FR2610885A1

FR2610885A1 - Motorised vehicle with caterpillar tracks with articulated arms for negotiating obstacles

Info

Publication number: FR2610885A1
Application number: FR8702098A
Authority: FR
Inventors: Jean-Michel Cour; Jean-Pierre Bersegol
Original assignee: PROTEE
Current assignee: PROTEE
Priority date: 1987-02-18
Filing date: 1987-02-18
Publication date: 1988-08-19
Anticipated expiration: 2007-02-18
Also published as: FR2610885B1

Abstract

Vehicle with caterpillar tracks provided for passing over obstacles and uneven surfaces comprising ridges. It essentially comprises an articulated arm 25 ending in a jockey wheel 26 which is placed in contact with the ground when the vehicle negotiates a ridge so as to prevent abrupt tilting. Roll, pitch and yaw of the vehicle are measured by cells 40 and the ridges are picked out by infrared sensors 42. Possible use for inspecting and cleaning industrial premises and underground stations.

Description

VEHICULE MOTORISE A CHENILLES AVEC BRAS ARTICULES POUR
FRANCHISSEMENT D'OBSTACLES
DESCRIPTION
La présente invention a trait à un véhicuLe motorisé à cheniLLes muni d'un bras articulé pour franchissement d'obstacles.MOTOR VEHICLE WITH TRACKS WITH ARTICULATED ARMS FOR
CROSSING OF OBSTACLES
DESCRIPTION
The present invention relates to a motorized vehicle with tracks provided with an articulated arm for crossing obstacles.

Les instaLLations industrieLles et pubLiques justifient fréquemment, pour des missions de nettoiement, d'entretien, ou encore d'inspection dans des régions inaccessibles à L'homme et notamment dans des zones contaminées, L'intervention de robots partieLLement ou totalement automatisés. A cause de leur stabilité et de Leur fiabilité, Les véhicules à chenilles sont souvent préférés, d'autant plus que Les parcours que les robots doivent accompLir passent souvent par des obstacles tels que des plans inclinés, des escaliers, des pas de portes ou des dénivellations. The industrial and public facilities frequently justify, for cleaning, maintenance or inspection missions in regions inaccessible to humans and in particular in contaminated areas, the intervention of partially or fully automated robots. Because of their stability and reliability, tracked vehicles are often preferred, especially since the routes that the robots must follow often pass through obstacles such as inclines, stairs, steps of doors or unevenness.

Les véhicules à chenilles existants vont maintenant être décrits et discutés. Pour cela, on classe ces véhicules en fonction du nombre de chenilles, de corps chenillés et de corps non chenillés intérieurs ou extérieurs qu'iLs comprennent, un corps chenillé étant défini comme un solide indéformable qui participe directement au support d'une ou plusieurs chenilles alors qu'un corps non chenillé peut être défini comme un solide indéformable ne supportant pas de chenille. Un corps non chenillé est dit extérieur s'il constitue un appendice, et il est dit intérieur s'il constitue un éLément intermédiaire de raccordement entre plusieurs corps chenillés. Existing tracked vehicles will now be described and discussed. To do this, these vehicles are classified according to the number of tracks, of tracked bodies and of interior or exterior non-tracked bodies which they comprise, a tracked body being defined as a non-deformable solid which directly participates in the support of one or more tracks. whereas a non-tracked body can be defined as a non-deformable solid that does not support a track. A non-tracked body is said to be exterior if it constitutes an appendage, and it is said to be interior if it constitutes an intermediate element for connection between several tracked bodies.

Les véhicules Les plus simples comprennent deux chenilles solidaires d'un seul corps chenilLé. La plupart des chars d'assaut militaires font partie de cette catégorie. Tels quels, ces véhicules sont particulièrement instables parce qu'ils ne comprennent pas de moyens de contrôLe de La position du centre de gravité du véhicule par rapport aux points d'appui sur Le sol et des moments d'inertie du véhicule par rapport à ces points d'appui. Il en résulte en particulier que, lorsque le véhicule franchit une crête, il bascule brusquement d'un versant à l'autre. The simplest vehicles include two tracks attached to a single tracked body. Most military tanks fall into this category. As such, these vehicles are particularly unstable because they do not include means for controlling the position of the center of gravity of the vehicle relative to the points of support on the ground and moments of inertia of the vehicle relative to these support points. As a result, in particular, when the vehicle crosses a ridge, it suddenly switches from one slope to another.

Comme l'illustre notamment le brevet français FR-A-Z 450 191, la stabilité des véhicules de ce type peut être améliorée en articulant sur le corps chenillé un corps non chenille supportant la charge utile du véhicule. Le déplacement du centre de gravité de l'ensemble par pivotement de la charge utile permet dans ce cas d'améliorer la stabilité du véhicule lorsque celui-ci se déplace sur une pente. As illustrated in particular in French patent FR-A-Z 450 191, the stability of vehicles of this type can be improved by articulating on the tracked body a non-tracked body supporting the payload of the vehicle. The displacement of the center of gravity of the assembly by pivoting of the payload makes it possible in this case to improve the stability of the vehicle when it is traveling on a slope.

