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Title:
CAPACITIVE DETECTION DEVICE WITH DEPLOYABLE ELECTRODE AND APPARATUS PROVIDED WITH SUCH A DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/209480
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a capacitive detection device (902) intended for an apparatus (900) comprising a deployable member (204) which can be deployed between a retracted position and a deployed position, the capacitive detection device (902) comprising: - at least one measurement electrode (104; 504), and - one measuring electronic unit (110) configured to polarise at least one measurement electrode (104; 504) at an alternating working potential and provide a signal (Vs) relating to the electrode-object capacitance (Coe) seen by the at least one measurement electrode (104; 504); characterised in that it comprises at least one deployable electrode (104,106) for covering the deployable member (204) when the deployable member (204) is partially or fully deployed. The invention also relates to an apparatus (900) comprising a deployable member (204) which can be deployed between a retracted position and a deployed position and which is provided with such a detection device (902).

Inventors:
CHENAUX JULIEN (FR)
ROZIERE DIDIER (FR)
Application Number:
PCT/EP2021/059614
Publication Date:
October 21, 2021
Filing Date:
April 14, 2021
Export Citation:
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Assignee:
FOGALE NANOTECH (FR)
International Classes:
H03K17/955; A61B6/10; F16P3/14
Domestic Patent References:
WO2020054105A12020-03-19
WO2018173366A12018-09-27
Foreign References:
EP3561527A12019-10-30
US20190033481A12019-01-31
Attorney, Agent or Firm:
IPAZ (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Dispositif (302;402;502;602;702;802;902) de détection capacitive prévu pour un équipement (300;400;500;600;700;800;900) comprenant un organe déployable (204) entre :

- une position, dite rétractée, dans laquelle ledit organe se trouve, au moins en partie, à l'intérieur dudit équipement , et

- une position, dite déployée, dans laquelle ledit organe fait saillie du reste dudit équipement ; ledit dispositif de détection capacitive (302;402;502;602;702;802;902) comprenant :

- au moins une électrode (104;504;604), dite de mesure, et

- une électronique (110), dite de mesure, configurée pour polariser au moins une de ladite au moins une électrode de mesure (104;504;604) à un potentiel alternatif (Ve), dit de travail, différent d'un potentiel de masse (M) à une fréquence de travail, et fournir un signal (Vs) fonction de la capacité (Coe), dite électrode-objet, vue par ladite au moins une électrode de mesure (104;504;604) ; ledit dispositif comprenant au moins une électrode déployable (104,106;604), en particulier avec le déploiement dudit organe déployable (204), et agencée pour recouvrir, au moins partiellement, ledit organe déployable (204) lorsque ledit organe déployable (204) est partiellement ou totalement déployé ; caractérisé en ce que ladite électrode déployable (104,106) étant extensible.

2. Dispositif (302;402;502;602;702;802;902) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins une électrode déployable est une électrode de garde (106;604) pour garder électriquement l'organe déployable (204).

3. Dispositif (402;502;602;702;902) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une électrode déployable (104;604) est une électrode de mesure, prévue pour être polarisée au potentiel de travail et détecter le signal (Vs) relatif à la capacité (Ceo), dite électrode-objet, vue par ladite au moins une électrode de mesure déployable (104;604).

4. Dispositif (602;702) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une électrode déployable (604) est agencée pour être utilisée sélectivement soit comme électrode de mesure, soit comme électrode de garde.

5. Dispositif (402;502;902) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend :

- au moins une première électrode déployable (104) prévue pour être utilisée comme électrode de mesure ; et - au moins une deuxième électrode déployable (106) prévue pour être utilisée comme électrode de garde, agencée entre l'organe déployable (204) et l'au moins une première électrode déployable de mesure (104).

6. Dispositif (302;402;502;602;702;802;902) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une électrode déployable (104,106;604) est agencée pour recouvrir entièrement, au moins toute la partie de l'organe déployable (204) faisant saillie du reste l'équipement, au moins le long de sa direction de déploiement (310).

7. Dispositif (802;902) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'électrode déployable extensible (104,106) se présente sous la forme d'un soufflet, d'un manchon en tissu, d'un ressort ou d'une pièce élastique.

8. Dispositif (902) selon les revendications 5 et 7, caractérisé en ce que la première et la deuxième électrode déployables (104,106) se présentent sous la forme de ressorts concentriques électriquement isolés l'un par rapport à l'autre.

9. Dispositif (302;402;502;602;702;802;902) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une électrode déployable (104,106;604) est agencée pour être reliée à l'organe déployable (204) de sorte qu'elle est déployée, et/ou rétractée, par ledit organe déployable (204) lors de son mouvement.

10. Dispositif (802;902) selon l'une des revendications 1-8 et 9, caractérisé en ce qu'au moins une électrode déployable (104,106) est agencée pour être solidaire : - de l'organe déployable (204) au niveau d'une de ses extrémités, et

- d'une partie de l'équipement (800;900), fixe par rapport audit organe déployable (204), au niveau d'une autre de ses extrémités ; de sorte qu'elle est étirée, respectivement contractée, par l'organe déployable (204) lors de son mouvement.

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une électrode déployable comprend selon une extrémité un connecteur électrique permettant de lui relier électriquement une autre électrode.

12. Équipement (300;400;500;600;700;800;900) comprenant un organe déployable (204) entre :

- une position, dite rétractée, dans laquelle il se trouve, au moins en partie, à l'intérieur dudit l'équipement, et - une position, dite déployée, dans laquelle il fait saillie du reste dudit équipement ; ledit équipement étant en outre muni d'un dispositif de détection capacitive (302;402;502;602;702;802;902) selon l'une quelconque des revendications précédentes.

13. Équipement (300;400;500;600;700;800;900) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le déploiement de l'organe déployable (204) est réalisé par rotation, ou par translation, ou encore par une combinaison de rotation(s) et de translation(s).

14. Équipement (300;400;500;600;700;800;900) selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que l'organe déployable (204) comprend un porte outil, et/ou un outil.

15. Équipement (300;400;500;600;700;800;900) selon l'une quelconque des revendications 12-14, caractérisé en ce qu'il est de l'un des types suivants : robot, robot de type articulé, bras robot, robot de type SCARA.

Description:
DESCRIPTION

Titre de l'invention : Dispositif de détection capacitive à électrode déployable, et équipement muni d'un tel dispositif.

La présente invention concerne un dispositif de détection capacitive comprenant une électrode déployable pour un organe déployable d'un équipement. Elle concerne également un équipement, tel qu'un robot, comprenant un organe déployable et muni d'un tel dispositif de détection capacitive.

Le domaine de l'invention est, de manière non limitative, celui du domaine de la robotique, en particulier le domaine de la robotique industrielle ou des robots de service, par exemple médical ou domestique, ou encore des robots collaboratifs, également appelés « cobots », et encore plus particulièrement le domaine des robots SCARA (pour « Sélective Compliance Assembly/Articulated Robot Arm » en anglais). État de la technique

Les robots industriels ou domestiques, en particulier les robots SCARA, comprennent généralement un corps comprenant une partie verticale sur laquelle est fixée une ou deux parties mobiles en déplacement horizontal. Un outil ou un porte-outil peuvent être fixés sur l'une des parties mobiles leur permettant d'accomplir une ou plusieurs tâches.

Certains robots, à l'instar du robot SCARA, comportent un organe déployable, mobile entre une position rétractée dans laquelle l'organe est rangé, au moins partiellement, dans le robot, et une position déployée dans laquelle il fait saillie du robot. Cet organe déployable peut être de tout type, par exemple sous la forme d'une ventouse ou d'une pince, ou plus généralement sous la forme d'un outil, d'un porte-outil ou d'un support d'outil, ou encore d'un axe ou d'une tige.

