L'invention concerne un procédé de recharge d'une batterie rechargeable. L'invention peut s'appliquer dans le domaine de la robotique, de façon à permettre une connexion autonome d'un robot à sa base de rechargement.

Un robot fonctionnant sur batterie nécessite à un moment donné une recharge de sa batterie. Un robot peut être par exemple un robot à caractère humanoïde. On entend par robot à caractère humanoïde, un robot présentant des similitudes avec le corps humain. Il peut s'agir du haut du corps, ou uniquement d'un bras articulé se terminant par une pince assimilable à une main humaine. Un robot humanoïde peut être plus ou moins sophistiqué. Il peut contrôler son propre équilibre statiquement et dynamiquement et marcher sur deux membres, éventuellement en trois dimensions, ou simplement rouler sur une base. Il peut recueillir des signaux issus de l'environnement (son, vue, toucher, etc.) et réagir selon un ou plusieurs comportements plus ou moins sophistiqués, et interagir avec d'autres robots ou êtres humains, soit par la parole, soit par la gestuelle. Pour une génération actuelle de robots humanoïdes, des programmeurs sont capables de créer des scénarios, plus ou moins sophistiqués, comme des séquences d'événements envers le robot et/ou actions effectuées par le robot. Ces actions peuvent être conditionnelles à certains comportements de personnes qui interagissent avec le robot. Mais dans ces robots humanoïdes de la première génération, la programmation d'application est faite dans un outil de développement et chaque application nécessite d'être lancée par un déclenchement produisant l'occurrence incluse dans l'application.

Dans le domaine de la robotique humanoïde, il y a donc besoin de robot humanoïde capable de vivre une « vie autonome », comme le fait un être humain, qui est capable de se comporter d'une manière déterminée, en fonction de l'environnement dans lequel il évolue.

Généralement, un tel robot est alimenté en électricité par une ou des batteries d'accumulateurs, ou plus communément une ou des batteries. Il s'agit d'un ensemble d'accumulateurs électriques reliés entre eux de façon à créer un générateur électrique de tension et de capacité désirée. Le premier but de la batterie est de fournir l'intensité et la tension nécessaires au déplacement du robot. La batterie peut aussi être utilisée pour alimenter l'appareillage électronique embarqué sur le robot.

Il est alors nécessaire, à un moment donné, de recharger la batterie du robot. Généralement, un robot fonctionnant sur batterie est apte à se mouvoir tant que la batterie est chargée et devient immobile en fin de charge de celle-ci. Il faut alors une intervention extérieure pour, par exemple, aller poser le robot sur une base de rechargement de la batterie. Certains robots sont aptes à retourner à leur base de rechargement de manière autonome mais il arrive qu'ils aient des difficultés à se connecter à leur base de rechargement, soit à cause d'un mauvais positionnement du robot sur sa base, soit à cause de mauvais contacts entre les connecteurs du robot et de la base de rechargement. L'invention vise à pallier tout ou partie des problèmes cités plus haut en proposant un procédé de recharge d'une batterie permettant au robot de se recharger au moment opportun et d'assurer une connexion fiable entre le robot et sa base de rechargement, permettant ainsi au robot de gérer son niveau d'énergie et de se recharger de manière autonome, sans intervention humaine.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de recharge d'une batterie d'un robot sur une base de rechargement de forme complémentaire au robot et apte à réceptionner le robot et destinée à recharger la batterie du robot, la base de rechargement étant connectable à une source électrique, la base de rechargement comprenant un connecteur électrique disposé de façon à permettre une connexion physique de la batterie avec le connecteur électrique permettant une connexion électrique de la batterie avec la base de rechargement pour effectuer la recharge de la batterie, comprenant les étapes suivantes :

• Positionnement du robot devant la base de rechargement dans un premier sens de déplacement privilégié,

• Demi-tour du robot sur lui-même,

• Recul du robot vers la base dans un second sens, opposé au premier sens de déplacement privilégié, pour entrer en contact avec la base, • Montée en reculant du robot sur la base de rechargement dans le second sens,

• Positionnement du robot sur la base de rechargement jusqu'à la connexion physique,

· Connexion électrique de la batterie avec la base de rechargement,

• Recharge de la batterie.

