FR3067667A1 - DEVICES FOR SERVICIAL MOBILITY IN TOWN OR RURAL ENVIRONMENT OR MOUNTAIN PROVIDING TRANSPORT RECIPES WITHOUT CONTROLLERS - Google Patents
DEVICES FOR SERVICIAL MOBILITY IN TOWN OR RURAL ENVIRONMENT OR MOUNTAIN PROVIDING TRANSPORT RECIPES WITHOUT CONTROLLERS Download PDFInfo
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Abstract
L'invention s'appuie sur une gamme d'Engins (325) intégrés à la même Flotte Servicielle et assurant en Ville ou en Milieu Rural ou en Montagne des recettes de Transport sans contrôleur, qui sont mono- ou multiplaces, de tous formats, pourvus ou non de marche-pieds d'accès debout (7), dans lesquels l'accès individualisé et direct depuis le sol à chaque place est contrôlable par un Ensemble Electro-Mécanique (227) dédié blocable et déblocable, un Engin (325) étant dépourvu de passerelle d'une place à l'autre, un Ensemble Electro-Mécanique (227) autorisant l'accès via un élément obstruant et amovible, ou par réorientation d'un composant d'engin (325), et revenant en place lorsqu'il n'est plus sollicité. Lesdits Engins(325) sont exploitables en mode de Partage ou d'Echange, en tant qu'engins isolés, ou attelés en Micro-Petits Trains ou Micro-Bus Multi-Modulaires, et peuvent être à Conduite Autonome ou à capacité de Suivi de Trajectoire, et rapatriables à vide sans moyens supplémentaires dédiés.The invention is based on a range of Engines (325) integrated in the same Service Fleet and providing in the Town or Rural Environment or Mountain Controller-less Transport Recipes, which are mono- or multi-sized, of any size, with or without standing access steps (7), in which the individual and direct access from the ground to each place is controllable by a dedicated and lockable Electro-Mechanical Assembly (227), a machine (325) without a bridge from one place to another, an Electro-Mechanical Assembly (227) allowing access via an obstructing and removable element, or by reorientation of a machine component (325), and returning in place when he is no longer solicited. Said Engines (325) are exploitable in Sharing or Exchange mode, as isolated gears, or hitched in Micro-Small Trains or Micro-Modular Micro-Buses, and can be Autonomous Driving or Tracking Capacity of Trajectory, and repatriates empty without additional dedicated means.
Description
INTRODUCTION ET OBJETINTRODUCTION AND PURPOSE
Après avoir mentionné les conditions requises pour des véhicules de tout format susceptibles de transporter des personnes et pouvant faire partie d'une même Flotte Servicielle, l'invention apporte une solution dans le contrôle des ayants-droits pour assurer des recettes de Transports en Ville ou Milieu Rural ou en Montagne, applicable tant à ces véhicules qu'à leurs attelages divers et variés, deux véhicules de formats différents pouvant s'atteler l'un à l'autre, y compris avec des bras robotisés.After having mentioned the conditions required for vehicles of any size capable of transporting people and which may be part of the same Service Fleet, the invention provides a solution in the control of rights holders to ensure revenue from City Transport or Rural or mountain environment, applicable both to these vehicles and to their various and varied couplings, two vehicles of different formats that can be coupled to each other, including with robotic arms.
L'invention permet de se passer de contrôleurs qui embarquent à bord desdits véhicules.The invention makes it possible to dispense with controllers who embark on said vehicles.
En effet, selon l'invention, un usager n'a physiquement accès qu'à une seule place, l'accès à sa place ne se fait que directement depuis le sol et en position debout, et il ne peut accéder à cette place qu'en déverrouillant un mécanisme d'accès, et ce déverrouillage n'est possible qu' après qu'il se soit acquitté de sa place sur borne ou par Internet.According to the invention, a user has physical access to only one place, access to his place is only done directly from the ground and in a standing position, and he can only access this place 'by unlocking an access mechanism, and this unlocking is only possible after it has discharged its place on a terminal or via the Internet.
Le voudraient-ils, des contrôleurs ne pourraient même pas accéder aux véhicules mentionnés, car ceux-ci sont dépourvus de couloir ou de passerelle et de tout moyen de passer d'une place à l'autre.They would like, controllers could not even access the vehicles mentioned, because they are devoid of corridor or gangway and any means to move from one place to another.
Ces véhicules peuvent être à Conduite Autonome de l'Etat de l'Art ou être dotés de capacité de Suivi de Trajectoire selon l'Etat de l'Art, et être rapatriables à vide sans moyens dédiés tels que fourgons ou camions-bennes transporteurs.These vehicles can be Autonomous Driving of the State of the Art or be equipped with Tracking capacity according to the State of the Art, and be repatriated empty without dedicated means such as vans or dump trucks carriers.
ENVIRONNEMENT TECHNOLOGIQUE- ETAT DE L'ARTTECHNOLOGICAL ENVIRONMENT - STATE OF THE ART
CAPTEURS ATTACHES A UNE PLACE INDIVIDUALISEESENSORS ATTACHED TO AN INDIVIDUALIZED PLACE
Une place individualisée d'un engin mobile peut être est pourvue de capteurs qui détectent la présence ou l'absence d'un individu, la présence d'un individu ouvrant, selon l'Etat de l'Art, un compteur kilométrique et/ou un décompte d'horloge qui ne s'arrête(nt) que lorsque l'individu quitte ledit Engin, lesdits capteurs étant ceux de l'Etat de l'Art (optiques, de force, de pression, de contact, etc), Cf G. Asch, P. Renard, P. Desgoutte, Z. Mammeri, et al. Du capteur à l'ordinateur. Collection Technique et Ingénierie, Dunod/L'Usine Nouvelle. 2011 -.An individualized place of a mobile machine can be provided with sensors which detect the presence or absence of an individual, the presence of an individual opening, according to the state of the art, an odometer and / or a clock count which does not stop (s) until the individual leaves said machine, said sensors being those of the state of the art (optics, force, pressure, contact, etc.), Cf G. Asch, P. Renard, P. Desgoutte, Z. Mammeri, et al. From the sensor to the computer. Technical and Engineering Collection, Dunod / L'Usine Nouvelle. 2011 -.
Cf G. Asch. Les capteurs en instrumentation industrielle.See G. Asch. Sensors in industrial instrumentation.
CollectiomTechnique et Ingénierie. 2016.CollectiomTechnique et Ingénierie. 2016.
Cf Baudoin, M. Lavabre. Capteurs: principes et utilisations. Éd. Casteilla, 2007Cf Baudoin, M. Lavabre. Sensors: principles and uses. Ed. Casteilla, 2007
Cf S. Nazeer. Conception et réalisation de micro-capteurs de pression pour l'instrumentation d'interface à retour d'effort. Université Paris Sud - Paris XI, 2012.See S. Nazeer. Design and production of pressure micro-sensors for force feedback interface instrumentation. University of Paris Sud - Paris XI, 2012.
OBJETS COMMANDES A DISTANCE AVEC CODAGE ELECTRONIQUEREMOTELY CONTROLLED OBJECTS WITH ELECTRONIC CODING
L'Etat de l'Art des Objets Commandés à Distance avec codage électronique est décrit dans des brevets tels que le brevet US 3699359 A «Electronic latching device » de 1971 et le brevet US 3660729 A «Electronic combination lock System» de 1971 pour loquets avec codage électronique, le brevet US 3196440 «Radio control System for operating a distant electromechanical transducer door lock utilizing a capacity-sensitive circuit at the distant location and an operator-carried transceiver» de 1962 pour commande à distance, le brevet US 4205325 « Keyless entry System» de 1977, le brevet US 4670746 A «Keyless entry System for automotive devices with feature for giving caution for locking wireless code transmitter in vehicle» de 1984, et le brevet US 5134392 «Keyless entry System for locking and unlocking a vehicular lock device by a pocket portable radio signal transmitter and antenna arrangement therefore» de 1988 pour le verrouillage électronique à distance,The state of the art of remotely controlled objects with electronic coding is described in patents such as US patent 3699359 A "Electronic latching device" of 1971 and US patent 3660729 A "Electronic combination lock System" of 1971 for latches with electronic coding, patent US 3196440 "Radio control System for operating a remote electromechanical transducer door lock utilizing a capacity-sensitive circuit at the remote location and an operator-carried transceiver" from 1962 for remote control, US patent 4205325 "Keyless entry System "from 1977, US Patent 4,670,746 A" Keyless entry System for automotive devices with feature for giving caution for locking wireless code transmitter in vehicle "from 1984, and US Patent 5,134,392" Keyless entry System for locking and unlocking a vehicular lock device by a pocket portable radio signal transmitter and antenna arrangement therefore ”from 1988 for remote electronic locking,
TECHNOLOGIES DE COMMUNICATION SANS FILWIRELESS COMMUNICATION TECHNOLOGIES
Certaines des technologies de Communication Sans Fil sont décrites dans des Normes comme par exemple, de façon non limitative, les normes 802.11. a, b, g, n, p, ac, plus connues sous le nom de Wi-Fi, la norme 802.11. p, plus connue sous le nom de Vehicular Wi-Fi la norme 802.15 1, plus connue sous le nom de bluetooth (bt), la norme 802.15.4, plus connue sous le nom de ZigBee, les normes de téléphonie mobile, des normes pour la technologie NFC pour «Near Field Communication», en français CCP pour «Communication en Champ Proche» sont par exemple, de façon non limitative NFCIP-1 (ISO/CEI 18092), ISO/CEI 14443-1 à ISO/CEI 14443-4,Some of the Wireless Communication technologies are described in Standards such as for example, without limitation, the 802.11 standards. a, b, g, n, p, ac, better known as Wi-Fi, the 802.11 standard. p, better known as Vehicular Wi-Fi standard 802.15 1, better known as bluetooth (bt), standard 802.15.4, better known as ZigBee, mobile phone standards, standards for NFC technology for "Near Field Communication", in French CCP for "Communication in Field Near" are for example, without limitation NFCIP-1 (ISO / IEC 18092), ISO / IEC 14443-1 to ISO / IEC 14443 -4,
ATTELAGES ET BLOCAGES ET DEBLOCAGES D'ATTELAGESHITCHES AND LOCKINGS AND UNLOCKINGS OF HITCHES
Des Robots Locomoteurs peuvent constituer un petit train articulé en s'attelant l'un à l'autre, et peuvent s'atteler l'un à l'autre de façon automatisée.Locomotive Robots can form a small articulated train by coupling to each other, and can be coupled to each other in an automated manner.