La gestion d'un tel organe déployable pose problème pour un dispositif de détection capacitive équipant le robot. En effet, lorsqu'il n'est pas dans sa position rétractée, l'organe déployable perturbe la détection capacitive en formant des capacités parasites, ce qui rend la détection des objets environnants moins précise et moins fiable. De plus, l'organe déployable peut être détecté comme un objet externe au robot, ce qui peut déclencher un arrêt d'urgence intempestif ou limiter le mouvement du robot.

Même lorsque l'organe déployable est non conducteur, sa présence engendre un risque de collision qui doit être pris en compte. Un but de la présente invention est de répondre à au moins un de ces besoins.

Un autre but de la présente invention est de proposer une solution pour améliorer la fonctionnalité de détection capacitive dans un équipement comprenant un organe déployable. Un autre but de la présente invention est de proposer une solution pour permettre d'équiper un organe déployable d'un équipement avec une fonctionnalité de détection capacitive.

Un autre but de la présente invention est de proposer une solution pour améliorer la fonctionnalité de détection capacitive dans un équipement comprenant un organe déployable, de manière simple, rapide, peu coûteuse et fiable.

Exposé de l'invention L'invention permet d'atteindre au moins l'un de ces buts par un dispositif de détection capacitive prévu pour un équipement comprenant organe déployable entre :

- une position, dite rétractée, dans laquelle il se trouve, au moins en partie, à l'intérieur dudit équipement, et - une position, dite déployée, dans laquelle il fait saillie du reste dudit équipement ; ledit dispositif de détection capacitive comprenant :

- au moins une électrode, dite de mesure, et - une électronique de détection, configurée pour polariser au moins une électrode de mesure à un potentiel alternatif, dit de travail, différent d'un potentiel de masse (M) à une fréquence de travail, et détecter un signal (V s ) relatif à la capacité (Ceo), dite électrode-objet, vue par ladite au moins une électrode de mesure.

Selon l'invention, le dispositif de détection capacitive comprend au moins une électrode déployable, en particulier avec le déploiement dudit organe déployable, et agencée pour recouvrir, au moins partiellement, ledit organe déployable lorsque ledit organe déployable est partiellement ou totalement déployé, c'est-à-dire lorsque ledit organe déployable n'est pas en position rétractée et fait saillie du reste du robot.

Ainsi, l'invention propose un dispositif de détection capacitive comprenant au moins une électrode qui peut être déployée, lorsque l'organe déployable n'est pas dans sa position rétractée. Une telle électrode déployable peut être déployée lorsque l'organe déployable est déployé, de préférence en même temps que ou de manière synchronisée à, l'organe déployable. L'électrode déployable peut être utilisée comme électrode de garde pour garder l'organe déployable lorsqu'il n'est pas dans sa position rétractée de sorte que ledit organe ne perturbe pas la détection capacitive d'objets environnants, ni être vu comme un objet environnant déclenchant un arrêt intempestif du robot. Alternativement, ou en plus, l'électrode déployable peut être utilisée comme électrode de mesure. Cela permet d'améliorer la portée de détection capacitive, celle-ci étant augmentée à chaque fois que l'organe déployable est déployée partiellement ou totalement. Cela permet également de s'assurer de la détection d'un objet qui approcherait de l'organe déployable, en particulier lorsqu'il est déployé.

La solution proposée par la présente invention permet d'éviter une modification de l'architecture du robot, ou une intervention sur les signaux utilisés/échangés au sein du robot. Ainsi, l'invention permet d'améliorer la fonctionnalité de détection capacitive dans un robot comprenant un organe conducteur déployable, de manière simple, rapide, fiable et peu coûteuse, en particulier pour les robots existants.

Dans le présent document, par « organe déployable », on entend tout type d'organe déployable d'un équipement, par exemple un outil tel qu'une ventouse ou une pince, ou un support d'outil prévu pour recevoir un outil plusieurs outils, ou encore un axe ou une tige, etc.

Dans le présent document, le terme « potentiel de masse », noté M dans la suite, désigne un potentiel de référence de l'électronique de mesure, qui peut être par exemple une masse électrique ou un potentiel de masse générale. Ce potentiel de masse peut correspondre à un potentiel de terre, ou à un autre potentiel relié ou non au potentiel de terre.

Dans le présent document, deux potentiels alternatifs sont identiques ou similaires, à une fréquence donnée, lorsqu'ils comportent chacun une composante alternative identique à cette fréquence, c'est-à-dire de même amplitude et de même phase. Ainsi, l'un au moins des deux potentiels identiques à ladite fréquence peut comporter en outre par exemple une composante continue, et/ou une composante alternative de fréquence différente de ladite fréquence donnée.

De manière similaire, deux potentiels alternatifs sont différents à la fréquence de travail lorsqu'ils ne comportent pas de composante alternative identique à cette fréquence de travail.

On rappelle qu'un potentiel électrique est défini par rapport à un potentiel de référence, tel que par exemple le potentiel de masse M. Il correspond donc à une différence de potentiel par rapport à ce potentiel de référence ou de masse.

Par « direction de déploiement », on entend :

- la direction de translation ou de coulissement de l'organe déployable lorsque celui se déploie par translation ou par coulissement ; et - la direction autour de laquelle l'organe déployable est mis en rotation, lorsque celui se déploie par rotation.

Suivant un mode de réalisation, au moins une électrode déployable peut être une électrode de garde pour garder électriquement l'organe déployable.

Dans ce cas, cette électrode de garde déployable a pour fonction de rendre l'organe déployable peu ou pas visible, sur le plan capacitif, de l'au moins une électrode de mesure du dispositif de détection capacitive. Ainsi, l'organe déployable ne vient pas perturber la détection capacitive d'objets environnants, ni être vu comme un objet environnant déclenchant un arrêt intempestif de l'équipement, lorsqu'il est partiellement ou totalement déployé.

L'électrode de garde déployable peut être polarisée au potentiel de travail, ou un potentiel alternatif identique au potentiel de travail, à la fréquence de travail.

Alternativement, ou en plus, au moins une électrode déployable peut être une électrode de mesure, prévue pour être polarisée au potentiel de travail à la fréquence de travail et détecter un signal (V s ) relatif à la capacité (Ceo), dite électrode-objet, vue par ladite au moins une électrode de mesure déployable.

Dans ce cas, cette électrode de mesure déployable participe à la fonctionnalité de détection capacitive, permettant ainsi notamment d'améliorer la portée de détection capacitive autour de l'organe déployable, celle-ci étant augmentée à chaque fois que l'organe déployable est déployée partiellement ou totalement. Cette électrode de mesure déployable permet également de détecter des objets qui approcheraient de l'organe déployable, de sorte à éviter les risques de collision avec cet organe.

Suivant un exemple de réalisation, cette électrode de mesure déployable peut être la seule électrode de mesure du dispositif de détection. Dans ce cas, le dispositif de détection ne comprend pas d'autre électrode de mesure.

Alternativement, le dispositif de détection peut comprendre au moins une autre électrode de mesure que ladite au moins une électrode de mesure déployable, ladite autre électrode de mesure pouvant être déployable ou non.

Alternativement, ou en plus, au moins une électrode déployable peut être agencée pour être utilisée sélectivement soit comme électrode de mesure, soit comme électrode de garde.

Dans ce cas, pendant une période, dite de mesure, l'électrode déployable est polarisée au potentiel de travail et est reliée à l'électronique de mesure pour réaliser une mesure d'un signal de mesure proportionnel à la capacité vue par ladite électrode déployable. Pendant une autre période, dite de garde, l'électrode déployable peut être polarisée au potentiel de travail, ou à un potentiel alternatif identique au potentiel de travail à la fréquence de travail, de sorte qu'elle devient invisible pour toute autre électrode de mesure. Les périodes de mesure et de garde peuvent être alternées comme souhaitées, en particulier alternées, et plus particulièrement réalisées à tour de rôle à une fréquence donnée.