Avantageusement, le robot étant muni d'un capteur et d'un calculateur, le procédé selon l'invention comprend au préalable les étapes suivantes :

• Détection et localisation de la base de rechargement à l'aide du capteur et du calculateur,

• Navigation jusqu'à la base de rechargement à l'aide du capteur et du calculateur.

Avantageusement, le procédé de recharge selon l'invention comprend, simultanément à l'étape de montée en reculant du robot sur la base de rechargement, une étape de comparaison de la forme de la base de rechargement avec une forme prédéfinie de base de rechargement à l'aide du capteur et du calculateur.

Selon un mode de réalisation, le procédé de recharge selon l'invention comprend une étape de sortie du robot de la base de rechargement après l'étape de montée en reculant du robot si la forme de la base de rechargement est différente de la forme prédéfinie de base de rechargement.

Avantageusement, le robot étant muni d'un moyen de communication, l'étape de sortie du robot de la base de rechargement est suivie d'une étape de communication de la sortie de la base de rechargement à l'aide du moyen de communication.

Selon un autre mode de réalisation, le procédé de recharge comprend en outre une étape de vérification de l'établissement de la connexion physique de la batterie avec le connecteur électrique. Avantageusement, le procédé de recharge comprend une étape d'exécution d'un déplacement du robot sur la base de rechargement tant que la connexion physique de la batterie avec le connecteur électrique n'est pas établie.

Selon un autre mode de réalisation, le procédé de recharge comprend préalablement à l'étape de positionnement du robot devant la base de rechargement une étape de prise de décision pour effectuer la recharge de la batterie en fonction d'un critère prédéfini.

Avantageusement, le robot étant muni d'un moyen de communication, l'étape de recharge de la batterie est précédée par une étape de communication de la réalisation de la connexion électrique de la batterie avec la base de rechargement pour effectuer la recharge de la batterie à l'aide du moyen de communication.

Avantageusement, le robot est fonctionnel pendant la recharge de sa batterie. Selon un autre mode de réalisation, le procédé de recharge comporte en outre une étape de terminaison de recharge comprenant les étapes suivantes réalisées dans l'ordre suivant:

• Déconnexion électrique,

• Déconnexion physique de la batterie avec le connecteur électrique, · Sortie du robot de la base de rechargement.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel :

- la figure 1 représente un exemple de robot auquel le procédé de recharge peut s'appliquer,

- la figure 2 illustre les étapes d'un procédé de recharge selon l'invention,

- la figure 3 représente schématiquement un exemple de mise en œuvre du procédé de recharge selon l'invention. Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes repères dans les différentes figures. Dans la description, l'invention est décrite avec l'exemple d'un certain type de robot à caractère humanoïde. Cependant, l'invention est applicable à tout autre robot.

L'invention s'applique entre autres à un robot à caractère humanoïde. On entend par robot à caractère humanoïde, un robot présentant des similitudes avec le corps humain. Il peut s'agir du haut du corps, ou uniquement d'un bras articulé se terminant par une pince assimilable à une main humaine. Dans la présente invention, le haut du corps du robot est similaire à celui d'un tronc humain. Un robot humanoïde peut être plus ou moins sophistiqué. Il peut contrôler son propre équilibre statiquement et dynamiquement et marcher sur deux membres, éventuellement en trois dimensions, ou simplement rouler sur une base. Il peut recueillir des signaux issus de l'environnement (son, vue, toucher, etc.) et réagir selon un ou plusieurs comportements plus ou moins sophistiqués, et interagir avec d'autres robots ou êtres humains, soit par la parole, soit par la gestuelle. Pour une génération actuelle de robots humanoïdes, des programmeurs sont capables de créer des scénarios, plus ou moins sophistiqués, comme des séquences d'événements envers le robot et/ou actions effectuées par le robot. Ces actions peuvent être conditionnelles à certains comportements de personnes qui interagissent avec le robot. Mais dans ces robots humanoïdes de la première génération, la programmation d'application est faite dans un outil de développement et chaque application nécessite d'être lancée par un déclenchement produisant l'occurrence incluse dans l'application.