Toutefois, ces véhicules ne comportent pas de moyens de contr8le de la position du véhicule, notamment de son inclinaison de tangage, et ils ne comportent pas davantage de moyens de reconnaissance de la configuration du sol sur lequel le véhicule va passer. Il en résulte que, lors du passage d'une crete telle que celle qui sépare un palier d'un escalier descendant, la modification de la position de la charge utile ne peut être synchronisée avec le franchissement de la crête, et que le véhicule retombe brusquement en arrivant sur Le deuxième versant, avec des risques importants de perte de stabilité si celui-ci est en pente descendante. However, these vehicles do not include means for controlling the position of the vehicle, in particular its pitch inclination, and they do not further include means for recognizing the configuration of the ground over which the vehicle will pass. It follows that, when passing a ridge such as that which separates a landing from a descending staircase, the modification of the position of the payload cannot be synchronized with the crossing of the ridge, and that the vehicle falls back suddenly arriving on the second slope, with significant risks of loss of stability if it is on a downward slope.

Il est possible d'améliorer la stabilité de ces véhicules en allongeant Les chenilles. L'encombrement qui en résulte serait cependant inacceptable en pratique. It is possible to improve the stability of these vehicles by lengthening the tracks. The resulting size would however be unacceptable in practice.

Un deuxième type connu de véhicule à chenilles est illustré par Le brevet français FR-A-2 523 914. Il comprend deux chenilles à configuration variable et cinq corps chenillés constitués par un corps central et par deux systèmes de bielles articulées à deux segments. Ce véhicule est de réalisation complexe et un guidage correct des chenilles est difficile à réaliser concrètement. En particulier, leur déjantement est possible et leur tension ne peut etre garantie, ce qui est un inconvénient decisif dans le cas d'un franchissement d'escalier où les chenilles reposent sur plusieurs nez de marches. A second known type of tracked vehicle is illustrated by French patent FR-A-2 523 914. It comprises two tracks with variable configuration and five tracked bodies constituted by a central body and by two systems of articulated connecting rods with two segments. This vehicle is of complex construction and correct guidance of the tracks is difficult to achieve in practice. In particular, their deviation is possible and their tension cannot be guaranteed, which is a decisive disadvantage in the case of a staircase crossing where the tracks rest on several noses of steps.

La présente invention concerne un véhicule à chenilles qui ne présente pas ces inconvénients d'instabillité et de complexité de conception. The present invention relates to a tracked vehicle which does not have these drawbacks of instability and complexity of design.

De façon plus précise, elle concerne un véhicule motorisé et nobile sur un sol comportant des pentes variables séparées par des crêtes comprenant un corps chenillé nis en mouvement au moyen d'une paire de chenilles se déplaçant sur le sol, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un bras articulé à une extrémité avant du corps chenille, une extrémité du bras portant un organe apte à venir en contact roulant ou glissant avec le sol, et un moyen pour deplacer Le bras dans une position rétractée dans laquelle ledit organe n'est pas en contact avec le sol et une position déployée dans laquelle L'organe est en contact avec le sol. More specifically, it relates to a motorized vehicle which is movable on a ground comprising variable slopes separated by ridges comprising a tracked body nis in motion by means of a pair of tracks moving on the ground, characterized in that it further comprises an arm articulated at a front end of the track body, one end of the arm carrying a member capable of coming into rolling or sliding contact with the ground, and means for moving the arm in a retracted position in which said member does not is not in contact with the ground and a deployed position in which the organ is in contact with the ground.

Le véhicule comprend de préférence quatre capteurs optiques comprenant chacun un émetteur de rayonnement en éventail étalé verticalement et orient vers l'avant ou vers l'arrière suivant que les capteurs optiques sont situes à L'avant ou à l'arrière du véhicule, ainsi qu'un récepteur pour recueillir et mesurer le rayonnement diffusé en fonction des variations de pente du sol, et ainsi qu'une cellule de mesure de tangage et une cellule de mesure de roulis du véhicule. The vehicle preferably comprises four optical sensors each comprising a fan-shaped radiation emitter spread out vertically and oriented towards the front or rear depending on whether the optical sensors are located at the front or at the rear of the vehicle, as well as a receiver for collecting and measuring the scattered radiation as a function of variations in the slope of the ground, and also a cell for measuring pitch and a cell for measuring roll of the vehicle.

Dans ces conditions, on peut installer une centrale de pilotage automatique apte à commander le déplacement de chaque bras et de chaque chenille à l'aide des cellules de mesure de tangage et de roulis et des capteurs optiques. Under these conditions, it is possible to install an automatic piloting unit capable of controlling the movement of each arm and of each track using the pitch and roll measurement cells and optical sensors.

On va à présent décrire, à titre d'exemple non
Limitatif, un mode de réalisation préféré de l'invention et une variante possible en se référant aux dessins annexés dont
L'énumération suit :
- La figure 1 est une vue de dessous d'un mode de réalisation préféré de l'invention ;
- la figure 2 est une vue de c8té du véhicule représenté figure 1 ;
- Les figures 3a à 39 illustrent differentes séquences de montée d'un escalier par le véhicule des figures 1 et 2 ;
- Les figures 4a à 4d illustrent differentes séquences de descente d'un escalier par le véhicule des figures 1 et 2 ;
- la figure 5 représente une vue de dessous d'une variante du mode de réalisation préféré du véhicule ; et
- La figure 6 est une vue de coté du véhicule représenté sur la figure 5.We will now describe, by way of example not
Limiting, a preferred embodiment of the invention and a possible variant with reference to the accompanying drawings,
The enumeration follows:
- Figure 1 is a bottom view of a preferred embodiment of the invention;
- Figure 2 is a side view of the vehicle shown in Figure 1;
- Figures 3a to 39 illustrate different sequences of climbing a staircase by the vehicle of Figures 1 and 2;
- Figures 4a to 4d illustrate different sequences of descending a staircase by the vehicle of Figures 1 and 2;
- Figure 5 shows a bottom view of a variant of the preferred embodiment of the vehicle; and
- Figure 6 is a side view of the vehicle shown in Figure 5.