En effet, selon cette dernière version de l'invention,Indeed, according to this last version of the invention,
Les blocages et déblocages d'attelages s'effectuent avec ou sans le concours de microprocesseurs, d'électro-contacts ou d'actionneurs ou de moteurs,Blockages and unblockings of couplings are carried out with or without the assistance of microprocessors, electro-contacts or actuators or motors,
Lesdits attelages reposent sur * un mécanisme «clic-clac» de clipsage de l'Etat de l'Art de la fixation par pression avec déformation, * ou un mécanisme «clic-clac» de fixation-verrouillage de l'Etat de l'Art de la serrurerie, * ou un mécanisme «clic-clac» de fixation-blocage de l'Etat de l'Art des attelages classiques pour les engins sur route, * ou un mécanisme «clic-clac» de fixation-blocage, de l'Etat de l'Art des attelages classiques pour les engins sur rail,Said couplings are based on * a "click-clack" mechanism for clipping the State of the Art of pressure fixing with deformation, * or a "click-clack" mechanism for fixing and locking the State of the The art of locksmithing, * or a “click-clack” mechanism for fixing-blocking the State of the Art of conventional couplings for road vehicles, * or a “click-clack” mechanism for fixing-blocking, the state of the art of classic couplings for rail vehicles,
Lesdits attelages sont biocables avec des clipsages ou des mâchoires ou des verrous actionnés mécaniquement ou par des mécanismes électriques ou mécaniques ou mécatroniques de l'Homme de l'Art, le déblocage selon l'Homme de l'Art de ces clipsages ou mâchoires ou verrous tenant au retrait d'une pièce précédemment engagée pour faire obstacle, le retrait s'effectuant par une libération mécanique ou électromagnétique ou mécatronique, des ressorts emmagasinant l'énergie mécanique déployée pour enclencher le mécanisme, des poussoirs libérant cette énergie mécanique lors de leur déblocage,Said couplings are biocable with clipping or jaws or latches actuated mechanically or by electrical or mechanical or mechatronic mechanisms of the skilled person, the unlocking according to the skilled person of these clipping or jaws or latches relating to the withdrawal of a part previously engaged to obstruct, the withdrawal being effected by a mechanical or electromagnetic or mechatronic release, springs storing the mechanical energy deployed to engage the mechanism, pushers releasing this mechanical energy when they are released ,
Les mouvements de verrouillage desdits attelages sont effectués, de façon non limitative, grâce à des actionneurs ou moteurs électriques et/ou électroniques de l'Homme de l'Art, par exemple de type solénoïdes actionnant des pênes, et/ou grâce à des micro-moteurs piézo-électriques de l'Homme de l'Art, et/ou grâce à des micro-moteurs à vis-à-billes de l'Homme de l'Art,, lesdits actionneurs électriques et/ou électroniques étant linéaires ou rotatifs,The locking movements of said couplings are carried out, without limitation, by means of electric and / or electronic actuators or motors of those skilled in the art, for example of the solenoid type actuating bolts, and / or by means of micro -piezoelectric motors of the skilled person, and / or by means of micro-motors with ball screws of the skilled person, said electric and / or electronic actuators being linear or rotary ,
Selon l'Etat de l'Art, lesdits attelages ont des configurations * soit à réciprocité totale mâle-femelle et donc hermaphrodites, * soit à réciprocité partielle mâle-femelle,.According to the state of the art, said couplings have configurations * either with total male-female reciprocity and therefore hermaphrodites, * or with partial male-female reciprocity.
* soit mâle-femelle parfaitement dissymétriques,* either perfectly asymmetrical male-female,
Selon l'Etat de l'Art, lesdits attelages ont deux bras de mâchoires en demi-sphères recouvrant une boule d'attelageAccording to the state of the art, said couplings have two jaw arms in hemispheres covering a coupling ball
Selon l'Etat de l'Art, lesdits attelages ont deux bras de mâchoires en pinces enserrant des Pièces IntermédiairesAccording to the state of the art, said couplings have two jaw arms in clamps enclosing intermediate parts
Selon l'Etat de l'Art, lesdits attelages ont des mâchoires qui se verrouillent à la pièce attelée, * soit par des systèmes à pénétration orthogonale de l'Homme de l'Art, les éléments de pénétration orthogonale étant des pênes ou des goupilles ou des clavettes, * soit par des systèmes à pénétration puis rotation de l'Homme de l'Art, les éléments de pénétration et rotation étant des pênes rotatifs, ou des ensembles boutons-pènes quart-de-tour de l'Homme de l'Art, * soit par des systèmes à rotation directe, les éléments ayant une rotation directe étant des cliquets ou des griffes pivotantes ou des cames ou des crochets ou des clenches ou des leviers.According to the state of the art, said couplings have jaws which lock to the coupled part, * either by systems with orthogonal penetration of the skilled person, the elements of orthogonal penetration being bolts or pins or keys, * either by systems of penetration then rotation of a person skilled in the art, the elements of penetration and rotation being rotary bolts, or sets of pin-bolts of the man of the quarter 'Art, * either by direct rotation systems, the elements having a direct rotation being pawls or pivoting claws or cams or hooks or latches or levers.
Selon l'Etat de l'Art, lesdits actionneurs électriques et/ou électroniques et lesdits actionneurs mettent en mouvement un pêne à harpon rotatif avec une portion du harpon tournant sur son axe, selon les technologies de l'Homme de l'Art,According to the state of the art, said electric and / or electronic actuators and said actuators set in motion a rotary harpoon bolt with a portion of the harpoon rotating on its axis, according to the technologies of a person skilled in the art,
Selon l'Etat de l'Art, lesdits attelages sont hermaphrodites et sont des attelages de Scharfenberg de l'homme de l'Art conçus au départ pour des engins sur rail,According to the State of the Art, said hitches are hermaphrodite and are Scharfenberg hitches of the skilled person originally designed for rail vehicles,
-(Eurocoupler. Scharfenbergkupplung GmbH, Schaku: Edité parSalzgitter, 1968)lesdits attelages de Scharfenberg de l'homme de l'Art étant des attelages où le rapprochement de deux engins selon des guides déclenche le verrouillage selon un mécanisme hermaphrodite à poussées et enclenchements réciproques, chacune des deux parties de l'attelage ayant deux cônes parallèles, un cône mâle et un cône femelle, lesdits guides se greffant auxdits cônes mâles et femelles, chacune des deux parties de l'attelage ayant aussi le même jeu de ressorts, de clenches mâles longitudinales à crochet mâle et de roues dans un plan vertical longitudinal et à axe horizontal, indentées d'au moins une indentation afin d'être crochetables, l'indentation des roues étant concave et donc femelle, une clenche mâle en crochet mâle d'un cône mâle venant crocheter une roue à axe horizontal et indentée femelle d'un cône femelle, la pénétration desdits cônes mâles dans lesdits cônes femelles -aidée par lesdits guidesvenant mettre le crochet mâle d'une clenche mâle en face de l'indentation femelle d'une roue indentée femelle, le ressort de rappel faisant tourner la roue indentée pour condamner le crochetage de l'indentation femelle par la clenche mâle à crochet mâle et ainsi bloquer ledit attelage- (Eurocoupler. Scharfenbergkupplung GmbH, Schaku: Edited by Salzgitter, 1968) said couplings of Scharfenberg of the man of the Art being couplings where the bringing together of two machines according to guides triggers the locking according to a hermaphrodite mechanism with reciprocal pushes and interlockings , each of the two parts of the coupling having two parallel cones, a male cone and a female cone, said guides grafting onto said male and female cones, each of the two parts of the coupling also having the same set of springs, latches longitudinal males with male hook and wheels in a longitudinal vertical plane and with a horizontal axis, indented with at least one indentation in order to be hookable, the indentation of the wheels being concave and therefore female, a male latch in male hook of a male cone hooking a wheel with a horizontal and indented female axis of a female cone, the penetration of said male cones into said female cones s -aided by said guides coming to put the male hook of a male latch in front of the female indentation of a female indented wheel, the return spring rotating the indented wheel to condemn the picking of the female indentation by the latch male with male hook and thus blocking said coupling
Les attelages peuvent être confiés à des bras de robots manipulateurs avec chaînes cinématiques, une chaîne cinématique s'entendant comme un mécanisme constitué d'une série de segments qui sont reliés par un joint assurant une rotation ou une translation relative entre segments.The couplings can be entrusted to the arms of manipulator robots with kinematic chains, a kinematic chain being understood as a mechanism made up of a series of segments which are connected by a joint ensuring relative rotation or translation between segments.
Lesdits bras de robots manipulateurs peuvent être classés selon 2 groupes principaux:Said manipulator robot arms can be classified into 2 main groups:
- en cinématique simple, les bras des robots sériels, essentiellement constitués d'une série de segments reliés par des articulations motorisées, et caractérisés par le fait qu'une seule chaîne cinématique relie la base fixe à l'organe terminal mobile.- in simple kinematics, the arms of serial robots, essentially made up of a series of segments connected by motorized articulations, and characterized by the fact that a single kinematic chain connects the fixed base to the mobile terminal member.
Dans un bras de robot sériel, le premier et le dernier segment ont un degré de connexion égal à 1 (ils ne sont reliés qu'à un seul segment), et les segments intermédiaires ont un degré de connexion égal à 2 (ils sont reliés à deux segments).In a serial robot arm, the first and the last segment have a degree of connection equal to 1 (they are connected to only one segment), and the intermediate segments have a degree of connection equal to 2 (they are connected two segments).