Suivant un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention peut comprendre :

- au moins une première électrode déployable prévue pour être utilisée comme électrode de mesure ; et

- au moins une deuxième électrode déployable prévue pour être utilisée comme électrode de garde, agencée entre l'organe déployable et l'au moins une première électrode déployable de mesure.

Dans ce cas, le dispositif selon l'invention peut comprendre deux électrodes déployables pour l'organe déployable.

Au moins une, en particulier chacune, desdites électrodes déployables peut être déployé en même temps que l'organe déployable, et encore plus particulièrement par l'organe déployable lui-même lors de son déploiement.

Les première et deuxième électrodes déployables peuvent avoir une architecture identique, ou des architectures différentes.

Les première et deuxième électrodes déployables peuvent être déployées de la même manière, et en particulier en même temps, et encore plus particulièrement ensemble, par exemple par un même moyen de déploiement.

Alternativement, les première et deuxième électrodes déployables peuvent être déployées indépendamment l'une de l'autre, de manière synchronisée ou non, par des moyens de déploiement différents.

Quel que soit le mode de réalisation, au moins une électrode déployable peut être agencée pour recouvrir entièrement, au moins toute la partie de l'organe déployable faisant saillie du reste l'équipement, au moins le long de sa direction de déploiement.

Ainsi, lorsque l'organe déployable n'est pas dans sa position rétractée et qu'une partie de l'organe déployable dépasse du reste de l'équipement, alors la, ou chaque, électrode déployable peut être agencée pour recouvrir totalement cette partie de l'organe qui dépasse, sur toute sa longueur. Par conséquent, dès qu'une partie de l'organe déployable dépasse du reste de l'équipement cette partie est entourée par une électrode déployable.

Suivant une alternative, au moins une électrode déployable peut être agencée pour recouvrir totalement l'organe déployable, au moins le long de sa direction de déploiement, quelle que soit la position dudit organe. Dans ce cas, le long de la direction de déploiement, la totalité de l'organe déployable est entourée par une électrode déployable, et pas uniquement la partie de l'organe déployable qui dépasse du reste de l'équipement.

Dans les deux cas, l'organe déployable peut être recouvert par l'électrode déployable uniquement le long de sa direction de déploiement, ce qui signifie qu'il peut comprendre une extrémité, par exemple avec un outil, non recouverte par ladite électrode déployable.

Suivant une caractéristique particulièrement avantageuse, au moins une électrode déployable peut être extensible.

Une telle électrode extensible présente l'avantage d'être moins encombrant, en particulier lorsque l'organe déployable n'est pas totalement déployé.

Une telle électrode extensible présente l'avantage d'être plus facile à mettre en œuvre, à utiliser, car elle peut être installée depuis l'extérieure de l'équipement sans avoir à s'introduire dans un logement dans lequel se range l'organe déployable en position rétractée.

Suivant des exemples de réalisation préférés mais nullement limitatifs, l'électrode déployable extensible peut se présenter sous la forme d'un soufflet, d'un manchon en tissu, d'un ressort ou d'une pièce élastique.

En particulier, l'électrode déployable extensible peut être un ressort, en particulier agencé pour être disposé autour de l'organe déployable par rapport à la direction de déploiement.

Le ressort peut être réalisé de toutes manières possibles. Il peut en particulier être réalisé par un ou plusieurs fils conducteurs métalliques bobinés en spires, ou par une ou plusieurs bandes métalliques bobinées en hélice.

Un ressort est particulièrement facile à mettre en œuvre, peu encombrant et peu coûteux, de sorte que son utilisation dans le dispositif de détection capacitive selon l'invention rend ce dernier moins complexe, moins encombrant et moins coûteux. En outre, un ressort peut en général supporter un nombre très élevé de cycles de déploiement, ce qui en fait une solution très fiable.

Lorsque le dispositif selon l'invention comprend une première et une deuxième électrode déployables comme énoncé plus haut, alors lesdites premières et deuxièmes électrodes déployables peuvent se présenter sous la forme de ressorts, en particulier concentriques, et électriquement isolés l'un par rapport à l'autre.

Les ressorts peuvent être isolés électriquement de différentes manières, éventuellement combinables :

- par une couche d'air entre eux ;

- en recouvrant au moins l'un des ressorts d'un élastomère ou d'une couche de matériau souple diélectrique ;

- en intercalant entre eux un tube de matériau diélectrique souple ou extensible, ou se présentant sous la forme de tronçons rigides télescopiques ou emboîtables.

Ainsi, en utilisant deux ressorts concentriques électriquement isolés entre eux, il est possible de munir l'organe rétractable d'un équipement, d'une électrode de garde et d'une électrode de mesure, de manière simple, rapide, peu encombrante, peu coûteuse, et avec très peu de modification dudit équipement.

Alternativement, ou en plus, au moins une électrode déployable peut être de taille constante, au moins dans la direction de déploiement de l'organe déployable.

Dans ce cas, suivant un exemple de réalisation non limitatif, l'électrode déployable peut se présenter sous la forme d'une plaque, d'une couche ou d'une grille, de dimension fixe, et être disposée autour d'une partie ou de la totalité de l'organe déployable.

Le dispositif de détection capacitive selon l'invention peut comprendre, pour au moins une électrode déployable, un mécanisme pour déployer, et/ou rétracter, ladite électrode déployable. Un tel mécanisme de déploiement peut comprendre un moyen d'entrainement de ladite électrode déployable, tel qu'un moteur ou un vérin, relié à ladite électrode déployable, pour entraîner l'électrode déployable entre sa position rétractée et sa position déployée.

Suivant un mode de réalisation non limitatif, au moins une électrode déployable peut être agencée pour être reliée à l'organe déployable de sorte qu'elle est déployée, et/ou rétractée, par ledit organe déployable lors de son mouvement.

Ainsi, c'est l'organe déployable, dans son mouvement de déploiement, qui entraine l'électrode déployable et provoque le déploiement, et/ou la rétractation, dudit organe. Ce mode de réalisation présente l'avantage de ne pas avoir à utiliser un mécanisme supplémentaire dédié à l'entrainement de l'électrode déployable.

Avantageusement, au moins une électrode déployable peut être agencée pour être déposée, ou réalisée, en particulier entièrement, sur une pièce de support, elle-même entraînée par l'organe déployable.

Dans ce cas, une pièce de support intermédiaire est agencée entre l'électrode déployable et l'organe déployable.

Cette pièce de support peut en particulier être solidaire de l'organe déployable.

Cette pièce de support peut être diélectrique, ou comprendre une partie diélectrique, de sorte à réaliser une isolation électrique entre l'électrode déployable et l'organe déployable.

Alternativement, ou en plus, au moins une électrode déployable peut être agencée pour être déposée, ou fixée, partiellement ou totalement, sur l'organe déployable de sorte qu'elle est déplacée dans sa totalité par ledit organe déployable.

Dans ce cas, l'électrode déployable est solidaire de l'organe déployable, sans utilisation de pièce de support intermédiaire, et est entraînée par l'organe déployable, sans utilisation d'un mécanisme d'entrainement additionnel. En particulier l'électrode déployable peut être déposée sur au moins une face latérale de l'organe déployable, et en particulier sur le pourtour de l'organe déployable, notamment par un dépôt de couches de matériau conducteur. L'électrode déployable peut également être réalisée par un circuit imprimé, en particulier flexible, fixé sur l'organe déployable, ou enroulé de sorte à former une structure autour de l'organe déployable.

Alternativement, ou en plus, au moins une électrode déployable peut être agencée pour être solidaire :

- de l'organe déployable au niveau d'une de ses extrémités, et - d'une partie de l'équipement, fixe par rapport audit organe déployable, au niveau d'une autre de ses extrémités ; de sorte qu'elle est étirée, respectivement contractée, par l'organe déployable lors de son mouvement.