Dans le domaine de la robotique humanoïde, il y a donc besoin de robot humanoïde capable de vivre une « vie autonome », comme le fait un être humain, qui est capable de se comporter d'une manière déterminée, en fonction de l'environnement dans lequel il évolue. Dans la description, l'invention est décrite avec un exemple d'un robot se déplaçant au moyen de trois roues. Cependant, l'invention est applicable à tout autre robot, quel que soit son moyen de mobilité, par exemple avec une ou plusieurs roues, un ou plusieurs membres assimilables à une ou plusieurs jambes.

La figure 1 représente un exemple de robot auquel le procédé de recharge peut s'appliquer. La figure 1 représente un robot 200 à caractère humanoïde configuré pour se recharger à l'aide d'une base de rechargement. Le robot 200 sur la figure 1 est pris comme exemple d'un robot configuré pour être rechargé avec une base de rechargement dans le cadre du procédé de recharge selon l'invention. La partie inférieure du robot 200 sur la figure 1 n'est pas fonctionnelle pour la marche, mais peut se mouvoir dans n'importe quelle direction sur son socle 140 qui roule sur la surface sur laquelle le robot 200 se trouve. Dans notre exemple, le robot 200 a une hauteur 1 10 qui peut être d'environ 120 cm, une profondeur 120 d'environ 65 cm et une largeur 130 d'environ 40 cm. Dans une configuration spécifique, le robot a une tablette 150 avec laquelle il peut communiquer des messages (audio, vidéo, pages internet) à son environnement, ou recevoir des entrées d'utilisateurs à travers une interface tactile de la tablette. En plus du processeur de la tablette, le robot utilise aussi le processeur de sa propre carte-mère qui peut être par exemple une carte ATOM™ Z530 de Intel™. Avantageusement, le robot a aussi un processeur dédié aux flux de données entre la carte-mère et les cartes supportant les capteurs rotatifs magnétiques ou en abrégé MRE pour le terme anglo-saxon Magnetic Rotary Encoders et des capteurs qui contrôlent les moteurs des articulations dans un membre et les balles que le robot utilise comme roues, dans un mode de réalisation de l'invention. Les moteurs peuvent être de types différents, en fonction de l'amplitude du couple maximum nécessaire pour une articulation définie. Par exemple, moteurs à courant continu à balais sans noyau de e-minebea™ (SE24P2CTCA par exemple) peuvent être utilisés, ou des moteurs à courant continu sans balai de Maxon™ (EC45_70W par exemple). Les capteurs rotatifs magnétiques utilisent préférentiellement l'effet Hall, avec 12 ou 14 bits de précision. Le robot illustré sur la figure 1 peut comprendre aussi différents types de capteurs. Certains capteurs sont utilisés pour contrôler la position et les mouvements du robot. C'est le cas, par exemple, d'une unité inertielle localisée dans le torse du robot et comprenant un gyromètre 3-axes et un accéléromètre 3-axes. Le robot peut aussi inclure deux caméras 2D couleur RGB sur l'avant du robot (haut et bas) du type système sur puce (ou SOC pour le terme anglo-saxon System On Chip), comme celles de Shenzen V- Vision Technology Ltd™ (OV5640), avec une résolution de 5 mégapixels à 5 images par seconde et un champ de vision (aussi appelé FOV pour le terme anglo-saxon Field Of View) d'environ 57° horizontal et 44° vertical. Un capteur 3D peut aussi être inclus derrière les yeux du robot, comme le capteur ASUS XTION™ SOC avec une résolution de 0,3 mégapixels à 20 images par seconde, avec environ le même champ de vision que les caméras 2D. Le robot peut aussi être équipé de générateurs de lignes laser, par exemple trois au niveau de la tête et trois dans la base, de manière à être capable de détecter sa position relative par rapport à des objets et/ou êtres humains dans son environnement. Le robot peut aussi inclure des microphones pour être capable de détecter des sons dans son environnement. Dans un mode de réalisation, quatre microphones avec une sensibilité de 300mV/Pa +/-3dB à 1 kHz et une gamme de fréquences de 300Hz à 12kHz (-10dB relativement à 1 kHz) peuvent être implantés dans la tête du robot. Le robot peut aussi inclure deux capteurs sonar, éventuellement positionnés devant et derrière sa base, pour mesurer la distance qui le sépare d'objets et/ou êtres humains dans son environnement. Le robot peut aussi inclure des capteurs tactiles, sur sa tête et sur ses mains, pour permettre des interactions avec les êtres humains. Il peut aussi inclure des pare-chocs sur sa base pour se protéger d'obstacles qu'il rencontre sur son parcours.