- en cinématique bouclée ou fermée, les bras des robots parallèles constitués de plusieurs séries de segments et caractérisés par le fait que plus d'une chaîne cinématique assure la liaison entre la base fixe et l'organe terminal mobile. Dit autrement, un bras de robot parallèle est un mécanisme où le premier segment est relié au dernier segment par plusieurs chaînes cinématiques indépendantes. Dans un bras de robot parallèle, l'un des segments, différent du premier segment, a un degré de connexion supérieur ou égal à trois (il est relié à trois segments).- in closed or closed kinematics, the arms of the parallel robots made up of several series of segments and characterized by the fact that more than one kinematic chain provides the link between the fixed base and the mobile terminal member. In other words, a parallel robot arm is a mechanism where the first segment is connected to the last segment by several independent kinematic chains. In a parallel robot arm, one of the segments, different from the first segment, has a degree of connection greater than or equal to three (it is connected to three segments).
La définition des manipulateurs parallèles généralisés est très ouverte :The definition of generalized parallel manipulators is very open:
elle inclut par exemple les mécanismes redondants dont le nombre d'actionneurs est supérieur au nombre de degrés de liberté commandés de l'organe terminal ainsi que les manipulateurs travaillant en coopération.it includes, for example, redundant mechanisms whose number of actuators is greater than the number of degrees of freedom ordered from the terminal member as well as the manipulators working in cooperation.
Dans un bras de robot parallèle, la plupart des articulations ne sont pas motorisées.In a parallel robot arm, most joints are not motorized.
Certains robots peuvent combiner des cinématiques sérielles et parallèles; on parle dans ce cas de robots hybrides.Some robots can combine serial and parallel kinematics; in this case we are talking about hybrid robots.
Cf. Jean-Pierre Merlet. Les robots parallèles. Ed. Hermès - Lavoisier. 1997 (2e édition).See Jean-Pierre Merlet. Parallel robots. Ed. Hermès - Lavoisier. 1997 (2nd edition).
Cf. Thèse Mazen Zein. Analyse cinématique des manipulateurs sériels 3R orthogonaux et des manipulateurs parallèles plans. Robotique [es.RO], Ecole Centrale de Nantes (ECN), 2007.See Thesis Mazen Zein. Kinematic analysis of orthogonal 3R serial manipulators and plane parallel manipulators. Robotics [es.RO], Ecole Centrale de Nantes (ECN), 2007.
Les bras de robots connaissent plusieurs types d'articulations, comme par exemple de façon nonexhaustive :The arms of robots know several types of articulations, as for example in a nonexhaustive way:
l'articulation prismatique (notée P) qui permet une translation suivant une direction, l'articulation rotoïde (notée R) qui permet une rotation suivant un axe, l'articulation cardan (notée U) qui permet une rotation suivant deux axes, l'articulation rotule (notée S) qui permet une rotation suivant trois axes.the prismatic joint (denoted P) which allows translation in one direction, the rotoid joint (denoted R) which allows rotation along an axis, the cardan joint (denoted U) which allows rotation along two axes, the ball joint (noted S) which allows rotation along three axes.
Le mot « porteur » désigne les 3 premières articulations.The word “carrier” designates the first 3 joints.
Les bras de robots connaissent plusieurs types de porteur :The robot arms know several types of carrier:
le porteur cartésien PPP où 3 articulations prismatiques non parallèles, le porteur sphérique RRP où 2 articulations pivots d'axes perpendiculaires et 1 articulation prismatique, le porteur SCARA (Sélective Compliance Articulated Robot for Assembly) RRP ou PRR :the PPP Cartesian carrier where 3 non-parallel prismatic joints, the RRP spherical carrier where 2 pivot joints with perpendicular axes and 1 prismatic joint, the SCARA (Selective Compliance Articulated Robot for Assembly) carrier RRP or PRR:
articulations pivots d'axes parallèles et 1 articulation prismatique, le porteur cylindrique RPP (R2P) où 1 articulation pivot et 2 articulations prismatiques d'axes perpendiculaires, le porteur anthropomorphe RRR (ou 3R) où 3 articulations pivots dont les 2 dernières ont des axes parallèles.pivot joints of parallel axes and 1 prismatic joint, the cylindrical carrier RPP (R2P) where 1 pivot joint and 2 prismatic joints of perpendicular axes, the anthropomorphic carrier RRR (or 3R) where 3 pivot joints of which the last 2 have axes parallel.
A l'opposé d'une articulation passive, une articulation active peut être contrôlée via un moteur.Unlike a passive joint, an active joint can be controlled via a motor.
L'Etat de l'Art des commandes de Bras Automatisés ou Robotiques actionnables par câble ou par ondes est décrit dans des références telles queThe state of the art of automated or robotic arm controls actuable by cable or by waves is described in references such as
Cf. Micro-Contrôleur. https://fr.wikipedia.org/wiki/Microcontr%C3%B4leurSee Micro-Controller. https://fr.wikipedia.org/wiki/Microcontr%C3%B4leur
Cf. arduino. https://fr.wikipedia.org/wiki/ArduinoSee arduino. https://fr.wikipedia.org/wiki/Arduino
Cf. usb. https://fr.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_BusSee usb. https://fr.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus
Cf. Eric Magarotto. Support de cours de Transmission et Acquisition de Données. Laboratoire d'Automatique & de Procédés (LAP-ISMRA). Université de Caen. Filière EEA-IE-EIA Cf. Eric Magarotto. Cours d'informatique Industrielle. Université de Caen. Filière EEA-IE-EIA Cf. T.Dumartin. Informatique Industrielle . Architecture des ordinateurs.See Eric Magarotto. Course of Data Transmission and Acquisition. Automatic & Process Laboratory (LAP-ISMRA). University of Caen. EEA-IE-EIA sector See Eric Magarotto. Industrial IT courses. University of Caen. EEA-IE-EIA sector See T. Dumartin. Industrial data . Computer architecture.
Note de cours. 2004 - 2005Mark. 2004 - 2005
Cf. Christian Dupaty. Systèmes à Microcontrôleurs. Génie électrique. Académie d'Aix-Marseille.See Christian Dupaty. Microcontroller systems. Electrical engineering. Aix-Marseille Academy.
Cf Jean Louis BOIZARD .Microprocesseurs microcontrôleurs et DSP . Conférences IUFM MidiPyrénées. http://jeanlouis.boizard.free.fr/l3_idim/doc_atmel/microprocesseurs_v4.pdf Cf. Micro-Contrôleur. https://fr.wikipedia.org/wiki/Microcontr%C3%B4leurCf Jean Louis BOIZARD. Microprocessors microcontrollers and DSP. IUFM MidiPyrènes conferences. http://jeanlouis.boizard.free.fr/l3_idim/doc_atmel/microprocesseurs_v4.pdf See Micro-Controller. https://fr.wikipedia.org/wiki/Microcontr%C3%B4leur
Cf. Arduino. https://fr.wikipedia.org/wiki/ArduinoSee Arduino. https://fr.wikipedia.org/wiki/Arduino
Cf. usb. https://fr.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_BusSee usb. https://fr.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus
Cf. https://wiki.mchobby.be/index.php?title=Arduino_l2C_lntro-Ma%C3%AEtre_et_esclave Cf. Transmission série : le bus I2C. http://electroniqueveynes.free.fr/IMG/pdf/Bus_l2C.pdf Cf Echange maitre/esclave en I2C http://www.pobot.org/IMG/article_PDF_Echange-maitre-esclave-en-l2C.pdfSee https://wiki.mchobby.be/index.php?title=Arduino_l2C_lntro-Ma%C3%AEtre_et_esclave Cf. Serial transmission: the I2C bus. http://electroniqueveynes.free.fr/IMG/pdf/Bus_l2C.pdf Cf Master / slave exchange in I2C http://www.pobot.org/IMG/article_PDF_Echange-maitre-esclave-en-l2C.pdf
Cf. Communication par bus SPI avec les capteurs de pression digitaux de la série HCE de Sensortechnics file:///C:/Users/Jean%20Noel/Downloads/AN_SPI-Bus-HCE_F_11156.pdfSee Communication via SPI bus with digital pressure sensors of the HCE series from Sensortechnics file: /// C: /Users/Jean%20Noel/Downloads/AN_SPI-Bus-HCE_F_11156.pdf
Cf. Germân Fabregat Universitat Jaume I - Castellôn. Réalisation de systèmes de capteurs. http://pagesperso.univ-brest.fr/~bounceur/ecole2013/pdf_presentations/cours_fabregat.pdf Cf. Arduino I2C Intro-Maître et Esclave https://wiki.mchobby.be/index.php?title=Arduino_l2C_lntro-Ma%C3%AEtre_et_esclaveSee Germân Fabregat Universitat Jaume I - Castellôn. Realization of sensor systems. http://pagesperso.univ-brest.fr/~bounceur/ecole2013/pdf_presentations/cours_fabregat.pdf Cf. Arduino I2C Intro-Maître et Slave https://wiki.mchobby.be/index.php?title=Arduino_l2C_lntro-Ma % C3% AEtre_et_esclave
Cf. Khaing Mar Htwe, Zaw Min Min Htun, Hla Myo Tun. Design And Implémentation Of Bank LockerSee Khaing Mar Htwe, Zaw Min Min Htun, Hla Myo Tun. Design And Implementation Of Bank Locker
Security System Based On Fingerprint Sensing Circuit And RFID Reader.Security System Based On Fingerprint Sensing Circuit And RFID Reader.
International Journal of Scientific & TechnologyResearch volume 4, issue 07, july 2015International Journal of Scientific & TechnologyResearch volume 4, issue 07, July 2015
Cf. Guide des solutions d'automatisme - Schneider Electric http://www2.schneider-electric.com/documents/automation- control/pdf/Guide_des_Solutions_Automatisme_2008-FR web.pdfSee Guide to automation solutions - Schneider Electric http://www2.schneider-electric.com/documents/automation- control / pdf / Guide_des_Solutions_Automatisme_2008-FR web.pdf
Cf G. Asch, P. Renard, P. Desgoutte, Z. Mammeri, et al. Du capteur à l'ordinateur.See G. Asch, P. Renard, P. Desgoutte, Z. Mammeri, et al. From the sensor to the computer.