Le véhicule selon l'invention comprend, comme Le représentent les figures 1 et 2, un corps chenillé 11 et deux chenilles disposées sur les cotés gauche et droit du véhicule, par rapport à un plan de symétrie longitudinal du véhicule. Ces chenilles portent les chiffres de référence 21 et 21'. D'une façon générale, toutes les pièces disposées symétriquement par rapport à ce même plan portent également les mêmes chiffres de référence, ce chiffre étant affecte d'un symbole (') pour la pièce située sur le côte droit du véhicule. The vehicle according to the invention comprises, as shown in Figures 1 and 2, a tracked body 11 and two tracks disposed on the left and right sides of the vehicle, relative to a longitudinal plane of symmetry of the vehicle. These tracks carry the reference numbers 21 and 21 '. In general, all the parts arranged symmetrically with respect to this same plane also bear the same reference numbers, this number being assigned a symbol (') for the part located on the right side of the vehicle.

Les chenilles 21 et 21' sont montées chacune sur trois roues 18, 19, 20 et 18', 19' et 20' de même diamètre. Les roues 19, 20 et 19', 20' sont relativement espacées les unes des autres, de sorte que les parties des chenilles situées entre ces roues reposent normalement sur le sol. Pour maintenir les parties des chenilles situées entre les roues 19, 20 et 19', 20', ces parties passent sous un ensemble de galets intermédiaires 22 et 22' dont le nombre et la repartition peuvent être modifiés par rapport au dessin. The tracks 21 and 21 'are each mounted on three wheels 18, 19, 20 and 18', 19 'and 20' of the same diameter. The wheels 19, 20 and 19 ', 20' are relatively spaced from each other, so that the parts of the tracks situated between these wheels normally rest on the ground. To maintain the parts of the tracks located between the wheels 19, 20 and 19 ', 20', these parts pass under a set of intermediate rollers 22 and 22 ', the number and distribution of which can be modified with respect to the drawing.

Les roues 18 et 18' situées à L'avant du véhicule sont relativement proches des roues médianes 19 et 19', mais leurs axes sont décalés vers le haut par rapport au plan contenant Les axes des roues 19, 19' et 20, 20'. Ainsi, les parties d'attaque des chenilles situées entre Les roues 18, 19 et 18', 19' sont
Inclinées vers le haut par rapport aux parties des chenilles situées entre les roues 19, 20 et 19', 20', de sorte qu'elles ne sont pas normalement en contact avec le sol. Ces parties inclinées des chenilles facilitent l'attaque d'une montée par le véhicule. Il faut toutefois noter que ces parties inclinées ne sont pas absolument nécessaires et que le véhicule selon
L'invention pourrait posséder des chenilles qui seraient tendues uniquement entre deux roues avant et arrière.The wheels 18 and 18 'located at the front of the vehicle are relatively close to the middle wheels 19 and 19', but their axes are offset upward relative to the plane containing the axes of the wheels 19, 19 'and 20, 20' . Thus, the attacking parts of the tracks located between the wheels 18, 19 and 18 ', 19' are
Inclined upwards with respect to the parts of the tracks situated between the wheels 19, 20 and 19 ', 20', so that they are not normally in contact with the ground. These inclined parts of the tracks facilitate the attack of a climb by the vehicle. It should however be noted that these inclined parts are not absolutely necessary and that the vehicle according to
The invention could have tracks which are stretched only between two front and rear wheels.

Les roues 20 et 20' situées à L'arrière du véhicule sont notrices et mues indépendamment par deux blocs moteur indépendants 14 et 14' portés par le corps chenillé 11. The wheels 20 and 20 'located at the rear of the vehicle are marked and moved independently by two independent engine blocks 14 and 14' carried by the tracked body 11.

Les axes des roues 19, 19' et 20, 20' sont supportés directement par le corps chenillé 11. The axes of the wheels 19, 19 'and 20, 20' are supported directly by the tracked body 11.

Les axes des roues 18 et 18' sont chacun supportes par une glissière 23 montée sur Le corps chenillé 11 de façon à pouvoir se déplacer selon l'axe longitudinal du vehicule. Chaque glissiere 23 est poussée vers l'avant par un système à vis ou à ressort 30 prenant appui sur le corps chenillé. Les roues avant 18 et 18' assurent donc la tension des chenilles 21 et 21'. The axes of the wheels 18 and 18 'are each supported by a slide 23 mounted on the tracked body 11 so as to be able to move along the longitudinal axis of the vehicle. Each slide 23 is pushed forward by a screw or spring system 30 bearing on the tracked body. The front wheels 18 and 18 'therefore ensure the tension of the tracks 21 and 21'.