Pour traduire ses émotions et communiquer avec les êtres humains dans son environnement, le robot peut aussi inclure :

- des LEDs ou diodes électroluminescentes, par exemple dans ses yeux, ses oreilles et sur ses épaules;

- des haut-parleurs, par exemple au nombre de deux, localisés dans ses oreilles. Le robot peut communiquer avec une base ou d'autres robots par le biais d'une connexion Ethernet RJ45 ou WiFi 802.1 1 .

Le robot peut être alimenté par une batterie Lithium Fer Phosphate avec une énergie d'environ 400 Wh ou une batterie Lithium Polymère trimix (Lithium Cobalt Manganèse) d'environ 860Wh. Le robot peut accéder à un dispositif de rechargement adapté au type de batterie qu'il contient.

La position et les mouvements du robot sont contrôlés par ses moteurs, en utilisant des algorithmes qui sont activés par des chaînes définies dans chaque membre et des effecteurs définis à la terminaison de chaque membre, compte tenu des mesures des capteurs.

Le robot illustré sur la figure 1 est un exemple de robot avec lequel l'invention peut être mise en œuvre. Toutes les fonctionnalités du robot citées précédemment ne sont pas nécessaires à l'invention et sont citées en tant que possibilités. Pour la mise en œuvre de certaines étapes du procédé de l'invention, le robot doit être muni au moins d'un capteur apte à effectuer une mesure (par exemple mesure de distance entre deux points), d'un calculateur de cette mesure et d'un moyen de communication permettant une communication avec un utilisateur extérieur (préférentiellement un humain mais aussi un autre robot). Il peut s'agir d'une communication orale faite via l'émission d'un son ou d'une parole, d'une communication visuelle faite via un signal visuel ou de manière générale toute communication faisant intervenir un ou plusieurs des cinq sens.

La figure 2 illustre les étapes d'un procédé de recharge selon l'invention. Le procédé de recharge d'une batterie du robot 200 sur une base de rechargement de forme complémentaire au robot 200 et apte à réceptionner le robot 200 et destinée à recharger la batterie du robot 200, la base de rechargement étant connectable à une source électrique, la base de rechargement comprenant un connecteur électrique disposé de façon à permettre une connexion physique de la batterie avec le connecteur électrique permettant une connexion électrique de la batterie avec la base de rechargement pour effectuer la recharge de la batterie, comprend une étape 1003 de positionnement du robot 200 devant la base de rechargement dans un premier sens de déplacement privilégié. Le positionnement du robot 200 en face de la base de rechargement est précis, par exemple grâce à la présence sur la base de rechargement de marqueurs visuels et/ou la signature géométrique de la base de rechargement. A l'aide de son capteur et de son calculateur, le robot 200 est apte à déterminer où se situe sa base de rechargement et à se positionner précisément devant elle. Par ailleurs, lorsque le robot 200 est proche de sa base de rechargement, en plus de son capteur, le robot 200, avantageusement équipé de capteurs métriques situés au niveau de son socle, peut utiliser ses capteurs métriques pour localiser sa base de rechargement plus précisément. L'utilisation de capteurs dans le socle a pour intérêt de diminuer la chaîne de côtes dans la mesure effectuée et donc d'en augmenter la précision. Par exemple, la localisation de la base de rechargement peut se faire par estimation de la différence entre la courbe de la base de rechargement telle que vue par le capteur et la courbe connue de la base de rechargement, préalablement définie et enregistrée de façon à être accessible au calculateur.