Collection Technique et Ingénierie, Dunod/L'Usine Nouvelle. 2011 -.Technical and Engineering Collection, Dunod / L'Usine Nouvelle. 2011 -.
Cf G. Asch. Les capteurs en instrumentation industrielle.See G. Asch. Sensors in industrial instrumentation.
CollectiomTechnique et Ingénierie. 2016.CollectiomTechnique et Ingénierie. 2016.
Cf Baudoin, M. Lavabre. Capteurs: principes et utilisations. Éd. Casteilla, 2007Cf Baudoin, M. Lavabre. Sensors: principles and uses. Ed. Casteilla, 2007
Cf S. Nazeer. Conception et réalisation de micro-capteurs de pression pour l'instrumentation d'interface à retour d'effort. Université Paris Sud - Paris XI, 2012.See S. Nazeer. Design and production of pressure micro-sensors for force feedback interface instrumentation. University of Paris Sud - Paris XI, 2012.
Cf. Mehdi Jallouli. Méthodologie de conception d'architectures de processeur sûres de fonctionnement pour les applications mécatroniques .Laboratoire interfaces capteurs et microélectronique. Ecole Doctorale IAEM de l'Université Paul Verlaine de Metz-Lorraine .(2007See Mehdi Jallouli. Methodology for the design of reliable processor architectures for mechatronic applications. Laboratory of sensor and microelectronics interfaces. IAEM Doctoral School of the Paul Verlaine University of Metz-Lorraine. (2007
Cf. ATmega640/1280/1281/2560/2561. https://data.emotiontech.com/ftp/Datasheets_et_sources/Datasheets_electronique/ATmega2560. pdfSee ATmega640 / 1280/1281/2560/2561. https://data.emotiontech.com/ftp/Datasheets_et_sources/Datasheets_electronique/ATmega2560. pdf
ROBOTS LOCOMOTEURSLOCOMOTOR ROBOTS
Classiquement, les Robots Locomoteurs sont dotés de roues. Cependant, l'Etat de l'Art est aussi en mesure de les doter de chenilles, de roues-pattes ou de pattes.Conventionally, Locomotive Robots are fitted with wheels. However, the State of the Art is also able to provide them with tracks, wheel-legs or legs.
En effet, les Robots Locomoteurs peuvent prendre appui au sol sur des lames flexibles qui travaillent en compression-détente et sont liées à des pattes ou placées en circonférence de roues-pattes.Indeed, the Locomotor Robots can rest on the ground on flexible blades which work in compression-expansion and are linked to legs or placed in circumference of wheel-legs.
Un exemple connu de lames flexibles est le « Flex-Foot » de Van Phillips qui est utilisé par les amputés au niveau de la jambe. Il est fabriqué en matériau composite et travaille en compressiondétente en apportant un retour d'énergie efficace à son porteur.A known example of flexible blades is the "Flex-Foot" by Van Phillips which is used by amputees in the leg. It is made of composite material and works in relaxation compression by providing effective energy return to its wearer.
D'autres systèmes à efficacité équivalent existent et sont en prise avec la cheville, comme les Skyrunner Kangaroo Bionic Boots.Other systems with equivalent efficiency exist and are engaged with the ankle, such as the Skyrunner Kangaroo Bionic Boots.
Le même type d'accessoires à compression-détente peut être transféré aux pattes ou aux rouespattes des Robots Locomoteurs.The same type of compression-expansion accessories can be transferred to the legs or wheels of the Locomotive Robots.
Les robots locomoteurs sont appelés à transporter, s'atteler, s'accoupler, se jumeler, varier leurs fonctions, arrimer et fixer divers dispositifs, organes, outils, et instruments, voire bénéficier d'équipements aérodynamiques, énergétiques, et manufacturiers, et bénéficier aussi de la Conduite Autonome et du Suivi Autonome de Trajectoire.Locomotor robots are called upon to transport, harness, mate, pair, vary their functions, stow and fix various devices, organs, tools, and instruments, even benefit from aerodynamic, energy, and manufacturing equipment, and benefit from also Autonomous Driving and Autonomous Tracking.
La motorisation et l'approvisionnement énergétique des robots locomoteurs comprend un registre de solutions bas-Carbone aussi vaste que celui des Véhicules Classiques (Electrique et Batteries, Pile à Combustibles et Hydrogène ou Méthanol, etc).The motorization and energy supply of locomotor robots includes a range of low-carbon solutions as vast as that of Classic Vehicles (Electric and Batteries, Fuel Cells and Hydrogen or Methanol, etc.).
Les robots locomoteurs biomimétiques ont un ratio « masse transportée/masse totale » attractif sur le plan écologique, et ont des qualités intrinsèques de déplacement et de franchissement en zone rurale et urbaine sur des terrains difficiles, pentus et chaoteux, ou en bon voisinage avec les piétons dans les ruelles de grandes villes, y compris des grandes villes des Pays en Voie de Développement avec peu d'infra-structures en Chaussées, ou dans les Eco-quartiers des Pays Développés.Biomimetic locomotive robots have an attractive “transported mass / total mass” ratio on an ecological level, and have intrinsic qualities of movement and crossing in rural and urban areas on difficult, steep and chaotic terrain, or in good neighborhood with pedestrians in the alleys of big cities, including big cities of the Developing Countries with few infrastructures in Roads, or in the Eco-districts of the Developed Countries.
Ils peuvent aussi assurer des secours en terrain accidenté, et participer aux Travaux Manufacturiers et du Bâtiment, et aux Travaux Agricoles, et ce de façon particulièrement avantageuse en Agriculture de Montagne par leur aptitude à gravir des pentes.They can also provide assistance in rough terrain, and participate in Manufacturing and Building Works, and in Agricultural Works, and this in a particularly advantageous way in Mountain Agriculture by their ability to climb slopes.
Des laboratoires de recherche à travers le monde développent des robots à pattes après avoir tiré des enseignements des structures squelettiques et neuro-musculaires des animaux.Research laboratories around the world are developing legged robots after learning from the skeletal and neuro-muscular structures of animals.
Cf. Alexander T. Sprowitz, Mostafa Ajallooeian, Alexandre Tuleu, Auke Jan Ijspeert.See Alexander T. Sprowitz, Mostafa Ajallooeian, Alexandre Tuleu, Auke Jan Ijspeert.
Kinematic primitives for walking and trotting gaits of a quadruped robot with compilant legs.Kinematic primitives for walking and trotting gaits of a quadruped robot with compilant legs.
Front. Comput. Neurosci., 07 March 2014.Forehead. Comput. Neurosci., 07 March 2014.
Les pattes de robots locomoteurs bénéficient de mouvements de va-et vient et de rotation, d'actionneurs ou de moteurs, ou seulement de mouvements de rotation de moteurs.The legs of locomotor robots benefit from back and forth and rotational movements, from actuators or motors, or only from rotational movements of motors.
De nombreux mécanismes permettent en effet de transformer des mouvements de rotation en mouvements de translation. Le plus connu est le mécanisme bielle-manivelle, et d'autres mécanismes plus complexes existent comme ceux de Théo Jansen et Joe Klann.Many mechanisms make it possible to transform rotational movements into translational movements. The best known is the rod-crank mechanism, and other more complex mechanisms exist such as those of Théo Jansen and Joe Klann.
L'architecture des pattes de robots peuvent s'inspirer des chaînes cinématiques des bras de robots manipulateurs, une chaîne cinématique s'entendant comme un mécanisme constitué d'une série de segments qui sont reliés par un joint assurant une rotation ou une translation relative entre segments.The architecture of robot legs can be inspired by the kinematic chains of the arms of manipulator robots, a kinematic chain understood as a mechanism made up of a series of segments which are connected by a joint ensuring relative rotation or translation between segments.
Une patte de robot peut avoir une architecture sérielle avec une seule chaîne cinématique, ou une architecture parallèle avec plusieurs chaînes cinématiques indépendantes assurant la liaison entre son premier et son dernier segment.A robot leg can have a serial architecture with a single kinematic chain, or a parallel architecture with several independent kinematic chains ensuring the link between its first and its last segment.
Pour décrire la structure mécanique d'une jambe de robot parallèle, on détaille la liste des articulations à partir de la base. Par exemple la notation RPR indique que partant de la base la première articulation est une articulation rotoïde qui sera suivie d'une articulation prismatique, ellemême suivie d'une articulation rotoïde.To describe the mechanical structure of a parallel robot leg, we detail the list of joints from the base. For example, the notation RPR indicates that starting from the base the first articulation is a rotoid articulation which will be followed by a prismatic articulation, itself followed by a rotoid articulation.
L'article de Haldun Komsuoglu »Dynamic Legged Mobility, An OverView »Haldun Komsuoglu's article "Dynamic Legged Mobility, An OverView"
School of Electrical and Applied Science. University of Pennsylvania, Philadelphia.School of Electrical and Applied Science. University of Pennsylvania, Philadelphia.
Cf http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.645.6845&rep=repl&type=pdf décrit les avantages des robots à pattes.Cf http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.645.6845&rep=repl&type=pdf describes the advantages of legged robots.
Certains robots à pattes sont plutôt humanoïdes, et développés par des sociétés comme par exemple de façon non-exhaustive Honda, Toyota, Sony, Canon Kabushiki Kaisha, Matsushita Electrics, Kobe Steel, Mitsubishi, Samsung, Google, ou par des Institutions Universitaires comme l'Italian Institute of Technology and University of Pisa en Italie, le BioRob at the Institute of Bioengineering à l'EPFL en Suisse, ou The Humanoid Robots Lab at the University of Freiburg en Allemagne.Some robots with legs are rather humanoid, and developed by companies like for example in a non-exhaustive way Honda, Toyota, Sony, Canon Kabushiki Kaisha, Matsushita Electrics, Kobe Steel, Mitsubishi, Samsung, Google, or by University Institutions like l 'Italian Institute of Technology and University of Pisa in Italy, the BioRob at the Institute of Bioengineering at EPFL in Switzerland, or The Humanoid Robots Lab at the University of Freiburg in Germany.