Les galets 22 et 22' sont utilisés pour améliorer l'adhérence des chenilles 21 et 21' sur le sol et pour améliorer le pivotement du véhicule. A cet effet, les axes 33 des galets 22 représentés figure 2 sont montés sur des tiges 37 portées par un longeron 34 solidaire du corps chenillé Il de façon à pouvoir coulisser verticalement et plaquer la chenille 21 contre le sol au moyen de ressorts de compression 35 interposés entre les axes 33 et le longeron 34 et solidaires de celui-ci par l'intermédiaire de vis de réglage 36. The rollers 22 and 22 'are used to improve the grip of the tracks 21 and 21' on the ground and to improve the pivoting of the vehicle. To this end, the axes 33 of the rollers 22 shown in Figure 2 are mounted on rods 37 carried by a beam 34 secured to the tracked body II so as to be able to slide vertically and press the track 21 against the ground by means of compression springs 35 interposed between the axes 33 and the beam 34 and integral with the latter by means of adjustment screws 36.

Cette disposition est commune à tous les galets 22, même si on ne l'a représentée que pour certains d'entre eux sur
La figure 2. Les axes des galets 22' sont également reliés au corps chenillé 11 au moyen de pièces mécaniques symétriques de celles représentées sur la figure 2.This arrangement is common to all the rollers 22, even if it has only been shown for some of them on
FIG. 2. The axes of the rollers 22 ′ are also connected to the tracked body 11 by means of mechanical parts symmetrical to those shown in FIG. 2.

En comprimant au maximum les ressorts des galets situés au droit du centre de gravité du véhicule, on permet le pivotement du véhicule autour d'un point proche du milieu du segment défini par le point de contact de ces galets avec le sol, c'est-à-dire proche de la projection verticale du centre de gravite. Dans ces conditions, la stabilité du véhicule est très bonne. By compressing the springs of the rollers located to the right of the center of gravity of the vehicle as much as possible, the vehicle is pivoted around a point close to the middle of the segment defined by the point of contact of these rollers with the ground. ie close to the vertical projection of the center of gravity. Under these conditions, the stability of the vehicle is very good.

Les chenilles 21 et 21' sont munies sur leurs faces intérieures de plots 31 et 31' tronconiques complémentaires d'évidements 32 et 32' formés dans les roues arrière motrices 20 et 20'. Les roues avant 18 et 18' et médianes 19 et 19', ainsi que les galets 22 et 22', sont munis de rainures circulaires de façon à ne pas entrer en contact avec Les plots 31 et 31' et à ne pas gener Leur défilement. The tracks 21 and 21 'are provided on their internal faces with studs 31 and 31' complementary frustoconical recesses 32 and 32 'formed in the rear drive wheels 20 and 20'. The front wheels 18 and 18 'and middle 19 and 19', as well as the rollers 22 and 22 ', are provided with circular grooves so as not to come into contact with the studs 31 and 31' and not to generate their scrolling .

Le corps chenillé 11 comprend également une entretoise transversale 14 pourvue d'une console inférieure 38 et d'un manche longitudinal 39 auquel est fixé Le corps d'un vérin 24. Un bras coudé 25 est articulé par son coude sur la console 38 ; la tige du vérin 24 est reliée à L'une des extrémités du bras, dont
L'autre extrémité supporte une roue folle 26. Le vérin 24 peut en particulier amener le bras 25 dans une position rétractée ou la roue folle 26 est nettement soulevée du sol (figure 2) et dans une position déployée où La roue folle 26 est en contact avec le sol, et ceci dans des circonstances qui seront explicitées plus loin.The tracked body 11 also comprises a transverse spacer 14 provided with a lower console 38 and a longitudinal handle 39 to which the body of a jack 24 is fixed. A bent arm 25 is articulated by its elbow on the console 38; the rod of the jack 24 is connected to one of the ends of the arm, of which
The other end supports a idler wheel 26. The jack 24 can in particular bring the arm 25 into a retracted position or the idler wheel 26 is clearly raised from the ground (FIG. 2) and in a deployed position where the idler wheel 26 is in contact with the ground, and this in circumstances which will be explained below.

Il convient de noter que l'articulation du bras coude 25 est disposée suffisamment loin de l'avant du véhicule pour que son extrémité avant, support de la roue folle 26, ne dépasse de l'avant du véhicule dans aucune des positions qu'elle peut prendre. Le véhicule selon L'invention est en outre muni de capteurs portés par le corps chenillé 11 : une cellule de mesure de tangage 40, nesurant l'angLe du véhicule autour d'un axe transversal, par rapport à un plan horizontal, une cellule de mesure de roulis 41, mesurant L'angle que fait le véhicule autour d'un axe longitudinal par rapport à un plan horizontal, et quatre capteurs optiques situés à L'avant gauche, à L'avant droit, à L'arrière gauche et à l'arrière droit du véhicule et portant respectivement les références 42VG, 42VD, 42RG et 42RD. Les capteurs optiques 42 situes à L'avant et les capteurs optiques 42 situés à L'arrière émettent, au moyen d'émetteurs 45 et respectivement vers L'avant et vers L'arrière, un rayonnement électromagnétique tel que L'infrarouge selon un eventail étalé dans un plan vertical suivant deux angles d'ouverture désignés respectivement par VA pour les capteurs 42 fixées à L'avant et par RA pour les capteurs 42 fixes à L'arrière. It should be noted that the articulation of the elbow arm 25 is disposed far enough from the front of the vehicle so that its front end, which supports the idler wheel 26, does not protrude from the front of the vehicle in any of the positions it can take. The vehicle according to the invention is furthermore provided with sensors carried by the tracked body 11: a pitch measurement cell 40, measuring the angle of the vehicle around a transverse axis, relative to a horizontal plane, a roll measurement 41, measuring the angle that the vehicle makes around a longitudinal axis with respect to a horizontal plane, and four optical sensors located at the front left, at the front right, at the rear left and at the right rear of the vehicle and bearing the references 42VG, 42VD, 42RG and 42RD respectively. The optical sensors 42 located at the front and the optical sensors 42 located at the rear emit, by means of transmitters 45 and respectively towards the front and towards the rear, an electromagnetic radiation such as infrared according to a range. spread in a vertical plane along two opening angles designated respectively by VA for the sensors 42 fixed at the front and by RA for the sensors 42 fixed at the rear.