Ce mode de réalisation est particulièrement adapté, mais nullement limité, au cas d'une électrode déployable extensible, telle qu'une électrode déployable se présentant sous la forme d'un ressort, ou d'un soufflet par exemple.

Dans ce cas, il est possible de fixer une extrémité de l'électrode déployable, dite extrémité distale, à une extrémité, dite distale, de l'organe déployable, c'est-à-dire à l'extrémité de l'organe déployable qui fait saillie en premier de l'équipement lors de son déploiement. Une autre extrémité, dite extrémité proximale, de l'électrode déployable peut être fixée à l'équipement, en particulier au niveau d'une ouverture de sortie par laquelle l'organe déployable sort de l'équipement lorsqu'il est déployé.

Ce mode de réalisation permet de faciliter l'installation d'une électrode déployable sur l'équipement, et en particulier sans avoir à démonter l'équipement.

De manière générale, l'électronique de mesure peut être numérique, ou analogique, ou encore une combinaison de moyens numériques et analogique. L'électronique de mesure peut comprendre un moyen de scrutation pour interroger au moins une partie des électrodes de mesure, séquentiellement. Ainsi, l'architecture de l'électronique de mesure est simplifiée.

Un tel moyen de scrutation peut comprendre un switch reliant l'électronique de mesure, séquentiellement ou à tour de rôle, à chaque électrode de mesure, ou à chaque groupe d'électrodes de mesure. Ce switch peut en outre être agencé de sorte à relier respectivement les électrodes de mesure, soit à l'électronique de mesure, soit à un autre potentiel.

Suivant des configurations, cet autre potentiel peut être identique ou sensiblement identique au potentiel des électrodes de mesure reliées à l'électronique de mesure, et/ou correspondre au potentiel de travail. Ce switch peut en particulier permettre d'utiliser une électrode alternativement comme électrode de mesure (reliée à l'électronique de mesure) ou comme électrode de garde (non mesurante mais reliée à un potentiel identique ou sensiblement identique au potentiel des électrodes de mesure).

Par ailleurs, l'électronique de mesure peut comprendre une pluralité d'électroniques de mesure, chacune étant agencée pour interroger une électrode de mesure, ou une pluralité d'électrodes de mesure par l'intermédiaire d'un moyen de scrutation.

Suivant un exemple de réalisation, la ou chaque électronique de mesure peut comprendre un amplificateur opérationnel (AO), ou un circuit réalisant un amplificateur opérationnel, fonctionnant en amplificateur de transimpédance ou de charge.

En particulier, l'AO peut être agencée de sorte que :

- une première entrée de l'AO, par exemple inverseuse, est reliée à l'électrode de mesure, directement ou par l'intermédiaire d'un moyen de scrutation ;

- une deuxième entrée, par exemple non inverseuse, est reliée à un oscillateur fournissant le potentiel de travail ;

- la sortie est rebouclée sur ladite première entrée par l'intermédiaire d'une impédance, et en particulier d'une capacité. Dans cette configuration, la sortie de l'AO fournit une tension V s dont l'amplitude est fonction de la capacité, dite capacité électrode-objet, vue par l'électrode de mesure reliée à la première entrée de l'AO.

La sortie de l'AO peut être reliée, directement ou indirectement, à un démodulateur synchrone, qui peut faire partie, ou non, du dispositif de détection capacitive selon l'invention.

L'électronique de mesure peut au moins en partie être référencée électriquement au potentiel de travail. Ainsi, l'électronique de mesure n'apporte pas de capacités parasites visibles par les électrodes de mesure, ce qui augmente la précision, et la portée, de la détection capacitive.

Le dispositif de détection capacitive selon l'invention peut en outre comprendre un oscillateur fournissant le potentiel d'excitation.

Chaque électrode de mesure réalise une détection capacitive pour un emplacement de détection.

La ou les électrodes de mesure, respectivement la ou les électrodes de garde, déployable ou non, peuvent être réalisées en tout matériau conducteur. Elles peuvent en particulier être réalisées avec des éléments de circuit imprimé (PCB), souple ou rigide, constitués de surfaces conductrices notamment métalliques déposées sur un support diélectrique ou isolant, avec un dépôt ou une couche métallique sur un matériau isolant ou diélectrique, ou avec une structure de fils conducteurs bobinés par exemple sous forme de ressort. Elles peuvent être également réalisées avec des techniques de type tissage et/ou dépôt sur un support textile.

Suivant des modes de réalisation, au moins une électrode déployable peut comprendre selon une extrémité un connecteur électrique permettant de lui relier électriquement une autre électrode. Cela peut permettre d'étendre la fonction de blindage et/ou de détection de l'électrode déployable à une autre électrode, par exemple portée par un outil fixé sur l'organe déployable. Suivant encore un autre aspect de la même invention, il est proposé un équipement comprenant un organe déployable entre :

- une position, dite rétractée, dans laquelle il se trouve, au moins en partie, à l'intérieur dudit l'équipement, et - une position, dite déployée, dans laquelle il fait saillie du reste dudit équipement ; ledit équipement étant en outre muni d'un dispositif de détection capacitive selon l'invention.

L'équipement peut par exemple se présenter sous la forme d'un robot fixe ou mobile, de forme humanoïde ou autre, ou sous la forme d'un bras manipulateur robotisé, ou d'un bras de robot ou d'un segment de robot, ou encore d'un véhicule autonome (AGV).

Suivant des modes de réalisation, le dispositif de détection peut être intégré(e), partiellement, dans un organe de l'équipement, tel qu'une coque ou un capot.

Alternativement, le dispositif de détection peut être indépendant d'un organe de l'équipement.

Par exemple, l'organe déployable peut ne pas changer de taille, ou de dimension, entre sa position rétractée et sa position déployée.

Dans ce cas, l'organe déployable est de dimension constante et est déplacé, dans le référentiel de l'équipement, pour passer de sa position rétractée à sa position déployée.

Le déplacement de l'organe de taille fixe peut être réalisé par translation ou par rotation, ou par une combinaison d'au moins une translation et d'au moins une translation.

Alternativement, l'organe déployable peut être un organe télescopique dont la taille change entre la position rétractée et la position déployée, au moins dans sa direction de déploiement.

Le déploiement de l'organe télescopique peut être réalisé par translation ou par rotation, ou par une combinaison d'au moins une translation et d'au moins une translation. L'organe peut être fixe dans le référentiel de l'équipement de sorte que seule sa taille change entre la position rétractée et la position déployée.

Alternativement, l'organe peut être mobile dans le référentiel de l'équipement de sorte que sa taille et sa position changent entre la position rétractée et la position déployée.

Comme indiqué plus, haut, quelle que soit la nature et l'architecture de l'organe déployable, son déploiement peut être réalisé par un mouvement de rotation dudit organe déployable, ou par un mouvement de translation dudit organe déployable, ou encore par une combinaison d'au moins un mouvement de rotation et d'au moins un mouvement de translation.

Alternativement ou en plus, l'organe déployable peut être déployé par gonflement dudit organe par un fluide gazeux ou liquide.

Suivant des exemples de réalisation non limitatifs, l'organe déployable peut être constitué de, ou comprendre, un porte outil, et/ou un outil.

Suivant des exemples de réalisation, l'organe déployable peut ainsi être constitué de, ou comprendre, un porte outil agencé pour recevoir et déplacer au moins un outil qui lui est fixé de manière démontable ou amovible, en particulier de manière interchangeable. Dans ce cas, l'électrode déployable peut être agencée pour recouvrir le porte outil uniquement, ou le porte outil et l'outil qui y est fixé.