Le brevet de Honda US7240747 «Legged mobile robot leg structure » a été cité par de nombreux brevets ultérieurs, qu'ils soient de Honda, Toyota, Sony, Samsung ou d'autres.Honda's patent US7240747 "Legged mobile robot leg structure" has been cited by numerous subsequent patents, whether from Honda, Toyota, Sony, Samsung or others.
La publication de Lorenzo Roos, Florent Guenter, André Guignard, Aude G. Billard. « Design of a Biomimetic Spine for the Humanoid Robot. IEEE / RAS-EMBS International Conférence on Biomédical Robotics and Biomechatronics Pisa, Italy, February 20-22, 2006 » décrit comment imiter la colonne vertébrale humaine.The publication of Lorenzo Roos, Florent Guenter, André Guignard, Aude G. Billard. "Design of a Biomimetic Spine for the Humanoid Robot. IEEE / RAS-EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics Pisa, Italy, February 20-22, 2006 ”describes how to mimic the human spine.
D'autres laboratoires de recherche développent des robots locomoteurs biomimétiques d'animaux à pattes quadrupèdes.Other research laboratories are developing biomimetic robots for animals with quadruped legs.
Les brevets US 20120072026 Al « Robot System controlling method, robot System, and control apparatus for quadrupedal robot » et le brevet US 7734375 B2 « Robot and robot leg mechanism« ont été cités par de nombreux brevets ultérieurs.US patents 20120072026 A1 "Robot System controlling method, robot System, and control apparatus for quadrupedal robot" and US patent 7734375 B2 "Robot and robot leg mechanism" have been cited by numerous subsequent patents.
Hitachi, Mitsubishi, et Toshiba développent des robots à pattes capables d'aller inspecter la centrale nucléaire détruite de Fukushima.Hitachi, Mitsubishi, and Toshiba are developing legged robots capable of inspecting the destroyed Fukushima nuclear power plant.
Certains d'entre eux sont inspirés d'insectes ou d'arachnides.Some of them are inspired by insects or arachnids.
L'article de Nils Brynedal Ignell, Niclas Rasmusson et Johan Matsson de Màlardalen University « An overview of legged and wheeled robotic locomotion » (http://www.idt.mdh.se/kurser/ct3340/htl2/MINICONFERENCE/FinalPapers/ircsel2_submission_21. pdf ) et l'ouvrage « Roland Siegwart and lllah R. Nourbakhsh. Introduction to Autonomous Mobile Robots. *Chapter 2. * Locomotion *. A Bradford Book. The MIT Press. Cambridge, Massachusett » comparent l'efficacité de la locomotion sur roues et celle de la locomotion sur pattes.The article by Nils Brynedal Ignell, Niclas Rasmusson and Johan Matsson from Màlardalen University "An overview of legged and wheeled robotic locomotion" (http://www.idt.mdh.se/kurser/ct3340/htl2/MINICONFERENCE/FinalPapers/ircsel2_submission_21 . pdf) and the book “Roland Siegwart and lllah R. Nourbakhsh. Introduction to Autonomous Mobile Robots. * Chapter 2. * Locomotion *. To Bradford Book. The MIT Press. Cambridge, Massachusett ”compare the efficiency of locomotion on wheels and that of locomotion on legs.
Ces publications montrent à quel point il est important de lutter contre des antagonismes entre actionneurs ayant une incidence négative sur le rendement énergétique de la locomotion sur pattes. L'Etat de l'Art, à la suite d'observations sur les animaux doués pour la course, répond à ce défi en introduisant des structures flexibles et des balanciers dans les robots sur pattes.These publications show how important it is to combat antagonisms between actuators which have a negative impact on the energy efficiency of locomotion on legs. The State of the Art, following observations on animals gifted for racing, responds to this challenge by introducing flexible structures and pendulums in the robots on legs.
Cf. Abdul Haq, Yannick Aoustin, Christine Chevallereau. L'effet des Articulations Compilantes sur l'Efficacité Energétique d'un Robot Bipède. Septième Conférence Internationale Francophone d'Automatique (CIFA 2012), Jul 2012, Grenoble, FranceSee Abdul Haq, Yannick Aoustin, Christine Chevallereau. The effect of Compiling Joints on the Energy Efficiency of a Biped Robot. Seventh International Francophone Automatic Conference (CIFA 2012), Jul 2012, Grenoble, France
Aujourd'hui, les robots locomoteurs biomimétiques d'animaux à pattes sont dotés ou non de balanciers et reprennent les oscillations et ondulations complexes et multidirectionnelles du corps de l'animal imité.Today, the biomimetic locomotive robots of legged animals may or may not have pendulums and take up the complex and multidirectional oscillations and undulations of the imitated animal's body.
Des laboratoires développent des robots plus orientés sur la performance pure et l'efficacité de déplacement.Laboratories are developing robots more oriented towards pure performance and movement efficiency.
Citons pour exemple et de façon non exhaustive, Agility Robotics, Google et Boston Dynamics, le Korea Advanced Institute of Science and Technology's (KAIST), l'EPFL's Biorobotics Laboratory (Biorob) à l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne.Let us cite as an example and in a non-exhaustive manner, Agility Robotics, Google and Boston Dynamics, the Korea Advanced Institute of Science and Technology's (KAIST), EPFL's Biorobotics Laboratory (Biorob) at the Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne.
Chez l'autruche, le vélociraptor ou le guépard, des oscillations et ondulations accompagnent le mouvement des pattes, si bien que les robots locomoteurs biomimétiques, au moins ceux qui leur correspondent au plus près, sont à structure oscillante et ondulante.In the ostrich, the velociraptor or the cheetah, oscillations and undulations accompany the movement of the legs, so that the biomimetic locomotor robots, at least those which correspond to them most closely, have an oscillating and undulating structure.
Par exemple, un robot locomoteur biomimétique d'un guépard aura une colonne vertébrale artificielle qui se creuse et se bombe alternativement lors de sa course, selon que ses pattes s'étirent ou se ramassent sur elles-mêmes.For example, a biomimetic locomotive robot of a cheetah will have an artificial spine which alternately widens and bulges during its course, depending on whether its legs stretch or collect on themselves.
Cf. A. Sprowitz, E. Badri, M. Khoramshahi, A. Tuleu and A. Ijspeert. Use Your Spine! Effect of Active Spine Movements on Horizontal Impulse and Cost of Transport in a Bounding, Quadruped Robot. Dynamic Walking, Pittsburgh, USA, 2013.See A. Sprowitz, E. Badri, M. Khoramshahi, A. Tuleu and A. Ijspeert. Use Your Spine! Effect of Active Spine Movements on Horizontal Impulse and Cost of Transport in a Bounding, Quadruped Robot. Dynamic Walking, Pittsburgh, USA, 2013.
Cf.A. Sproewitz, A. Tuleu, M. Vespignani, M. Ajallooeian and E. Badri et al. Towards Dynamic Trot Gait Locomotion—Design, Control and Experiments with Cheetah-cub, a Compilant Quadruped Robot, in International Journal of Robotics Research, vol. 32, num. 8, p. 932 - 950, 2013.CFA Sproewitz, A. Tuleu, M. Vespignani, M. Ajallooeian and E. Badri et al. Towards Dynamic Trot Gait Locomotion — Design, Control and Experiments with Cheetah-cub, a Compilant Quadruped Robot, in International Journal of Robotics Research, vol. 32, num. 8, p. 932 - 950, 2013.
Cf. M. Khoramshahi, A. Sprowitz, A. Tuleu, Μ. N. Ahmadabadi and A. Ijspeert. Benefits of an Active Spine Supported Bounding Locomotion With a Small Compilant Quadruped Robot. 2013 IEEE International Conférence on Robotics and Automation, Karlsruhe, Germany, 2013.See M. Khoramshahi, A. Sprowitz, A. Tuleu, Μ. N. Ahmadabadi and A. Ijspeert. Benefits of an Active Spine Supported Bounding Locomotion With a Small Compilant Quadruped Robot. 2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation, Karlsruhe, Germany, 2013.
Les robots locomoteurs à pattes avec structure flexible ont un meilleur rendement et une plus grande efficacité de l'effort de course.Robotic locomotives with legs with flexible structure have better efficiency and greater efficiency in running effort.
Des robots de l'Etat de l'Art sont à roues-pattes, et reposent eux-aussi sur la compression détente de lames flexibles, cette fois périphériques de circonférences de disques.State-of-the-art robots are wheeled, and are also based on the relaxation compression of flexible blades, this time peripheral to disc circumferences.
Cf. Change Zheng, Jinhao Liu, Tony E Grift, Zichao Zhang, Tao Sheng, Jiangwenjie Zhou, Yuliang Ma, Ming Yin. Design and analysis of a wheel-legged hybrid locomotion mechanism.See Change Zheng, Jinhao Liu, Tony E Grift, Zichao Zhang, Tao Sheng, Jiangwenjie Zhou, Yuliang Ma, Ming Yin. Design and analysis of a wheel-legged hybrid locomotion mechanism.
Advances in Mechanical Engineering 2015, Vol. 7(11) 1-10.Advances in Mechanical Engineering 2015, Vol. 7 (11) 1-10.
Il est à noter que, selon l'Etat de l'Art, des roues sont convertibles en roues-pattes.It should be noted that, according to the state of the art, wheels are convertible into wheel-legs.
Cf. Yoo-Seok Kim, Gwang-Pil Jung, Haan Kim, Kyu-Jin Cho, Chong-Nam Chu. « Wheel Transformer: A Wheel-Leg Hybrid Robot with Passive Transformable Wheels ». IEEE Transactions on Robotics 30(6):1487-1498 · December 2014.See Yoo-Seok Kim, Gwang-Pil Jung, Haan Kim, Kyu-Jin Cho, Chong-Nam Chu. "Wheel Transformer: A Wheel-Leg Hybrid Robot with Passive Transformable Wheels". IEEE Transactions on Robotics 30 (6): 1487-1498 · December 2014.
Certains robots à pattes ont des pattes qui leur permettent d'égaler des animaux.Some legged robots have legs that allow them to match animals.