L'intérêt des capteurs optiques 42 est d'indiquer les modifications de La pente du sol : le rayonnement émis est alors diffusé de façon différente et La fraction recueillie par des récepteurs 44 incorporés à chaque capteur optique 42 est modifiée en intensité. La comparaison des informations fournies par la paire de capteurs optiques 42 gauche et droit émettant dans Le sens de la marche du véhicule permet donc de déterminer si le changement de pente va être abordé de front ou de biais, c'est-à- dire si Le véhicule subit une déviation de Lacet. Dans
L'affirmative, on effectue une correction de lacet en faisant pivoter Le véhicule. Le procédé peut être automatique, et dans ce cas un calculateur 43 reçoit Les signaux délivres par le capteurs optiques 42.Ce calculateur 43 reçoit également Les signaux délivrés par les cellules de tangage 40 et de roulis 41 et il commande les bLocs moteur 14 et 14', ainsi que le vérin 24. La correction de lacet peut aussi etre faite manuellement dans le cas d'un pilotage humain.The interest of the optical sensors 42 is to indicate the modifications of the slope of the ground: the emitted radiation is then diffused in a different way and the fraction collected by receivers 44 incorporated in each optical sensor 42 is modified in intensity. The comparison of the information provided by the pair of left and right optical sensors 42 emitting in the direction of travel of the vehicle therefore makes it possible to determine whether the change in slope will be approached head on or at an angle, that is to say if The vehicle undergoes a Lacet deviation. In
If so, a yaw correction is made by rotating the vehicle. The process can be automatic, and in this case a computer 43 receives the signals delivered by the optical sensors 42. This computer 43 also receives the signals delivered by the pitch 40 and roll cells 41 and it controls the engine bLocs 14 and 14 ', as well as the jack 24. The yaw correction can also be done manually in the case of human piloting.

On va maintenant décrire dans deux cas particuliers le fonctionnement du véhicule selon l'invention, à l'aide des figures 3 et 4. We will now describe in two particular cases the operation of the vehicle according to the invention, with the aid of FIGS. 3 and 4.

Sur La figure 3a, le véhicule est sur le point de monter un escalier constitué ici de quatre marches Ml à M4 en marche avant. Le bras 25 est en position repliée, comme on l'a représenté figure 2. La position du centre de gravité du véhicule est supposée connue à l'intérieur d'un intervalle longitudinal représenté par le segment entre les points G1 et G2. In Figure 3a, the vehicle is about to climb a staircase here consisting of four steps Ml to M4 in forward. The arm 25 is in the folded position, as shown in FIG. 2. The position of the center of gravity of the vehicle is assumed to be known within a longitudinal interval represented by the segment between the points G1 and G2.

Sur La figure 3b, les roues médianes 19 et 19' ont escaladé La première marche Ml et on se trouve dans une étape où
La partie d'attaque et la partie inférieure des chenilles 21 et 21' contribuent simultanément à La montée de l'escalier.In Figure 3b, the middle wheels 19 and 19 'have climbed The first step Ml and we are in a stage where
The leading part and the lower part of the tracks 21 and 21 'contribute simultaneously to the ascent of the staircase.

Au cours de La montée (figure 3c), le véhicule est en contact par la partie inférieure des chenilles 21 et 21' avec Le nez des différentes narches M1 à M3. Dans L'étape de la figure 3d, le véhicule commence à surplomber le palier au-dessus de
L'escalier nais continue à reposer sur te nez des marches M2 à 4 car la projection verticale des points du segment Gl-G2 passe toujours par l'escalier. On appelle "crête" et on note CR le nez de La marche suprieure M4 qui correspond également à l'extrémité du palier et à la ligne autour de laquelle le véhicule basculerait si sa montée se poursuivait sans nise en action du dispositif selon l'invention.During the climb (Figure 3c), the vehicle is in contact through the lower part of the tracks 21 and 21 'with the nose of the different channels M1 to M3. In the step of figure 3d, the vehicle begins to overhang the landing above
The narrow staircase continues to rest on the noses of steps M2 to 4 because the vertical projection of the points of the Gl-G2 segment always passes through the staircase. We call "crest" and we denote CR the nose of the top step M4 which also corresponds to the end of the landing and to the line around which the vehicle would tip if its climb continued without action in action of the device according to the invention .