Le procédé de recharge selon l'invention comprend une étape 1004 de demi-tour du robot 200 sur lui-même. Le robot 200 effectue un demi- tour afin de se positionner dos à sa station. Le procédé de recharge comprend en outre une étape 1005 de recul du robot 200 vers la base dans un second sens, opposé au premier sens de déplacement privilégié, pour entrer en contact avec la base. Ensuite, le procédé selon l'invention comprend une étape 1006 de montée en reculant du robot sur la base de rechargement dans le second sens. Autrement dit, une fois dos à sa base, le robot 200 monte sur sa base en marche arrière. Comme cela est visible sur la figure 3 présentée ultérieurement, il s'agit d'une connexion verticale entre les connecteurs de la base et les connecteurs de la batterie du robot. La connexion en marche arrière du robot 200 lui permet d'avoir la capacité d'interagir avec d'éventuels utilisateurs en face de lui pendant la recharge de sa batterie. De plus, en fin de recharge, le robot 200 ainsi positionné peut repartir directement en marche avant sans manœuvre particulière. Par ailleurs, ainsi positionné sur sa base de rechargement, le robot 200 peut encore être fonctionnel pendant la durée de sa recharge. Pour des raisons de sécurité, le robot 200 est alors fonctionnel en mode dégradé puisqu'étant positionné sur sa base de rechargement, le robot 200 ne peut pas bouger de sa base et ne peut donc pas se déplacer. Autrement dit, la partie basse du robot 200 n'est plus opérationnelle pendant la recharge de sa batterie. Par contre, le robot 200 peut continuer à interagir avec un ou des utilisateurs en bougeant la partie haute du robot 200. Plus généralement, le moyen d'analyse permet d'identifier les applications qui peuvent être lancées pendant la recharge de la batterie sur la base de rechargement et celles qui ne peuvent pas l'être. Ainsi, toute application générant un mouvement du bas du corps du robot 200 est empêchée ou tout au moins repoussée dans le temps tant que le robot 200 n'est pas sorti de sa base de rechargement. Par contre, toute application générant un mouvement des membres supérieurs tels que les bras est autorisée à être lancée, si toutefois celle-ci ne risque pas de générer un déséquilibre physique du robot 200 et entraîner un risque de chute. De même, des applications de calculs, mesures, transmission d'informations, etc. peuvent être lancées pendant la recharge.

Le procédé de recharge selon l'invention comprend ensuite une étape 1010 de positionnement du robot 200 sur la base de rechargement jusqu'à la connexion physique puis une étape 1019 de connexion électrique de la batterie avec la base de rechargement. La base de rechargement comprenant un connecteur électrique, il faut qu'il y ait d'abord une connexion physique de la batterie avec le connecteur électrique permettant alors la connexion électrique de la batterie avec la base de rechargement pour effectuer la recharge de la batterie. Par exemple, la connexion électrique est réalisée avec un interrupteur qui connecte électriquement la base et la batterie du robot 200 après réalisation de la connexion physique.

Pendant l'étape 1005 de recul, le robot 200 positionne avantageusement des articulations dans une posture optimisée pour la montée sur sa base de rechargement. Cela revient à mettre les articulations basses en butée afin de limiter les jeux et d'abaisser le centre de masse. Ceci permet d'augmenter la fiabilité de la connexion physique entre la batterie du robot 200 et la base de rechargement et de limiter tout risque de chute. Enfin, le procédé de recharge selon l'invention comprend une étape 1014 de recharge de la batterie. Cette recharge ne peut avoir lieu qu'après la connexion physique de la batterie avec le connecteur électrique de la base de rechargement et la connexion électrique de la batterie avec la base de rechargement.

Le procédé de recharge selon l'invention peut comprendre au préalable une étape 1001 de détection et localisation de la base de rechargement à l'aide du capteur et du calculateur. La détection de la base de rechargement peut par exemple se faire par vision via la détection de deux marqueurs lumineux sur la base de rechargement. Dans ce cas, le robot 200 peut être équipé d'une caméra RGB pour détecter la base de rechargement. L'exposition de la caméra est avantageusement abaissée afin que seuls les marqueurs lumineux soient visibles sur l'image réalisée par la caméra. Au préalable, le robot 200 a connaissance de la géométrie des marqueurs lumineux ainsi que de leur représentation tridimensionnelle. Autrement dit, le robot 200 est apte à comparer la position et l'orientation des marqueurs lumineux sur l'image réalisée par la caméra avec la position et l'orientation préalablement définies. En faisant l'hypothèse que la base de rechargement est située sur le sol, il est alors possible au robot 200 de localiser la base de rechargement dans différentes conditions de lumière.