Par exemple, Simon Kalouche de l'Université Carnegie Mellon a développé une patte robotisée appellée GOAT (chèvre en anglais), acronyme de Gearless Omni-directional Acceleration-vectoring Topology. Ladite patte GOAT a une architecture parallèle de type 3-RSR, c'est-à-dire à 3 chaînes cinématiques indépendantes RSR, avec une articulation rotoïde (notée R) qui permet une rotation suivant un axe, puis une articulation rotule (notée S) qui permet une rotation suivant trois axes, puis de nouveau une articulation rotoïde (notée R).For example, Simon Kalouche of Carnegie Mellon University has developed a robotic paw called GOAT (goat in English), acronym for Gearless Omni-directional Acceleration-vectoring Topology. Said GOAT leg has a 3-RSR type parallel architecture, that is to say with 3 independent RSR kinematic chains, with a rotoid joint (denoted R) which allows rotation along an axis, then a ball joint (denoted S ) which allows rotation along three axes, then again a rotoidal joint (denoted R).
Non seulement un tel robot franchit des obstacles d'un bond, mais en plus, il est capable de déplacements latéraux ou de changements de direction rapides.Not only does such a robot jump over obstacles, but it is also capable of lateral movements or rapid changes of direction.
Simon Kalouche. Thesis. Design For 3d Agility And Virtual Compliance Using Proprioceptive Force Control In Dynamic Legged Robots. Robotics Institute, School Of Computer Science At Carnegie Mellon University. October, 2016. Cf. http://www.ri.cmu.edu/pub_files/2016/8/kaloucheThesis.pdfSimon Kalouche. Thesis. Design For 3d Agility And Virtual Compliance Using Proprioceptive Force Control In Dynamic Legged Robots. Robotics Institute, School Of Computer Science At Carnegie Mellon University. October, 2016. See http://www.ri.cmu.edu/pub_files/2016/8/kaloucheThesis.pdf
CONDUITE AUTONOMEAUTONOMOUS DRIVING
Des Robots Locomoteurs peuvent être à Conduite Autonome selon l'Etat de l'Art.Locomotive Robots can be Autonomous Driving according to the State of the Art.
Lesdits Robots Locomoteurs à Conduite Autonome peuvent être pourvus de packs d'équipements perceptifs de l'Etat de l'Art, capables de détecter des usagers, des véhicules, des obstacles, des marquages, des feux et des panneaux, et tels qu' antennes radio, télémètres et capteurs ultra-son qui détectent des obstacles à courte portée (inférieure à quelques mètres), télémètres infra-rouge, télémètres lasers, caméras de stéréo-vision en lumière visible et en infra-rouge pour vision de nuit, radars, qui déterminent en toutes conditions météo, la position et la vitesse relative des autres véhicules.Said Autonomous Driving Locomotor Robots can be provided with state-of-the-art perceptual equipment packs capable of detecting users, vehicles, obstacles, markings, lights and signs, and such as antennas radio, rangefinders and ultra-sound sensors which detect obstacles at short range (less than a few meters), infrared rangefinders, laser rangefinders, visible light and infrared stereo vision cameras for night vision, radars, which determine in all weather conditions, the position and the relative speed of other vehicles.
lidars, brièvement décrits dans l'article wikipedia https://fr.wikipedia.org/wiki/Lidar.lidars, briefly described in the wikipedia article https://fr.wikipedia.org/wiki/Lidar.
Ils établissent une cartographie précise et en 3D de l'environnement et des objets alentours en utilisant plusieurs lasers et peuvent apprécier les distances entre le Robot Locomoteur autonome et son environnementThey establish a precise and 3D mapping of the environment and surrounding objects using several lasers and can assess the distances between the Autonomous Locomotor Robot and its environment
Parmi eux, l'on trouve les lidars avec mode de scanning avec pièces mécaniques tournantes, et surtout les lidars de la société Q.UANERGY, qui sont des lidars miniaturisés sans pièces tournantes sur circuits intégrés photoniques pixelisés avec un rayon laser séparé, dévié, et modulé sur un micro-réseau optique pourvu de nano-antennes et de lignes à retard modulables, selon le brevet US 20150293224 « SOLID STATE OPTICAL PHASED ARRAY LIDAR AND METHOD OF USING SAME «.Among them, we find the lidars with scanning mode with rotating mechanical parts, and especially the lidars from the company Q.UANERGY, which are miniaturized lidars without rotating parts on pixelated photonic circuits with a separate, deflected laser beam, and modulated on an optical micro-array provided with nano-antennas and modular delay lines, according to US patent 20150293224 "SOLID STATE OPTICAL PHASED ARRAY LIDAR AND METHOD OF USING SAME".
Lesdits Robots Locomoteurs peuvent être pourvus de packs d'équipements proprioceptifs de l'Etat de l'Art tels qu' odomètres, capteurs de position, centrales inertielles avec gyromètres, gyroscopes, capteurs de vitesse, capteurs d'accélérations.Said Locomotor Robots can be provided with state-of-the-art proprioceptive equipment packs such as odometers, position sensors, inertial units with gyrometers, gyroscopes, speed sensors, acceleration sensors.
Lesdits Robots Locomoteurs peuvent être d'équipements tels que de géo-localisation par GPS ou GPS différentiel, de prises de vues, d'analyse d'images et d'intelligence artificielle de l'Etat de l'Art en interaction permanente avec des bases de données cartographiques réactualisées en permanence.Said Locomotive Robots can be equipment such as geolocation by GPS or differential GPS, taking pictures, image analysis and artificial intelligence of the State of the Art in permanent interaction with databases permanently updated map data.
Lesdits équipements de géo-localisation de prises de vues, d'analyse d'images et d'intelligence artificielle mémorisent la topographie des lieux, les panneaux de signalisation routiers et les règles de comportement routier commandées par ces panneaux, ainsi que d'autres règles basiques de conduite supposées ne pas devoir être rappelées par des panneaux routiers, comme par exemple de priorité à droite.Said geo-location equipment for shots, image analysis and artificial intelligence memorize the topography of the places, the road signs and the rules of road behavior controlled by these signs, as well as other rules basic driving supposed not to be recalled by road signs, such as priority right.
Lesdits équipements de géolocalisation peuvent faire usage de géo-localisations à mode combiné GPS, radar, wifi, blue-tooth et RFID.Said geolocation equipment can make use of geolocation in combined mode GPS, radar, wifi, blue-tooth and RFID.
Un ordinateur de bord peut suivre suit un protocole de communication pour que ledit Robot Locomoteur échange des informations avec les autres véhicules et l'infrastructure, et vérifie la cohérence de toutes les informations disponibles pour prendre une décision de conduite telle que changement de direction, freinage, évitement d'obstacles, manœuvre pour stationnement, arrêts d'urgence.An on-board computer can follow a communication protocol so that said Locomotor Robot exchanges information with other vehicles and the infrastructure, and checks the consistency of all the information available to make a driving decision such as change of direction, braking , obstacle avoidance, parking maneuver, emergency stops.
Le Degré de Délégation à la Conduite Autonome connaît cinq niveaux.The Degree of Delegation for Autonomous Driving has five levels.
Les trois premiers niveaux sont des aides à conserver l'intervention de l'Homme, les deux derniers sont des systèmes de conduite véritablement autonome.The first three levels are aids in retaining human intervention, the last two are truly autonomous driving systems.
Dans l'Autonomie de Niveau 1, le conducteur peut momentanément confier au Robot Locomoteur une tache de conduite à condition que le Robot Locomoteur ne prenne en charge que l'une des deux dimensions (longitudinale ou transversale) du guidage.In Level 1 Autonomy, the driver can temporarily entrust the Locomotor Robot with a driving task, provided that the Locomotor Robot only supports one of the two dimensions (longitudinal or transverse) of the guidance.
Dans l'Autonomie de Niveau 2, le Robot Locomoteur gère seul tous les paramètres de guidage sous la supervision du conducteur, qui a la possibilité d'intervenir pour reprendre la main sur la trajectoire à tout instant.In Level 2 Autonomy, the Locomotor Robot manages all of the guidance parameters alone, under the supervision of the driver, who can intervene to regain control of the trajectory at any time.
Dans l'Autonomie de Niveau 3, l'humain peut déléguer une partie de sa conduite sur les 2 dimensions de guidage et abaisser son niveau de vigilance pour se consacrer à d'autres tâches de manière brève, mais il doit être en mesure de reprendre le contrôle de la conduite si les conditions l'exigent.In Level 3 Autonomy, humans can delegate part of their behavior to the two guiding dimensions and lower their level of alertness to devote themselves to other tasks in a brief manner, but they must be able to resume driving test if conditions require.
Le système de conduite autonome se charge alors de positionner et maintenir le Robot Locomoteur sur sa voie, tout en conservant une allure adaptée à la vitesse et aux conditions de trafic des autres véhicules.The autonomous driving system is then responsible for positioning and keeping the Locomotor Robot on its track, while maintaining a pace adapted to the speed and traffic conditions of other vehicles.
Dans l'Autonomie de Niveau 4, le niveau d'autonomie d'un Robot Locomoteur se caractérise par une capacité du Robot Locomoteur à prendre le pas sur l'humain dans un certain nombre de cas précis.In Level 4 Autonomy, the level of autonomy of a Locomotor Robot is characterized by an ability of the Locomotor Robot to take precedence over humans in a certain number of specific cases.
Mais c'est toujours le conducteur qui active et désactive un système de prise en charge.But it is always the driver who activates and deactivates a support system.
Dans l'Autonomie de Niveau 5, la conduite autonome est souveraine, et l'humain n'intervient à aucun moment sinon pour indiquer sa destination et se laisser transporter.In Level 5 Autonomy, autonomous driving is sovereign, and humans do not intervene at any time except to indicate their destination and be transported.
Ce niveau d'autonomie se distingue du niveau précédent par la 'certitude machine', une notion permettant au système de conduite autonome de ne pas exécuter un ordre de l'humain si celui-ci est considéré comme dangereux ou de prendre une initiative basée sur les mesures de ses capteurs.This level of autonomy is distinguished from the previous level by 'machine certainty', a concept allowing the autonomous driving system not to execute an order from humans if it is considered dangerous or to take an initiative based on the measurements of its sensors.