Suivant des exemples de réalisation, l'organe déployable peut ainsi être constitué de, ou comprendre, un porte outil et un outil qui lui est fixé de manière démontable ou amovible, en particulier de manière interchangeable. De même que précédemment, dans ce cas, l'électrode déployable peut être agencée pour recouvrir le porte outil uniquement, ou le porte outil et l'outil qui y est fixé.

Comme expliqué précédemment, lorsque l'électrode déployable est agencée pour recouvrir le porte outil uniquement, elle peut comprendre en outre des moyens de connexion électrique permettant d'y relier électriquement une autre électrode solidaire de l'outil, de sorte à étendre la fonction de blindage et/ou de détection de l'électrode déployable à l'électrode de l'outil. Suivant des exemples de réalisation non limitatifs, l'organe déployable peut être constitué de, ou comprendre, un outil fixe, par exemple non interchangeable.

Suivant des exemples de réalisation non limitatifs, l'organe déployable peut être ou comprendre un outil tel qu'une pince, une ventouse, un foret, une aiguille, etc.

Suivant des exemples de réalisation non limitatifs, l'organe déployable peut être un axe, un doigt ou un bras déployable. Suivant des exemples de réalisation particulièrement préférés, mais nullement limitatif, l'équipement selon l'invention peut être un robot, un robot de type articulé, un bras robot, ou un robot de type SCARA.

Dans ce cas, l'organe déployable peut être un outil, ou un support d'outil ou encore un axe, un bras ou un doigt, équipant le robot. L'organe déployable peut en particulier être un outil, ou un support d'outil ou encore un axe, un bras ou un doigt équipant une partie mobile d'un robot de type SCARA.

Description des figures et modes de réalisation D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels :

- la FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif du principe de détection d'un dispositif de détection capacitive selon l'invention ;

- la FIGURE 2 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation d'un équipement comprenant un organe rétractable, selon l'état de la technique ; et

- les FIGURES 3a-3b, 4-7, 8a et 8b et 9 sont des représentations schématiques partielles d'exemples de réalisation non limitatifs d'un équipement selon l'invention munis de différents dispositifs de détection selon l'invention.

Il est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à de l'état de la technique antérieur. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie est uniquement suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Sur les figures les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.

La FIGURE 1 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation non limitatif du principe de détection d'un dispositif de détection capacitive selon l'invention.

Le dispositif de détection capacitive 100, de la FIGURE 1, est prévu pour détecter un ou des objets se trouvant dans l'environnement du dispositif 100, matérialisés par l'objet 102. Le dispositif 100 met en œuvre une détection capacitive en self- capacitance, c'est-à-dire en se basant sur la capacité, dite capacité électrode- objet, notée Ceo, formée entre une électrode 104, dite électrode de mesure, et son environnement, par exemple l'objet 102.

Le dispositif 100 comprend, généralement, une multitude d'électrodes de mesure 104. Par soucis de clarté, une seule électrode de mesure 104 est représentée sur la FIGURE 1.

Le dispositif de détection 100 peut comprendre, de manière préférentielle mais optionnelle, une ou plusieurs électrodes de garde 106, pour garder électriquement la ou les électrodes de mesure 104. Le dispositif de détection 100 comprend en outre une électronique de mesure 110.

L'électronique de mesure 110 comprend un amplificateur de courant, ou de charge, 112 matérialisé par un amplificateur opérationnel (AO) 114 et une capacité de contre-réaction 116 rebouclant la sortie de l'AO 114 à l'entrée inverseuse « - » de l'AO 114.

Dans l'exemple représenté, l'entrée inverseuse « - » de l'AO 114 est prévue pour être reliée à chaque électrode de mesure 104 par l'intermédiaire d'un moyen de scrutation 118, qui peut être par exemple un switch, de sorte à interroger individuellement à tour de rôle un ensemble de « n » électrodes de mesure, avec n³l.

Dans l'exemple représenté, l'entrée non-inverseuse « + » de GAO 114 reçoit un potentiel de travail alternatif, noté V e, différent d'un potentiel de masse, notée M, à la fréquence de travail, qui permet de polariser les électrodes de mesure 104 par l'intermédiaire de GAO 114. De manière nullement limitatif, le potentiel de travail V e est délivré par un oscillateur 120, référencé à un potentiel de masse M. Toujours dans l'exemple représenté, la, ou chaque, électrode de garde 106 est polarisée au potentiel de travail V e . Cette ou ces électrodes de gardes permettent ainsi de garder électriquement les électrodes de mesure 104 en évitant la formation de capacités parasites ou de couplage indésirables avec l'environnement. Le switch 118 est en outre agencé pour polariser les électrodes de mesure non utilisées au potentiel de travail, de sorte à les utiliser comme électrodes de garde.

Suivant un exemple nullement limitatif, le potentiel de travail est un potentiel de forme sinusoïdale :

V e = E.cos(wt).

Dans ces conditions, l'amplificateur de charge 112, et en particulier GAO 114, fournit en sortie une tension V s dont l'amplitude est fonction de la capacité de couplage, notée Ceo, entre l'électrode de mesure 104, reliée à son entrée inverseuse « - », et l'objet 102 à proximité, ou en contact, de ladite électrode de mesure 104.

Le dispositif de détection 100 comprend en outre un démodulateur synchrone 122 pour réaliser une démodulation synchrone du signal V s fourni par GAO 114, avec une porteuse Vi, de même fréquence et de préférence de même phase que le signal d'excitation V e .

Suivant un exemple nullement limitatif Vi = cos(wt).

Le démodulateur synchrone 122 fournit un signal utile V u qui est représentatif de la capacité Ceo, et donc de la présence ou non d'un objet 102. Dans la suite, par soucis de clarté et de concision, et sans aucune limitation fonctionnelle ni architecturale, on considère que l'ensemble des éléments 110-122 forment un étage électronique de détection, référencé 124.

Les FIGURES 2a et 2b sont des représentations schématiques d'un exemple de réalisation non limitatif d'un équipement selon l'état de la technique comprenant un organe rétractable.

L'équipement 200, représenté sur les FIGURES 2a et 2b, est un robot, de type SCARA, comprenant un segment distal se présentant sous la forme d'une partie mobile 202, munie d'un porte outil rétractable 204.

Le porte-outil rétractable 204 se présente sous la forme d'un bras qui peut être muni à son extrémité distale, sélectivement et de manière interchangeable, de plusieurs outils, tel que par exemple une pince, un foret, une seringue, etc. Dans l'exemple représenté, et de manière nullement limitative, le porte-outil 204 est muni d'un outil 206 sous la forme d'une ventouse 206 agencée sur son extrémité distale.

Dans la position rétractée, représentée sur la FIGURE 2a, le porte outil 204 et l'outil 206 se trouvent entièrement dans la partie mobile 202, et en particulier dans un logement 208 prévu dans la partie mobile 202.

Suivant d'autres modes de réalisation, dans la position rétractée, seule une partie du porte outil 204 et de l'outil 206 peut être contenue dans le logement 208. Certaines parties du porte outil 204 ou de son outil 206 peuvent venir en contact ou à proximité de la partie mobile 202 sans pour autant pénétrer dans le logement 208.

Dans la position déployée, représentée sur la FIGURE 2b, le porte-outil 204 avec son outil 206 fait saillie hors de la partie mobile 202 et du logement 208.

Le porte-outil 204 peut être déployé par un mouvement de translation, par exemple par coulissement sur un axe ou à l'aide d'un vérin, ou par rotation par exemple à l'aide d'une vis sans fin. Alternativement, le porte-outil 204 peut être télescopique et peut être déployé, et rétracté, par un mouvement télescopique. Le robot 200 peut être équipé d'électrodes de mesure 104, en particulier disposées sur la partie mobile 202, pour détecter des objets 102 dans son environnement et ainsi par exemple permettre d'éviter des collisions en arrêtant le robot 200 en cas d'approche d'un tel objet 102.