Au cours de L'étape symbolisée par la figure 3a, les capteurs optiques avant 42VG et 42VD ont permis de repérer la distance du véhicule à la première narche MI et, après éventuellement une correction de Lacet, d'aborder L'escalier de front. Au cours de la nontée de L'escalier représentée par les figures 3c ou 3d, Les capteurs optiques avant 42VG et 42VD permettent de reperer à l'avance la ligne de crête CR et Le palier. Si nécessaire, une nouvelle correction de lacet peut etre effectuée. During the stage symbolized by FIG. 3a, the optical sensors before 42VG and 42VD made it possible to identify the distance from the vehicle to the first mooring line MI and, possibly after a yaw correction, to approach the staircase from the front. During the climbing of the staircase represented by FIGS. 3c or 3d, the front optical sensors 42VG and 42VD make it possible to spot in advance the crest line CR and the bearing. If necessary, a new yaw correction can be performed.

Le véhicule aborde la crête suivant le procédé représente sur la figure 3e. Avant que la projection verticale du point G1 à l'avant du segment G1-G2 ne franchisse la crête CR, le vérin 24 est mis en action et fait reposer la roue folle 26 sur te sol. The vehicle approaches the ridge according to the process shown in Figure 3e. Before the vertical projection of the point G1 at the front of the segment G1-G2 crosses the crest CR, the jack 24 is actuated and causes the idler wheel 26 to rest on the ground.

Le véhicule continue alors son avance jusqu'à ce que le point G2 passe au-dessus de la crete CR. C'est ce que représente
La figure 3f. On est alors sûr que le véhicule est prêt à reposer sur te palier et on rétracte progressivement le bras 25.The vehicle then continues its advance until point G2 passes over the crest CR. This is what
Figure 3f. We are then sure that the vehicle is ready to rest on the landing and we gradually retract the arm 25.

Dans L'étape finale de la figure 39, le bras 25 est de nouveau replié et le véhicule repose sur le palier après avoir franchi La crête CR sans à-coup. Sa narche en avant peut alors reprendre sans action du bras 25 jusqu'à La prochaine crête. In the final step of Figure 39, the arm 25 is folded again and the vehicle rests on the landing after crossing the crest CR smoothly. Its forward boom can then resume without action from arm 25 until The next crest.

Plusieurs variantes sont possibles dans la réalisation de ce procédé de passage de crête. Several variants are possible in the implementation of this peak crossing process.

Il est tout d'abord possible de profiter des indications de la cellule de mesure de tangage 40 pour faire coincider la descente de La roue folle 26 sur le sol avec le passage de la projection verticale du point G1 sur la ligne de crete CR. Il est alors nécessaire de disposer du calculateur 43. It is first of all possible to take advantage of the indications of the pitch measurement cell 40 to make the descent of the idler wheel 26 coincide on the ground with the passage of the vertical projection of the point G1 on the crest line CR. It is then necessary to have the computer 43.

Avec un pilotage manuel, il est par contre nécessaire que le pilote prévoie une descente de la roue folle 26 suffisamment à l'avance. With manual control, it is however necessary for the pilot to plan a descent of the idler 26 sufficiently in advance.

Selon une autre variante, les capteurs optiques 42 peuvent déterminer L'angle que fait la crête, c'est-à-dire ici
L'angle entre le palier et le plan passant par Le nez des différentes marches M1 à M4. On peut alors régler à l'aide du calculateur 43 la course du bras 25 jusqu'à ce que la roue folle 26 effleure le sol. Si l'on ne dispose pas de cette information angulaire, on règle la course du bras 25 sur une valeur par excès de façon à être sûr que la roue folle 26 atteigne le sol. Il faut toutefois ajouter que ce problème ne se pose pas dans le cas, fréquent en pratique, où les angles de crête sont tous connus et de valeurs egales. Le débattement du bras 25 peut alors être préréglé entre deux positions extrêmes fixes.According to another variant, the optical sensors 42 can determine the angle made by the crest, that is to say here
The angle between the landing and the plane passing through the nose of the different steps M1 to M4. We can then adjust using the computer 43 the stroke of the arm 25 until the idler 26 brushes the ground. If this angular information is not available, the stroke of the arm 25 is adjusted to an excess value so as to be sure that the idle wheel 26 reaches the ground. It should however be added that this problem does not arise in the case, frequent in practice, where the peak angles are all known and of equal values. The movement of the arm 25 can then be preset between two fixed end positions.

Evidemment, Le véhicule selon l'invention peut également escalader de la même façon des plans inclinés et des dos d'âne. Obviously, the vehicle according to the invention can also climb inclined planes and speed bumps in the same way.

On va maintenant decrire un procédé de descente d'escalier par le véhicule à l'aide des figures 4a à 4d ; comme les étapes du procédé sont semblables dans l'ordre inverse à celles des montées, et avec une cinématique qui n'est que légèrement différente, on ne représente cette fois que les retapes essentielles. We will now describe a method of descending the staircase by the vehicle using FIGS. 4a to 4d; as the stages of the process are similar in reverse order to those of the climbs, and with a kinematics which is only slightly different, this time only the essential stages are represented.