Alternativement, pour détecter sa base de rechargement, le robot 200 peut comprendre un dispositif de détection d'obstacle comprenant au moins un émetteur de faisceau électromagnétique apte à former un plan virtuel pouvant s'intersecter avec l'obstacle, au moins un capteur d'image apte à produire une image de l'intersection du plan virtuel et de l'obstacle, un moyen d'analyse d'image apte à déterminer l'obstacle, configuré pour comparer l'image avec une image de référence. Plus précisément, le dispositif de détection peut comprendre un premier émetteur dit horizontal d'un premier faisceau horizontal s'étendant dans un premier plan virtuel sensiblement parallèle au plan de référence et le premier capteur d'image apte à produire une image de l'intersection du premier plan virtuel et de l'obstacle. Le robot 200 ayant un sens de déplacement privilégié dans un premier sens selon un axe X, le premier plan virtuel forme un secteur angulaire autour de l'axe X, et le dispositif de détection d'obstacle peut comprendre en outre un deuxième émetteur dit horizontal d'un deuxième faisceau horizontal s'étendant dans un deuxième plan virtuel dans un premier sens, formant un secteur angulaire autour d'un axe Y perpendiculaire à l'axe X et sensiblement parallèle au plan de référence. Le dispositif de détection d'obstacle peut comprendre un deuxième capteur d'image apte à produire une image de l'intersection du deuxième plan virtuel et de l'obstacle. Le dispositif peut comprendre un troisième émetteur dit horizontal d'un troisième faisceau horizontal s'étendant dans un troisième plan virtuel dans un deuxième sens, opposé au premier sens, formant un secteur angulaire autour de l'axe Y et sensiblement parallèle au plan de référence. Le dispositif de détection d'obstacle peut comprendre un troisième capteur d'image apte à produire une image de l'intersection du troisième plan virtuel et de l'obstacle.

Les premier, deuxième et troisième émetteurs dit horizontaux sont positionnés sur le robot 200 à une certaine hauteur du plan de référence. Les plans virtuels formés respectivement par les émetteurs peuvent s'intersecter avec un obstacle situé à une hauteur supérieure à la hauteur ou avec un obstacle dont une partie se situe au niveau des plans virtuels. Les émetteurs permettent une détection d'obstacle que l'on peut qualifier de détection panoramique. Le capteur d'image peut également être un capteur d'image dit « grand angle » permettant à lui seul une prise de vue des trois plans virtuels horizontaux. Le dispositif de détection d'obstacle peut comprendre un émetteur dit pelle d'un faisceau pelle s'étendant dans un plan virtuel configuré pour s'intersecter avec le plan de référence selon une droite perpendiculaire à l'axe X. Le premier capteur d'image est apte à produire une image de la droite résultant de l'intersection du plan virtuel et du plan de référence. Le plan virtuel formé par l'émetteur peut s'intersecter avec un obstacle situé à une hauteur correspondant à la distance entre le plan virtuel et le plan de référence. Il peut s'agir d'un obstacle posé sur le sol de grande taille ou de petite taille. On peut notamment citer comme exemple d'obstacles un trou ou un butoir de porte.

Le dispositif de détection d'obstacle peut comprendre un premier émetteur dit oblique d'un premier faisceau oblique s'étendant dans un premier plan virtuel oblique dans le premier sens selon l'axe X et sécant au plan de référence. Le dispositif de détection d'obstacle peut comprendre un second émetteur dit oblique d'un second faisceau oblique s'étendant dans un second plan virtuel oblique dans le premier sens selon l'axe X et sécant au sol. Le premier capteur d'image est apte à produire une image autour de l'intersection des plans virtuels obliques avec le plan de référence. Les faisceaux obliques peuvent s'intersecter avec de petits obstacles, des trous, ou des obstacles de plus grande taille, avec lesquels les faisceaux horizontaux n'auraient éventuellement pas pu s'intersecter.

Ainsi, les six faisceaux permettent au dispositif de détection d'obstacle de former une intersection avec des plans virtuels et tout obstacle se situant dans un environnement proche. Dans le cas de la base de rechargement, l'intersection entre les plans virtuels et la base va former une image précise connue du robot 200. Ainsi, le robot 200 peut détecter la base et pourra s'y diriger afin d'effectuer la recharge de sa batterie.

Pour détecter rapidement sa base de rechargement, le robot 200 peut notamment effectuer une recherche à 360° en scannant son environnement à 180° devant lui, et ensuite effectuer sur lui-même des rotations, par exemple de 180° et scanner les 180° restants, ou de 90° à 120° deux fois, de façon à avoir une représentation complète de son environnement et déterminer la localisation de sa base de rechargement.