On comprend que dans la position déployée, le porte-outil 204, équipé ou non de son outil 206, peut être détecté par des électrodes de mesure 104 de la partie mobile 202, et ainsi perturber la détection capacitive réalisée par un dispositif de détection capacitive, et en particulier le dispositif 100 de la FIGURE 1. Cette perturbation peut constituer un danger pour la fonction d'anticollision dans la mesure où on ne peut pas distinguer un objet 102 en approche du porte-outil 204. En outre, dans sa position déployée, le porte-outil 204 peut également constituer un danger dans la mesure où il s'étend au-delà de la zone de détection des électrodes de mesure 104 supportées par la partie mobile 202, et peut donc entrer en collision avec un objet externe 102 non détecté.

La tête mobile 202 peut être mobile par rapport au reste du robot 200, par exemple par rotation ou par translation, ou encore par une combinaison d'au moins une rotation et d'au moins une translation.

De manière générale, au moins un segment du robot 200 peut être mobile par rapport à au moins un autre segment du robot 200.

Le robot 200 lui-même peut être mobile dans l'espace, par exemple l'aide roues ou de chenilles.

Les FIGURES 3a et 3b sont des représentations schématiques partielles d'un exemple de réalisation non limitatif d'un équipement selon l'invention.

L'équipement 300, représenté sur les FIGURES 3a et 3b, est un robot, de type SCARA, et comprend tous les éléments du robot 200 des FIGURES 2a et 2b. Ainsi, le robot 300 comprend une partie mobile 202 comportant un porte- outil 204 muni d'un outil 206 sous la forme d'une ventouse 206, déployable entre : - une position rétractée, représentée sur la FIGURE 3a, dans laquelle le porte-outil 204 et l'outil 206 se trouvent entièrement dans le logement 208 ; et

- une position déployée, représentée à la FIGURE 3b, dans laquelle le porte-outil 204 et l'outil 206 sont sortis du logement 208 de sorte qu'ils font saillie de la partie mobile 202.

Sur les FIGURES 3a et 3b seule la partie mobile 202 du robot supportant l'organe extensible est représentée.

Le robot 300 est en outre muni d'un exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de détection capacitive 302, selon l'invention.

Le dispositif de détection capacitive 302 fonctionne sur le même principe que le dispositif 100 de la FIGURE 1.

Le dispositif de détection capacitive 302 comprend un étage électronique de détection, qui peut être similaire ou identique à l'étage de détection 124 du dispositif 100 de la FIGURE 1.

Le dispositif de détection capacitive 302 du robot 300 des FIGURES 3a et 3b comprend une électrode de mesure, telle que l'électrode de mesure 104 du dispositif 100 de la FIGURE 1, agencée sur la partie mobile 202 du robot 300. Cette électrode de mesure 104 est fixe dans le référentiel de la partie mobile 202. Il comprend également une électrode de garde 306 positionnée entre l'électrode de mesure 104 et la partie mobile du 202 et reliée au potentiel de travail, pour garder électriquement l'électrode de mesure 104, ou en d'autres termes éviter les couplages capacitifs parasites entre l'électrode de mesure 104 et la partie mobile 202 du robot notamment.

Le dispositif de détection capacitive 302 du robot 300 des FIGURES 3a et 3b comprend en outre une électrode déployable qui est une électrode de garde, telle que l'électrode de garde 106 du dispositif 100 de la FIGURE 1, agencée déployable de sorte à garder électriquement le porte-outil 204 et la ventouse 206, en particulier lorsque ledit porte-outil 204 fait saillie de la partie mobile 202, c'est-à-dire lorsque que le porte-outil 204 n'est pas en position rétractée.

Dans l'exemple représenté sur les FIGURES 3a et 3b, l'électrode de garde 106 est solidaire du porte-outil 204. En particulier, l'électrode de garde 106 est fixée sur une pièce de support 304, elle-même solidaire du porte-outil 204. Ainsi, l'électrode de garde 106 est déployée par le porte-outil 204 lors de son déploiement. Autrement dit, dans l'exemple représenté sur les FIGURES 3a et 3b, il n'est pas utilisé de mécanisme additionnel pour déployer l'électrode de garde 106.

L'électrode de garde 106 peut être agencée autour d'au moins une partie, et en particulier de la totalité du porte-outil 204 et de la ventouse 206, le long de la direction de déploiement 310 du porte-outil 204 (y compris éventuellement la ventouse 206). Autrement dit, l'électrode de garde 106 est disposée sur une partie, ou la totalité, du pourtour du porte-outil 204 (y compris éventuellement la ventouse 206) autour de la direction de déploiement 310.

Dans la direction de déploiement 310, la hauteur de l'électrode de garde 106 est ajustée de sorte qu'elle recouvre toute la partie du porte-outil 204 qui fait saillie du logement 208 dans sa position de déploiement maximale, y compris éventuellement la ventouse.

La pièce de support 304 peut être réalisée en un matériau diélectrique de sorte à électriquement isoler l'électrode de garde 106 du porte-outil 204 et de la ventouse 206.

L'électrode de garde 106 peut être réalisée en une couche de matériau conductrice, ou une fine plaque conductrice, ou tout autre technique connue dans le domaine de la détection capacitive. En particulier, la pièce de support 304 et l'électrode de garde 106 peuvent être réalisées avec une feuille de circuit imprimé (PCB) flexible ou souple.

On comprend bien que, lorsque le porte outil 204 est dans une position déployée dans laquelle il fait sailli de la partie mobile 202, il est rendu électriquement invisible pour l'électrode de mesure 104 par l'électrode de garde 106 de sorte que son déploiement ne vient pas gêner la détection capacitive réalisée par l'électrode de mesure 104.

Dans l'exemple représenté sur les FIGURES 3a et 3b, de manière nullement limitative, l'électrode de garde 106 est de taille constante. Elle garde électriquement le porte-outil 204 muni de la ventouse 206, quelle que soit sa position, y compris dans sa position rétractée. Bien entendu, le dispositif de détection capacitive 302 du robot 300 peut comprendre d'autres électrodes de mesure et/ou de garde, en particulier sur la partie mobile 202 du robot.

La FIGURE 4 est une représentation schématique partielle d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un équipement selon l'invention.

L'équipement 400, représenté sur la FIGURE 4, est un robot.

Le robot 400 comprend, comme pour le robot 300 des FIGURES 3a et 3b, une partie mobile 202 comportant un porte-outil 204 muni d'une ventouse 206 déployable entre une position rétractée et une position déployée. Sur la FIGURE 4, le porte-outil 204 muni de la ventouse 206, est partiellement déployé : il se trouve dans une position se trouvant entre la position rétractée et la position de déploiement maximale. Sur la FIGURE 4, seule la partie mobile 202 du robot 400 est représentée.

Le robot 400 est muni d'un exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de détection capacitive 402, selon l'invention.

Le dispositif de détection capacitive 402 du robot 400 comprend tous les éléments du dispositif 302 du robot 300, sauf en ce qui concerne les différences décrites ci-dessous.

Comme pour le robot 300, le robot 400 comprend une électrode de garde 106 déployable disposée sur la pièce de support 304. Cependant, dans le robot 400, et à la différence du robot 300, l'électrode de garde 106 déployable est disposée sur la face de la pièce de support 304 en regard du porte-outil 204 et de l'outil 206.

De plus, à la différence du robot 300, le robot 400 comprend une électrode de mesure 104 déployable qui est aussi disposée sur la pièce de support 304, sur une face de ladite pièce de support 304 opposée au porte-outil 204 et à l'outil 206. Ainsi, le robot 400, et en particulier le porte-outil 204 avec l'outil 206 est muni à la fois d'une électrode de garde 106 déployable et d'une électrode de mesure 104 déployable.