La presence d'un seul bras 25 à L'avant du véhicule oblige celui-ci à aborder tes descentes d'escalier en marche arrière non seulement pour pouvoir utiliser te bras 25 et éviter un basculement sur Le nez de marche superieur, mais encore parce que le centre de gravité d'un véhicule tel que.celui de la figure 2, dont les chenilles présentent des parties d'attaque, est beaucoup plus proche des roues médianes 19 et 19' que des roues arrière 20 et 20'. Une descente en marche avant pourrait facilement aboutir au basculement du véhicule autour des roues médianes 19 et 19', puis des roues avant 18 et 18', c'est-à-dire à une chute.Avant d'aborder la fin du palier, Les capteurs optiques arrière 42RG et 42RD ont repéré L'approche de L'escalier et ont incité le calculateur 43 ou le pilote à effectuer les corrections de lacet nécessaires pour aborder la crête CR de front. The presence of a single arm 25 at the front of the vehicle forces it to approach your descents of stairs in reverse not only to be able to use the arm 25 and avoid tipping over on the upper step nose, but also because that the center of gravity of a vehicle such as that of FIG. 2, the tracks of which have leading parts, is much closer to the central wheels 19 and 19 'than to the rear wheels 20 and 20'. A forward descent could easily lead to the vehicle tilting around the middle wheels 19 and 19 ', then the front wheels 18 and 18', i.e. a fall. Before approaching the end of the landing, The rear optical sensors 42RG and 42RD identified the approach to the staircase and prompted the computer 43 or the pilot to make the yaw corrections necessary to approach the crest CR from the front.

Dans la position représentée sur La figure 4a, La projection verticale du point G2 va passer par La crête CR. Le vérin 24 entre alors en action (figure 4b) et soulève du sol du palier l'avant du véhicule à L'aide de la roue folle 26, et ceci jusqu'à ce que le véhicule puisse franchir la crete CR sans àcoup. Ici encore, la valeur de la course du bras 25 peut être réglée en fonction de l'angle de la crête ou être effectuée a priori avec une valeur Légèrement par excès. In the position shown in Figure 4a, the vertical projection of the point G2 will pass through the crest CR. The jack 24 then comes into action (FIG. 4b) and lifts the front of the vehicle from the floor of the bearing using the idler wheel 26, and this until the vehicle can cross the crest CR smoothly. Here again, the value of the stroke of the arm 25 can be adjusted as a function of the angle of the crest or be carried out a priori with a value Slightly in excess.

Le véhicule reprend alors sa marche arrière et commence à descendre l'escalier. Son inclinaison de tangage, relevée par la cellule 40, augmente progressivement. Quand la projection verticale du point G1 franchit la ligne de crête (figure 4c), le véhicule repose en totalité sur le nez des marches de l'escalier. The vehicle then resumes reverse and begins to descend the stairs. Its pitch inclination, noted by cell 40, gradually increases. When the vertical projection of point G1 crosses the ridge line (Figure 4c), the vehicle rests entirely on the nose of the stairs.

La cellule de mesure de tangage 40 relève une stabilisation de l'inclinaison de tangage et le bras 25 est alors completement rétracté pour permettre de franchir L'escalier sans à-coup. On se trouve dans la configuration de la figure 4d, et la descente se poursuit sans qu'il soit besoin de La décrire plus en détail, si ce n'est que les parties d'attaque des chenilles 21 et 21' peuvent permettre d'éviter un petit choc sur le sol quand le véhicule quitte l'escalier et aborde un palier inférieur.The pitch measurement cell 40 records a stabilization of the pitch inclination and the arm 25 is then completely retracted to allow the staircase to be crossed smoothly. We are in the configuration of FIG. 4d, and the descent continues without there being any need to describe It in more detail, except that the attacking parts of the tracks 21 and 21 ′ can allow avoid a small impact on the ground when the vehicle leaves the stairs and enters a lower landing.

L'inconvénient du véhicule représenté figures 1 et 2 est donc qu'il doit descendre les escaliers en marche arrière. The disadvantage of the vehicle shown in Figures 1 and 2 is therefore that it must descend the stairs in reverse.

Cela peut être désavantageux dans le cas d'un pilotage manuel.This can be disadvantageous in the case of manual piloting.

Pour remédier à cet inconvénient, la variante des figures 5 et 6 comprend, fixées à une entretoise carrière 14' solidaire du corps chenillé 11, un second vérin 24' et un second bras articulé 25' terminé par une seconde roue folle 26' à L'carrière du véhicule mais disposée de préférence de façon à ne jamais dépasser de L'carrière du véhicule, afin de ne pas accroltre l'encombrement de celui-ci. Le véhicule est alors parfaitement symétrique par rapport à un plan transversal médian. En particulier les chenilles 21 et 21' comprennent alors avantageusement des parties d'attaque à L'carrière du véhicule.Ces parties sont situées entre les roues 20, 20' et des roues surélevées 44 et 44' dont Les axes sont fixés sur le corps chenillé du véhicule. Les blocs moteur 14, 14' agissent alors sur ces roues 44, 44' afin de dégager le passage du bras articulé 25'.To remedy this drawback, the variant of FIGS. 5 and 6 comprises, fixed to a quarry spacer 14 ′ secured to the tracked body 11, a second jack 24 ′ and a second articulated arm 25 ′ terminated by a second idler wheel 26 ′ to L 'career of the vehicle but preferably arranged so as never to exceed the career of the vehicle, so as not to increase the size thereof. The vehicle is then perfectly symmetrical with respect to a median transverse plane. In particular, the tracks 21 and 21 ′ then advantageously comprise parts for attacking the career of the vehicle. These parts are situated between the wheels 20, 20 ′ and raised wheels 44 and 44 ′ whose axes are fixed on the body. tracked vehicle. The engine blocks 14, 14 'then act on these wheels 44, 44' in order to clear the passage of the articulated arm 25 '.