On peut noter que la détection de la base de rechargement par le robot 200 n'est pas obligatoirement réalisée de manière visuelle. La détection de la base de rechargement peut aussi exploiter les données d'un capteur de distance radio, de type bluetooth, wifi ou RFID pour donner une indication de distance dans le cas d'usage d'une seule balise ou une position par triangulation dans le cas d'usage de plusieurs balises.

Le procédé de recharge selon l'invention comprend alors une étape 1002 de navigation jusqu'à la base de rechargement à l'aide du capteur et du calculateur, afin d'éviter les obstacles potentiellement situés dans l'environnement du robot 200. Une fois la base de rechargement détectée et localisée, le robot 200 se déplace vers celle-ci afin de se positionner devant elle. Pendant l'approche lointaine, le robot 200 peut construire une carte de son environnement et générer une trajectoire lui permettant de se rendre devant sa base de rechargement en évitant les obstacles. Il suit ensuite sa trajectoire de manière non holonome en fixant la base de rechargement avec sa tête afin d'améliorer la couverture de ses capteurs dans la direction du mouvement. Quand le robot 200 est proche de sa base de rechargement, il passe en déplacement holonome afin de converger plus vite.

Simultanément à l'étape 1005 de montée en reculant du robot 200 sur la base de rechargement, le procédé de recharge selon l'invention comprend une étape 1007 de comparaison de la forme de la base de rechargement avec une forme prédéfinie de base de rechargement à l'aide du capteur et du calculateur. Cette comparaison peut être réalisée grâce à une centrale inertielle. Le robot 200 surveille les valeurs de la centrale inertielle afin de vérifier que son signal correspond au profil de pente de la base de rechargement. Pendant la montée sur la base de rechargement, le robot 200 utilise le signal de sa centrale inertielle pour détecter si le profil de pente qu'il rencontre correspond au profil théorique de sa base de rechargement.

Le procédé de recharge selon l'invention comprend également une étape 1008 de sortie du robot de la base de rechargement après l'étape 1005 de montée en reculant du robot si la forme de la base de rechargement est différente de la forme prédéfinie de base de rechargement. L'étape 1008 de sortie du robot de la base de rechargement est suivie d'une étape 1009 de communication de la sortie de la base de rechargement à l'aide du moyen de communication pour informer un éventuel utilisateur que le robot n'a pas pu se positionner sur sa base de rechargement. Une fois l'étape 1009 de sortie de la base réalisée, le robot 200 peut soit s'immobiliser ou réaliser l'étape 1003 de nouveau, c'est-à-dire se positionner devant sa base de rechargement, pouvant nécessiter au préalable la réalisation des étapes 1001 et 1002 de détection, localisation de la base et navigation jusqu'à elle.

Si, lors de l'étape 1007, le profil de pente que le robot 200 rencontre correspond au profil théorique de sa base de rechargement, le robot réalise l'étape 1010 et se positionne sur la base de rechargement. Le procédé de recharge comprend en outre une étape 101 1 de vérification de l'établissement de la connexion physique de la batterie avec le connecteur électrique. Si l'étape 101 1 de vérification de l'établissement de la connexion physique de la batterie avec le connecteur électrique est positive, c'est-à-dire si la batterie est physiquement connectée au connecteur électrique, alors l'étape 1014 de recharge de la batterie a lieu. L'étape 1014 de recharge de la batterie est précédée par une étape 1013 de la réalisation de la communication de la connexion électrique de la batterie avec la base de rechargement pour effectuer la recharge de la batterie à l'aide du moyen de communication.

Pour le cas contraire où l'établissement de la connexion n'est pas avéré, le procédé comprend une étape 1012 d'exécution d'un déplacement du robot sur la base de rechargement tant que la connexion physique de la batterie avec le connecteur électrique n'est pas établie.