Dans ces conditions, lorsque le porte-outil 204 est déployée, il permet d'augmenter la portée de la détection capacitive réalisée par le dispositif 402, et en particulier de détecter des objets qui approchent du porte outil 204 et de l'outil 206.

A la différence du robot 300, le robot 400 ne comporte pas d'électrodes sur la partie mobile 202.

La FIGURE 5 est une représentation schématique partielle d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un équipement selon l'invention.

L'équipement 500, représenté sur la FIGURE 5, est un robot.

Le robot 500 comprend, comme pour le robot 400, une partie mobile 202 comportant un porte-outil 204 muni d'une ventouse 206 déployable entre une position rétractée et une position déployée. Sur la FIGURE 5, le porte-outil 204 muni de la ventouse 206 est partiellement déployé : il se trouve dans une position se trouvant entre la position rétractée et la position de déploiement maximale.

Sur la FIGURE 5, seule la partie mobile 202 du robot 500 est représentée.

Le robot 500 est muni d'un exemple de réalisation non limitatif un dispositif de détection capacitive 502, selon l'invention.

Le dispositif de détection capacitive 502 du robot 500 comprend tous les éléments du dispositif 402 du robot 400.

Toutefois, à la différence du robot 400, le robot 500 comprend une électrode de garde 106 déployable et une électrode de mesure 104 déployable qui sont réalisées sous la forme d'un empilement constitué de deux électrodes séparées par une couche diélectrique, et disposé sur une des faces de la pièce de support 304. Cet empilement peut être réalisé par exemple avec un circuit imprimé souple ou flexible double face, avec l'électrode de mesure 104 et l'électrode de garde 106 gravées sur ses faces respectives.

Le dispositif de détection capacitive 502 du robot 500 comprend au moins une autre électrode de mesure 504, disposée sur la partie mobile 202, comme dans le robot 300 des FIGURES 3a et 3b. L'électrode de mesure 504 peut être identique ou différente de l'électrode de mesure 104. Il comprend également une autre électrode de garde 306, positionnée entre l'électrode de mesure 504 et la partie mobile 202, pour garder électriquement l'électrode de mesure 504. Ainsi, le dispositif de détection capacitive 502 comprend à la fois au moins une électrode de mesure 504 fixe dans le référentiel de la partie mobile 202, et une électrode de mesure 104 déployable avec, et en particulier par, le porte- outil 204. Chaque électrode de mesure 504 et 104 peut être reliée respectivement à son propre étage électronique de détection 124 dédié ou être reliée au même étage électronique de détection 124 par l'intermédiaire d'un switch permettant de relier alternativement les électrodes à l'entrée inverseuse de l'AO 114.

Bien entendu, le robot 400 peut également comprendre les mêmes électrodes de mesure 504 et de garde 306 sur la partie mobile 202 que le robot 500.

La FIGURE 6 est une représentation schématique partielle d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un équipement selon l'invention.

L'équipement 600, représenté sur la FIGURE 6, est un robot.

Le robot 600 comprend, comme pour le robot 500, une partie mobile 202 comportant un porte-outil 204 muni d'une ventouse 206 déployable entre une position rétractée et une position déployée. Sur la FIGURE 6, le porte-outil 204 muni de la ventouse 206 est partiellement déployé : il se trouve dans une position se trouvant entre la position rétractée et la position de déploiement maximale.

Sur la FIGURE 6, seule la partie mobile 202 du robot 600 est représentée.

Le robot 600 est muni d'un exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de détection capacitive 602, selon l'invention.

Le dispositif de détection capacitive 602 du robot 600 comprend tous les éléments du dispositif 502 du robot 500, sauf les électrodes de mesure 104 et de garde 106 déployables, ni l'électrode de garde fixe 306.

A la place des deux électrodes déployables 104 et 106, le dispositif de détection capacitive 602 du robot 600 comprend une seule électrode déployable, référencée 604, disposée sur la pièce de support 304, sur la face de ladite pièce de support 304, opposée au porte-outil 204, de manière similaire à l'électrode de mesure 104 dans le robot 500 de la FIGURE 5. L'électrode 604 est utilisée sélectivement comme électrode de mesure et comme électrode de garde. Pour ce faire, l'étage électronique de détection 124 comprend un switch, tel que le switch 118, qui relie l'électrode déployable 604 : - soit à l'entrée inverseuse de l'AO 114 : dans ce cas l'électrode déployable 604 est utilisée comme électrode de mesure ;

- soit à l'entrée non-inverseuse de l'AO 114 : dans ce cas l'électrode déployable 604 est utilisée comme électrode de garde.

Ainsi, une seule électrode déployable 604 fait office d'électrode de garde déployable et d'électrode de mesure déployable. Il est donc possible, avec une seule électrode, à la fois de garder le porte-outil 204 lorsqu'il n'est pas en position rétractée, et d'améliorer la portée et la sécurité de détection de la mesure capacitive à chaque fois que le porte-outil 204 est déployé.

Chaque électrode 604 et 504 peut être reliée respectivement à son propre étage électronique de détection 124 dédié ou être reliée au même étage électronique de détection 124 par l'intermédiaire d'un switch tel que le switch 118 permettant de relier alternativement les électrodes à un même AO 14.

Le robot 600 diffère également du robot 500 en ce qu'il ne comprend pas d'électrode de garde pour protéger les électrodes de mesure 504 et 604 (le cas échéant). Cette configuration simplifiée est possible par exemple lorsque le robot 600 est globalement polarisé au potentiel de travail.

La FIGURE 7 est une représentation schématique partielle d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un équipement selon l'invention. L'équipement 700, représenté sur la FIGURE 7, est un robot.

Le robot 700 comprend, comme pour le robot 600, une partie mobile 202 comportant un porte-outil 204 muni d'une ventouse 206 déployable entre une position rétractée et une position déployée. Sur la FIGURE 7, le porte-outil 204, muni de la ventouse 206 est partiellement déployé : il se trouve dans une position se trouvant entre la position rétractée et la position de déploiement maximale.

Sur la FIGURE 7, seule la partie mobile 202 du robot 700 est représentée.

Le robot 700 est muni d'un exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de détection capacitive 702, selon l'invention. Le dispositif de détection capacitive 702 du robot 700 comprend tous les éléments du dispositif 602 du robot 600, sauf l'électrode de mesure 504.

Autrement dit, le dispositif de détection capacitive 702 du robot 700 comprend une seule électrode 604, déployable, qui peut être utilisée sélectivement comme électrode de mesure et comme électrode de garde, tel que décrit plus haut en référence à la FIGURE 6.

Comme précédemment, cette configuration est possible par exemple lorsque le robot 700 est globalement polarisé au potentiel de travail.

Suivant une alternative non représentée, le dispositif de détection capacitive d'un équipement selon l'invention peut comprendre uniquement une électrode de mesure, à la place de l'électrode 604 des robots 600 et 700.

Il est à noter que dans toutes les configurations présentées, les électrodes de mesure peuvent être agencées pour être transformées en électrodes de garde, et réciproquement, en étant reliées par exemple à un switch, tel que le switch 118, qui permet de les relier, respectivement, soit à l'AO 14 pour les utiliser comme électrodes de mesure, soit au potentiel de travail pour les utiliser comme électrodes de garde.

Les FIGURES 8a et 8b sont des représentations schématiques partielles d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un équipement selon l'invention.

L'équipement 800, représenté sur les FIGURES 8a et 8b, est un robot, en particulier de type SCARA.

Le robot 800 comprend une partie mobile 202 comportant un porte-outil 204 muni d'une ventouse 206 déployable entre une position rétractée, représentée sur la FIGURE 8a, et une position déployée représentée sur la FIGURE 8b. Le robot 800 est muni d'un exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de détection capacitive 802, selon l'invention.