Ce niveau d'autonomie est celui requis pour des personnes aveugles.This level of autonomy is that required for blind people.
Lesdits Robots Locomoteurs peuvent être des Robots Suiveurs selon l'Etat de l'Art, une technologie parfois adaptée pour des personnes valides ou fortement déficientes visuelles ou aveugles.Said Locomotor Robots can be Tracking Robots according to the State of the Art, a technology sometimes adapted for able-bodied or severely visually impaired or blind people.
Certains Robots Locomoteurs sont suiveurs d'engins avec des technologies empruntées à celles l'Etat de l'Art de la Conduite Autonome.Some Locomotive Robots are trackers of vehicles with technologies borrowed from those of the State of the Art of Autonomous Driving.
La société SRC CAR&D en collaboration avec le LIVIC (Laboratoire sur les Interactions Véhicules-Infrastructure-Conducteurs) de l'IFSTTAR (Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux) a développé des hubs d'auto-partage applicables à tout type de véhicule équipé ad hoc, parmi lesquels peuvent compter des robots locomoteurs à roues-pattes ou à pattes et pouvant atteler des véhicules à roues, les véhicules pouvant se garer de façon autonome dans un parking et s'atteler ensemble au moyen d'un bras automatisé ou robotisé, un seul conducteur pouvant déplacer l'ensemble de la flotte, à l'image de d'un petit train.The SRC CAR & D company in collaboration with the LIVIC (Laboratory on Vehicle-Infrastructure-Driver Interactions) of the IFSTTAR (French Institute of Sciences and Technologies of Transport, Planning and Networks) has developed self-service hubs. sharing applicable to any type of ad hoc equipped vehicle, among which may be locomotive robots with wheels or legs and which can couple wheeled vehicles, vehicles which can park autonomously in a car park and work together by means of an automated or robotic arm, a single driver can move the entire fleet, like a small train.
Le mot «hub » s'entend comme une structure logistique physique où sont acheminés plusieurs flux logistiques (produits ou individus essentiellement) dans le but d'être triés, organisés, pilotés et réexpédiés.The word "hub" is understood to mean a physical logistics structure through which several logistical flows (mainly products or individuals) are routed with the aim of being sorted, organized, managed and redirected.
La société SRC CAR&D a aussi décrit des lois de pilotage du suivi de trajectoire en prévoyant une redondance avec une boucle utilisant l'information de braquage du leader et une boucle uniquement interne au véhicule suiveur.The company SRC CAR & D also described the laws of piloting the trajectory following by providing a redundancy with a loop using the steering information of the leader and a loop only internal to the following vehicle.
La société SRC CAR&D a aussi développé d'autres techniques comme * l'hybridation entre GPS et capteurs inertiels pour améliorer la robustesse de la localisation, * des détecteurs d'obstacle fondés sur le couplage de deux caméras fonctionnant en stéréovision et d'un algorithme de traitement d'image, * la régulation d'une inter distance ou freinage d'urgence fondées sur l'assemblage d'une brique de détection du Robot Locomoteur qui précède et d'une brique de contrôle longitudinal de la trajectoire.SRC CAR & D has also developed other techniques such as * hybridization between GPS and inertial sensors to improve the robustness of localization, * obstacle detectors based on the coupling of two cameras operating in stereovision and an algorithm image processing, * the regulation of an inter-distance or emergency braking based on the assembly of a detection block of the preceding Locomotor Robot and a brick for longitudinal trajectory control.
ALGORITHMES ET APPRENTISSAGE DES ROBOTS LOCOMOTEURSALGORITHMS AND LEARNING OF LOCOMOTOR ROBOTS
Le concepteur d'un robot doit comprendre comment réaliser une tâche, c'est-à-dire prendre en compte les critères de réussite et d'échec, les risques associés à un échec catastrophique, les compromis entre les différents coûts, et doit également savoir exprimer ces contraintes dans le cadre d'une méthode de recherche d'un contrôle optimal.The robot designer must understand how to perform a task, i.e. take into account the criteria of success and failure, the risks associated with a catastrophic failure, the trade-offs between different costs, and must also know how to express these constraints in the context of a method of seeking optimal control.
Les limites des services que les robots peuvent apporter tiennent soit aux limites des algorithmes pouvant doter les robots de réflexes, soit aux limites des Techniques d'Apprentissage conçues pour leur apprendre des tâches.The limits of the services that robots can provide are due either to the limits of algorithms that can provide robots with reflexes, or to the limits of Learning Techniques designed to teach them tasks.
Ces dernières mettent en jeu un Apprenti et un Expert et reposent sur diverses méthodes, dont l'Apprentissage par Renforcement et l'Apprentissage par Démonstration, ce dernier subdivisé en deux options, à savoir l'Apprentissage par Imitation, et l'Apprentissage par Renforcement Inversé.These involve an Apprentice and an Expert and are based on various methods, including Reinforcement Learning and Demonstration Learning, the latter subdivided into two options, namely Imitation Learning, and Reinforcement Learning inverted.
Certaines Techniques d'Apprentissages évoquent une « Politique» qui consiste à choisir des Actions qui procurent des Transitions à des Etats Discrets, la Politique obtenant une probabilité d'une quantité de Récompenses, comme dans les Réseaux de Markov selon la formule « étant dans tel cas et choisissant telle action, il y a tant de chance que je me retrouve dans tel nouveau cas avec telle récompense.Certain Learning Techniques evoke a “Policy” which consists in choosing Actions which provide Transitions to Discrete States, the Policy obtaining a probability of a quantity of Rewards, as in Markov Networks according to the formula “being in such case and choosing such action, there is so much chance that I find myself in such new case with such reward.
L'Apprentissage par renforcement est une Technique d'Apprentissage où, à chaque pas de temps t d'un algorithme, un agent perçoit son état et l'ensemble des actions possibles .Reinforcement Learning is a Learning Technique where, at each time step t of an algorithm, an agent perceives its state and the set of possible actions.
Il choisit une action et reçoit de l'environnement un nouvel état et une Récompense positive ou négative. Ainsi, alors qu'il est plongé au sein d'un environnement, un agent cherche, en fonction d'un état courant et au travers d'expériences itérées, un comportement ou des décisions ou une Stratégie ou une Politique optimales.He chooses an action and receives from the environment a new state and a positive or negative Reward. So, while immersed in an environment, an agent searches, based on a current state and through iterative experiences, for behavior or decisions or an optimal Strategy or Policy.
Stratégie et Politique sont des fonctions associant l'action à exécuter à l'état courant, l'optimisation correspondant à la maximisation de la somme des Récompenses (positives ou négatives ) au cours du temps.Strategy and Policy are functions associating the action to be executed in the current state, the optimization corresponding to the maximization of the sum of the Rewards (positive or negative) over time.
L'Apprentissage par Renforcement connaît au moins deux versions: le TD-Learning de Richard Sutton et le Q-Learning de Christopher Watkins.Reinforcement Learning has at least two versions: TD-Learning by Richard Sutton and Q-Learning by Christopher Watkins.
Cf. Sutton, R.S. Learning to predict by the method of temporal différences. Machine Learning,See Sutton, R.S. Learning to predict by the method of temporal differences. Machine Learning,
3:9-44.. (1988)3: 9-44 .. (1988)
Watkins, C.J.C.H. & Dayan, P. Q-learning. Machine Learning, 8:279-292. (1992).Watkins, C.J.C.H. & Dayan, P. Q-learning. Machine Learning, 8: 279-292. (1992).
Cf. Sutton, R.S. & Barto, A.G.. Reinforcement Learning:An Introduction. The MIT Press Cambridge, MA. (1998)See Sutton, R.S. & Barto, A.G .. Reinforcement Learning: An Introduction. The MIT Press Cambridge, MA. (1998)
L'Apprentissage par démonstration et ses variantes participent au panel des techniques d'Apprentissage robotiques.Demonstration learning and its variants participate in the panel of robotic learning techniques.
L'Apprentissage par imitation vise à permettre à un utilisateur non qualifié dans le domaine informatique, mais performant en ce qui concerne la tâche à effectuer, d'enseigner de nouveaux comportements à une machine simplement en en faisant l'exemple.Learning by imitation aims to allow a user who is not qualified in the computer field, but who is efficient in terms of the task to be performed, to teach new behaviors to a machine simply by making an example of it.
De façon plus élaborée, dans l'Apprentissage par imitation, l'Apprenti essaie d'apprendre la politique de l'Expert ou du moins une Politique qui soit aussi bonne que celle de l'Expert par rapport à une fonction de Récompense inconnue.More elaborately, in Imitation Learning, the Apprentice tries to learn the Expert's policy or at least a Policy that is as good as that of the Expert with respect to an unknown Reward function.
L'Apprentissage par Renforcement Inverse (ARI) est une Technique d'Apprentissage où l'Apprenti essaie d'apprendre la Récompense qui explique la politique de l'Expert, plus précisément où l'Apprenti essaie d'apprendre la fonction de Récompense qui pourrait expliquer le comportement de l'Expert lorsqu'il fait la démonstration d'une tâche à comprendre et imiter.Reverse Reinforcement Learning (ARI) is a Learning Technique where the Apprentice tries to learn the Reward which explains the Expert's policy, more precisely where the Apprentice tries to learn the Reward function which could explain the Expert's behavior when demonstrating a task to understand and imitate.
Les Techniques d'Apprentissage des Robots ont des limites explicitées dans l'article de Bilal Piot, Matthieu Geist, Olivier Pietquin. Apprentissage par démonstrations : vaut-il la peine d'estimer une fonction de Récompense? MaLIS research UMI 2958 (GeorgiaTech-CNRS).Robot Learning Techniques have limits explained in the article by Bilal Piot, Matthieu Geist, Olivier Pietquin. Learning by demonstrations: is it worth it to estimate a Reward function? MaLIS research UMI 2958 (GeorgiaTech-CNRS).
http://www.metz.supelec.fr/metz/personnel/piot_bil/Piot_Bilal_LFD.pdfhttp://www.metz.supelec.fr/metz/personnel/piot_bil/Piot_Bilal_LFD.pdf
Brenna Argall, Aude Billard proposent une évolution de l'Apprentissage par Démonstration.Brenna Argall and Aude Billard propose an evolution of Learning by Demonstration.