Le procédé selon l'invention peut comprendre préalablement à l'étape 1003 de positionnement du robot 200 devant la base de rechargement une étape 1000 de prise de décision pour effectuer la recharge de la batterie en fonction d'un critère prédéfini. Le critère peut être le niveau de charge de la batterie du robot ou bien une plage horaire. Autrement dit, le robot 200 décide d'aller se recharger à sa base de rechargement si son niveau de charge est trop bas, c'est-à-dire inférieur à une valeur seuil prédéfinie. Il peut aussi décider d'aller se recharger à un instant prédéfini par l'utilisateur, par exemple tous les soirs à 22 heures, ou tout autre créneau horaire dans lequel le robot 200 n'est pas utilisé. Le robot peut également décider d'aller se recharger s'il est hors d'une plage horaire d'utilisation prédéfinie par un utilisateur. Il décide donc de se recharger avant la plage horaire d'utilisation prédéfinie afin d'augmenter sa charge pour l'utilisation prévue ultérieurement. Enfin, le critère de prise de décision peut aussi prendre en compte le temps de charge nécessité pour acquérir un haut niveau de batterie. Plus précisément, le robot 200 peut, grâce à son calculateur, déterminer le temps de charge dont il aura besoin pour atteindre un certain niveau de batterie souhaité. Le robot 200 peut connaître l'instant auquel il devra opérer une action (instant préalablement spécifié par un utilisateur) ou déduire grâce à son moyen d'analyse à quel instant il devra agir (par exemple à des instants précédant ou suivant le retour de l'utilisateur au domicile). Grâce à son calculateur, le robot 200 est apte à calculer le futur niveau de charge de sa batterie à cet instant d'action. Il peut donc calculer la durée alors nécessaire pour recharger sa batterie, et de manière autonome, le robot 200 anticipe la recharge de sa batterie en tenant compte de la durée de recharge. Il en résulte par exemple que le robot 200 peut se recharger seul, de manière autonome, de jour comme de nuit, même si le niveau de charge de sa batterie est suffisamment haut, afin d'être certain de sa disponibilité pour l'utilisateur lors des heures d'utilisation probable du robot 200 par l'utilisateur.

Le procédé de recharge selon l'invention comporte en outre une étape 1015 de terminaison de recharge comprenant les étapes suivantes réalisées dans l'ordre suivant. Tout d'abord, il y a une étape 1016 de déconnexion électrique, puis il y a une étape 1017 de déconnexion physique de la batterie avec le connecteur électrique, et enfin il y a une étape 1018 de sortie du robot de la base de rechargement, le robot étant rechargé.

La figure 3 représente schématiquement un exemple de mise en œuvre du procédé de recharge selon l'invention, et est sous-divisée en 5 figures 3a à 3e.

Sur la figure 3a, le robot prend la décision (étape 1000) d'effectuer la recharge de la batterie en fonction d'un critère prédéfini. Dans notre exemple, le critère prédéfini est un niveau de charge de la batterie faible. Ensuite, le robot détecte et localise (étape 1001 ) la base de rechargement à l'aide du capteur et du calculateur embarqué. Une fois la base localisée, le robot navigue (étape 1002) jusqu'à la base de rechargement à l'aide du capteur et du calculateur, en évitant les éventuels obstacles se situant entre lui et sa base de rechargement.

Sur la figure 3b, après s'être positionné devant la base de rechargement dans un premier sens de déplacement privilégié (étape1003), c'est-à-dire en marche avant, le robot fait un demi-tour sur lui-même (étape 1004) et recule vers la base dans un second sens, opposé au premier sens de déplacement privilégié, c'est-à-dire en marche arrière, pour entrer en contact avec la base (étape 1005).

Ensuite, sur la figure 3c, le robot monte en reculant sur la base de rechargement en marche arrière (étape 1006). Pendant la montée en marche arrière, la forme de la base de rechargement est comparée avec une forme prédéfinie de base de rechargement à l'aide du capteur et du calculateur (étape 1007). Cette comparaison peut être réalisée grâce à une centrale inertielle. Le robot surveille alors les valeurs de la centrale inertielle afin de vérifier que son signal correspond au profil de pente de la base de rechargement.

Sur la figure 3d, le robot se positionne sur la base de rechargement jusqu'à la connexion physique (étape 1010). Puis a lieu la connexion électrique de la batterie avec la base de rechargement (étape 1019) et la recharge de la batterie (étape 1014).

Sur la figure 3e, la batterie est rechargée. Le robot effectue la terminaison de sa recharge (étape 1015) et sort de sa base de rechargement (étape 1018). Il est alors disponible pour effectuer les taches qui lui ont été attribuées.