Le dispositif de détection capacitive 802 du robot 800 comprend tous les éléments du dispositif de détection capacitive 302 du robot 300 des FIGURES 3a et 3b, c'est-à-dire un étage électronique de détection 124, une électrode de mesure 104 et une électrode de garde 306 disposées fixes sur la partie mobile 202, et une électrode de garde 106 déployable.

A la différence du dispositif 302, dans le dispositif de détection capacitive 802, l'électrode de garde 106 est extensible élastiquement. Elle se présente, en particulier, sous la forme d'un ressort réalisée en un matériau conducteur.

Le ressort formant l'électrode de garde 106 est fixé, du côté d'une première de ses extrémités, dite proximale, à la partie mobile 202 du robot, par exemple par serrage, soudage ou par collage, éventuellement par l'intermédiaire d'une pièce de fixation 804. La fixation du ressort à la partie mobile 202 du robot peut être réalisée, par exemple au niveau de l'ouverture par laquelle le porte-outil 204 sort de la partie mobile 202 du robot, et en particulier du logement 208.

Du côté de son extrémité, dite distale, opposée à son extrémité proximale, le ressort formant l'électrode de garde 106 est fixé au porte-outil 204, par serrage, soudage ou par collage, éventuellement par l'intermédiaire d'une pièce de fixation 806, elle-même solidaire dudit porte-outil 204. La fixation du ressort au porte-outil 204 peut être réalisée par exemple au niveau de l'extrémité distale dudit porte-outil 204, vue depuis la partie mobile 202 du robot, c'est-à-dire l'extrémité comportant la ventouse 206.

Dans ces conditions, lorsque le porte-outil 204 se déploie, il étire le ressort formant l'électrode de garde 106, et lorsque le porte-outil 204 se rétracte, il contracte le ressort formant l'électrode de garde 106. Ainsi, toute la partie du porte-outil 204 sortant du logement 208 est entourée par le ressort formant l'électrode de garde 106, quelle que soit la position du porte-outil 204.

Le ressort formant l'électrode de garde 106 peut être agencé de sorte qu'il se trouve dans une configuration de repos lorsque le porte-outil 204 se trouve en position rétractée, ou lorsque le porte-outil 204 se trouve à mi-course entre la position rétractée et la position déployée, ou encore lorsqu'il se trouve en position déployée.

La FIGURE 9 est une représentation schématique partielle d'un autre exemple de réalisation non limitatif d'un équipement selon l'invention. L'équipement 900, représenté sur la FIGURE 9, est un robot, en particulier de type SCARA.

Le robot 900 comprend, à l'instar du robot 500, une partie mobile 202 comportant un porte-outil 204 muni d'une ventouse 206 déployable entre une position rétractée et une position déployée.

Le robot 900 est muni d'un exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de détection capacitive 902, selon l'invention.

Le dispositif de détection capacitive 902 du robot 900 comprend tous les éléments du dispositif de détection capacitive 502 du robot 500 de la FIGURE 5, c'est-à-dire :

- un étage électronique de détection 124,

- une électrode de mesure 104 déployable,

- une électrode de garde 106 déployable ; et

- une électrode de mesure 504 et une électrode de garde 306 disposées fixes sur la partie mobile 202.

A la différence du dispositif de détection 502, dans le dispositif de détection capacitive 902, l'électrode de garde 106 est extensible élastiquement. En particulier, elle est formée par un ressort comme dans le robot 800 des FIGURES 8a et 8b.

De plus, toujours à la différence du dispositif de détection 502, dans le dispositif de détection capacitive 902, l'électrode de mesure 106 est extensible élastiquement. En particulier, elle est formée par un ressort, de manière similaire à l'électrode de garde 106.

Plus particulièrement, le ressort formant l'électrode de mesure 104 est disposée autour de l'électrode de garde 106. Ainsi, les électrodes 104 et 106 sont formées par deux ressorts concentriques.

Les ressorts formant les électrodes 104 et 106 sont séparés d'une couche d'air, isolant ainsi lesdits ressorts entre eux. De plus, chaque ressort peut être recouvert d'un vernis ou d'une couche diélectrique électriquement isolante.

Chacun des ressorts formant l'électrode de mesure 104 et l'électrode de garde 106, est fixé du côté d'une première de ses extrémités, dite proximale, à la partie mobile 202 du robot, par exemple par serrage, soudage ou par collage, éventuellement par l'intermédiaire d'une pièce de fixation 804. La fixation du ressort à la partie mobile 202 peut être réalisée, par exemple au niveau de l'ouverture par laquelle le porte-outil 204 sort de la partie mobile 202, et en particulier du logement 208.

Du côté de son extrémité, dite distale, opposée à son extrémité proximale, chacun des ressorts formant l'électrode de mesure 104 et l'électrode de garde 106 est fixé au porte-outil 204 par serrage, soudage ou par collage, éventuellement par l'intermédiaire d'une pièce de fixation 806, elle-même solidaire dudit porte-outil 204. La fixation du ressort au porte-outil 204 peut être réalisée, par exemple au niveau de l'extrémité distale dudit porte-outil 204, vue depuis la partie mobile 202 du robot.

Dans ces conditions, chacun des ressorts formant l'électrode de mesure 104 et de garde 106, est étiré lorsque le porte-outil 204 se déploie et est comprimé lorsque le porte-outil 204 se rétracte. Ainsi, toute la partie du porte- outil 204 sortant du logement 208 est entourée par les ressorts formant l'électrode de mesure 104 et l'électrode de garde 106, quelle que soit la position du porte-outil 204.

Chacun des ressorts peut être agencé de sorte qu'il se trouve dans une configuration de repos lorsque le porte-outil 204 se trouve en position rétractée, ou lorsque le porte-outil 204 se trouve à mi-course entre sa position rétractée et sa position déployée.

Il est à noter comme précédemment que si les ressorts formant l'électrode de mesure 104 et l'électrode de garde 106 s'étendent de sorte à couvrir toute la face arrière de l'électrode de mesure 504 de la partie mobile 202, l'électrode de garde 306 de cette partie mobile 202 peut être omise.

Les ressorts des robots 800 et 900 peuvent être réalisés de toutes manières possibles. Ils peuvent en particulier être réalisés par des fils conducteurs métalliques bobinés en spires, ou par des bandes métalliques bobinées en hélice.

Il est à noter que, dans la mesure où le porte outil ou l'outil sont à une distance du ressort suffisamment grande par rapport à l'espace entre les spires successives, l'effet de blindage électrique recherché est suffisamment atteint pour que l'outil ou le porte outil ne perturbe pas les mesures des capteurs avoisinants. Par ailleurs, les électrodes déployables sous forme de ressorts telles que décrites en relation avec les robots 800-900 peuvent être mises en œuvre dans toutes les configurations de mesure décrites en relation avec les robots 300- 700.

Suivant des variantes des modes de réalisation décrits précédemment, les électrodes déployables peuvent être agencées de sorte à protéger le porte- outil uniquement. Dans ce cas, elles peuvent être agencées pour ne pas couvrir l'outil. Dans le cas des ressorts des robots 800 et 900, elles peuvent être par exemple fixées à la partie distale du porte-outil. Cette configuration est utilisable notamment avec des outils non-conducteurs d'électricité, tels que des ventouses.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples détaillés ci- dessus.

Par exemple, l'invention n'est pas limitée aux exemples de robots décrits, et peut être utilisée pour d'autres types de robots ou équipements comprenant un organe déployable par translation et/ou par rotation. L'équipement peut être un robot ou tout appareil robotisé. L'organe déployable peut être télescopique, ou de taille fixe, peut être un porte-outil, ou un axe, ou un bras, ou tout autre pièce de l'équipement.




 
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