Le véhicule est par ailleurs identique à celui des figures 1 et 2. Dans cette variante, les manoeuvres représentées sur les figures 3 et 4 peuvent être effectuées avec celui des deux bras 25 et 25' qui se trouve au-dessus du palier, sans qu'aucun capteur supplémentaire soit nécessaire. The vehicle is also identical to that of FIGS. 1 and 2. In this variant, the maneuvers shown in FIGS. 3 and 4 can be carried out with that of the two arms 25 and 25 ′ which is located above the landing, without any 'No additional sensor is required.

Les cellules de mesure de tangage 40 et de roulis 41 peuvent être constituees de nombreuses façons et comporter par exemple une centrale inertielle. De même, les capteurs optiques 42 peuvent comporter autre chose qu'un dispositif emetteur et récepteur de rayonnement infrarouge, par exemple des radars. On peut aussi envisager des capteurs de vide ou d'obstacle mettant en oeuvre des moyens mécaniques tels que des palpeurs. The pitch 40 and roll 41 measurement cells can be formed in many ways and include, for example, an inertial unit. Likewise, the optical sensors 42 can comprise something other than a device emitting and receiving infrared radiation, for example radars. One can also consider vacuum or obstacle sensors using mechanical means such as feelers.

La roue folle 26 (ou 26') peut être remplacée par tout dispositif susceptible d'assurer un contact à faible frottement, tel qu'un patin à bande glissante ou à roulettes. The idler wheel 26 (or 26 ') can be replaced by any device capable of ensuring low friction contact, such as a sliding strip or roller skate.

Claims

REVENDICATIONS

1. Véhicule motorisé et mobile sur un sol comportant des pentes variables séparées par des cretes (CR), comprenant un corps chenillé (11) mis en mouvement au moyen d'une paire de chenilles (21, 21') se déplaçant sur le sol, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un bras (25) articule à une extrémiste avant du corps chenillé (11), une extrémité du bras (25) portant un organe (26) apte à venir en contact roulant ou glissant avec le sol, et un moyen (24) pour déplacer Le bras (25) dans une position rétractée dans laquelle ledit organe (26) n'est pas en contact avec le sol et une position déployée dans laquelle l'organe (26) est en contact avec le sol. 1. Motorized and mobile vehicle on a ground comprising variable slopes separated by crests (CR), comprising a tracked body (11) set in motion by means of a pair of tracks (21, 21 ') moving on the ground , characterized in that it further comprises an arm (25) articulated to a front extremist of the tracked body (11), one end of the arm (25) carrying a member (26) capable of coming into rolling or sliding contact with the ground, and means (24) for moving the arm (25) into a retracted position in which said member (26) is not in contact with the ground and a deployed position in which the member (26) is in contact with the ground.

2. Véhicule suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un second bras (25') articulé à une extrémité carrière du corps chenille (11), une extrémité du bras (25') portant un second organe (26') apte à venir en contact roulant ou glissant avec le sol, et un second moyen (24') pour déplacer le second bras (25') dans une position rétractée dans laquelle tedit second organe (26') n'est pas en contact avec le sol et une position déployée dans laquelle le second organe (26') est en contact avec le sol. 2. Vehicle according to claim 1, characterized in that it comprises a second arm (25 ') articulated at a career end of the track body (11), one end of the arm (25') carrying a second member (26 ') able to come into rolling or sliding contact with the ground, and second means (24 ') for moving the second arm (25') into a retracted position in which said second member (26 ') is not in contact with the ground and a deployed position in which the second member (26 ') is in contact with the ground.

3. Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérise en ce que l'organe (26, 26') est une roue folle. 3. Vehicle according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the member (26, 26 ') is a idler wheel.

4. Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend quatre capteurs (42) des variations de pente du sot, situés à l'arrière gauche, à L'arrière droit, à l'avant gauche et à L'avant droit du corps chenillé (11), les deux capteurs à l'avant ou à l'arrière fournissant une position de lacet du véhicule. 4. Vehicle according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises four sensors (42) of the slope variations of the dump, located at the rear left, at the rear right, at the front left and front right of the tracked body (11), the two sensors at the front or at the rear providing a yaw position of the vehicle.

5. Véhicule suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les capteurs (42) comprennent chacun un émetteur (45) de rayonnement en éventail étale verticalement et orienté vers 5. Vehicle according to claim 4, characterized in that the sensors (42) each comprise a transmitter (45) of fan radiation spreads vertically and oriented towards

L'avant ou. vers L'carrière suivant que les capteurs (42) sont situés à l'avant ou à l'arrière du véhicule, ainsi qu'un recepteur (44) pour recueillir et mesurer le rayonnement diffus en fonction des variations de pente du sol.The front or. towards the quarry according to whether the sensors (42) are located at the front or at the rear of the vehicle, as well as a receiver (44) for collecting and measuring the diffuse radiation as a function of the variations in slope of the ground.

6. Véhicule suivannt L'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une cellule de mesure de tangage (40) et une cellule de mesure de roulis (41) du véhicule. 6. Following vehicle Any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a pitch measurement cell (40) and a roll measurement cell (41) of the vehicle.

7. Véhicule suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une centrale de pilotage automatique (43) apte à commander le déplacement de chaque bras (25) et de chaque chenille (21, 21') à l'aide des cellules de mesure de tangage (40) et de roulis (41) et des capteurs (42). 7. Vehicle according to claim 6, characterized in that it comprises an automatic piloting unit (43) capable of controlling the movement of each arm (25) and of each track (21, 21 ') using the cells pitch measurement (40) and roll (41) and sensors (42).