer du robot 1 pour récupérer
les données recueillies et les analyser, ou directement
récupérer les données analysées par un dispositif d'analyse de
données.
Le robot 1 peut donc également comprendre un dispositif d'analyse
de données, couplé au dispositif d'enregistrement ou au système
informatique embarqué 2, permettant d'analyser les données
recueillies et enregistrées et d'enregistrer l'analyse effectuée
sur le dispositif d'enregistrement.
Alternativement, ou en
complément, le dispositif
d'enregistrement peut comprendre des moyens de communication à
distance utilisant des radiofréquences, tels que des moyens
Bluetooth0,
2G, 3G, 4G, 4G+, 5G,
ZigBee114, LoRaO et/ou
Sigfoxrel par exemple, afin de pouvoir transmettre à distance, à
l'utilisateur, les données recueillies ou les données analysées.
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Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de
réalisation décrits et l'on peut y apporter des variantes de
5 réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini
par les revendications.
En particulier, l'invention n'est pas limitée aux modes de
réalisation des dispositifs de stabilisation décrits. Il est
10 tout à fait possible d'envisager d'autres dispositifs de
stabilisation qu'une canne ou un système pignon-crémaillère,
tels qu'un gyroscope actif ou un balancier par exemple.
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