Cf. Brenna Argall, Aude Billard. Learning from Démonstration and Correction via Multiple Modalities for a Humanoid Robot. BIO Web of Conférences . EDP Sciences, 2011. https://www.bioconferences.org/articles/bioconf/pdf/2011/01/bioconf_skills_00003.pdfSee Brenna Argall, Aude Billard. Learning from Demonstration and Correction via Multiple Modalities for a Humanoid Robot. BIO Web of Conferences. EDP Sciences, 2011. https://www.bioconferences.org/articles/bioconf/pdf/2011/01/bioconf_skills_00003.pdf
Les limites des services que les robots peuvent apporter pourront éventuellement reculer avec des échanges scientifiques entre neurobiologiste, psychologues et chercheurs en Intelligence Artificielle. Par exemple, la collaboration entre neurobiologistes et chercheurs en intelligence artificielle a permis de découvrir qu'une partie du cerveau fonctionnait de façon très similaire aux algorithmes d'Apprentissage par Renforcement tels que le TD-learning.The limits of the services that robots can provide could eventually be reduced with scientific exchanges between neurobiologist, psychologists and researchers in Artificial Intelligence. For example, collaboration between neurobiologists and researchers in artificial intelligence has made it possible to discover that a part of the brain functions in a very similar way to Reinforcement Learning algorithms such as TD-learning.
L'Intelligence Artificielle et de l'Apprentissage profond (Deep Learning) cherchent à donner du sens à des données et à apprendre à les exploiter, par exemple avec des Processus Décisionnels sous Réseaux de Neurones Artificiels, qui sont des techniques de Perception-Apprentissage-Décision.Artificial Intelligence and Deep Learning seek to give meaning to data and learn to use it, for example with Decision-Making Processes under Artificial Neural Networks, which are Perception-Learning techniques- Decision.
Une des applications est le projet Horus développé par NVIDIA. Il s'agit d'un appareil portable utilisant un puissant algorithme embarqué (NVIDIA Jetson) et qui permet aux personnes NonVoyantes de pouvoir s'orienter, reconnaître des personnes ou des objets et faciliter ainsi leur quotidien.One of the applications is the Horus project developed by NVIDIA. It is a portable device using a powerful embedded algorithm (NVIDIA Jetson) and which allows blind people to be able to orient themselves, recognize people or objects and thus facilitate their daily life.
À l'opposé des méthodes traditionnelles de résolution informatique, dans un Réseau de Neurones, on ne doit pas construire un programme pas à pas en fonction de la compréhension de celui-ci.Unlike traditional methods of computer resolution, in a Neural Network, one should not build a program step by step according to the understanding of it.
Cf https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9seau_de_neurones_artificielsCf https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9seau_de_neurones_artificiels
Le neurone est conçu comme un automate doté d'une fonction de transfert qui transforme ses entrées en sortie selon des règles précises. Par exemple, un neurone somme ses entrées, compare la somme résultante à une valeur seuil, et répond en émettant un signal si cette somme est supérieure ou égale à ce seuil.The neuron is designed as an automaton with a transfer function which transforms its inputs into outputs according to precise rules. For example, a neuron sums its inputs, compares the resulting sum with a threshold value, and responds by emitting a signal if this sum is greater than or equal to this threshold.
Dans l'apprentissage supervisé, il existe des sorties à priori, contrairement à l'apprentissage non supervisé où le réseau de neurones fait des recherches à l'aveugle en identifiant des formes non connues auparavant.In supervised learning, there are exits a priori, unlike unsupervised learning where the neural network searches blindly by identifying forms not previously known.
Le réseau de neurones est un ensemble de plusieurs couches neurones connectés entre eux par des liaisons affectées de poids ou coefficients synaptiques. Les liaisons permettent à chaque cellule de disposer d'un canal pour envoyer et recevoir des signaux en provenance d'autres neurones du réseau. Les poids synaptiques des liaisons déterminent un impact sur un neurone connecté et sont modulés par des règles d'apprentissage.The neural network is a set of several neural layers connected to each other by assigned links of weight or synaptic coefficients. The links allow each cell to have a channel to send and receive signals from other neurons in the network. The synaptic weights of the links determine an impact on a connected neuron and are modulated by learning rules.
Ainsi, le réseau de neurones est capable d'ajuster la force de ses propres interconnexions,So the neural network is able to adjust the strength of its own interconnections,
La façon d'ajuster les poids synaptiques détermine l'évolution du réseau en fonction de ses informations d'entrée.The way to adjust the synaptic weights determines the evolution of the network based on its input information.
Il faut choisir un mécanisme permettant de calculer les poids synaptiques et de les faire converger si possible vers une valeur assurant une classification aussi proche que possible de l'optimale et apprendre à les améliorer. C'est ce qu'on nomme la phase d'apprentissage du réseau.We must choose a mechanism to calculate the synaptic weights and make them converge if possible towards a value ensuring a classification as close as possible to the optimal and learn to improve them. This is called the learning phase of the network.
Apprendre passe par la capacité à déterminer les poids synaptiques les plus adaptés à classifier les exemples présentés Ainsi, les poids synaptiques sont modulés par des règles d'apprentissage.Learning requires the ability to determine the most suitable synaptic weights to classify the examples presented. Thus, the synaptic weights are modulated by learning rules.
Hebb a proposé une règle simple qui permet de modifier la valeur des coefficients synaptiques en fonction de l'activité des unités qu'ils relient. Cette règle aujourd'hui connue sous le nom de « règle de Hebb » encore appliquée aujourd'hui, mais un réseau de neurones ne s'est avéré efficace qu'avec l'introduction du concept de la rétropropagation du gradient de l'erreur avec les apports parfois collaboratifs et parfois indépendants de Paul Werbos, Bernard Widrow, David Rumelhart et Yann LeCun.Hebb proposed a simple rule which makes it possible to modify the value of the synaptic coefficients according to the activity of the units which they connect. This rule known today as the "Hebb rule" still applied today, but a neural network only proved effective with the introduction of the concept of backpropagation of the error gradient with the sometimes collaborative and sometimes independent contributions of Paul Werbos, Bernard Widrow, David Rumelhart and Yann LeCun.
Teuvo Kohonen de l'Université d'Helsinki dans les années 70-80 s'est inspiré de l'organisation du cortex cérébral où les zones réceptrices sont organisées suivant une topologie qui respecte celle des récepteurs sensoriels. Cf Kohonen T. Self-Organizing Maps. Springer Sériés in Information Sciences. Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 1995, 1997, 2001. Third Extended Edition, 501 pages.Teuvo Kohonen of the University of Helsinki in the 70s and 80s was inspired by the organization of the cerebral cortex where the receptive zones are organized according to a topology which respects that of the sensory receptors. See Kohonen T. Self-Organizing Maps. Springer Sériés in Information Sciences. Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 1995, 1997, 2001. Third Extended Edition, 501 pages.
Des zones physiquement proches dans le cortex visuel correspondent à des zones qui le sont aussi dans la rétine; de même dans le cortex auditif des neurones proches détecteront des fréquences voisines.Physically close areas in the visual cortex correspond to areas which are also close in the retina; similarly, in the auditory cortex, nearby neurons will detect neighboring frequencies.
Egalement dans le cortex moteur et sensoriel, des cartes somatotopiques traduisent la surface sensorielle superficielle du corps.Also in the motor and sensory cortex, somatotopic maps reflect the surface sensory surface of the body.
Le détail de l'organisation n'est pas uniquement d'origine génétique, mais résulte aussi d'un développement faisant suite à des phases d'apprentissages.The detail of the organization is not only of genetic origin, but also results from a development following phases of learning.
en particulier la carte auto-organisatrice qui tente de reproduire l'organisation topologique des stimuli appliqués au réseau pendant l'apprentissage.in particular the self-organizing map which attempts to reproduce the topological organization of the stimuli applied to the network during learning.
Kohonen à proposé le modèle de la carte auto-organisatrice SOM (« Self-Organizing Maps ») qui tente de reproduire l'organisation topologique des stimuli appliqués au réseau pendant l'apprentissage, ainsi que le modèle du réseau à inhibition latérale ou chapeau mexicain, et celui de la quantification vectorielle par apprentissage (« Learning Vector Quantization » ou LVQ) /Kohonen proposed the model of the self-organizing map SOM (“Self-Organizing Maps”) which attempts to reproduce the topological organization of the stimuli applied to the network during learning, as well as the model of the network with lateral inhibition or Mexican hat , and that of vector quantization by learning (“Learning Vector Quantization” or LVQ) /
Le LVQ. utilise un apprentissage supervisé: le choix de certaines sorties est prédéterminé.The LVQ. uses supervised learning: the choice of certain outputs is predetermined.
En effet, dans LVQ, la mise à jours des poids synaptiques se fait de manière à rapprocher le vecteur des poids du prototype à apprendre, ou l'en éloigner.Indeed, in LVQ, the updating of the synaptic weights is done so as to bring the vector of the weights closer to the prototype to be learned, or away from it.
La distance a(x,w) entre un vecteur d'apprentissage x et un vecteur poids w décide des neurones à mettre à jour. À la fin de l'apprentissage cette distance est idéalement réduite à zéro pour le ou les neurones qui reconnaissent le vecteur x.The distance a (x, w) between a learning vector x and a weight vector w decides which neurons to update. At the end of learning, this distance is ideally reduced to zero for the neuron (s) which recognize the vector x.
Le chapeau mexicain ou réseau à inhibition latérale utilise un apprentissage non supervisé, où la sélection de certaines sorties est topographique et imite le mécanisme d'inhibition latérale observé dans le système visuel.The Mexican hat or network with lateral inhibition uses unsupervised learning, where the selection of certain outputs is topographical and imitates the mechanism of lateral inhibition observed in the visual system.
On organise les poids synaptiques de manière à ce que chaque neurone projette des connections excitatrices vers ses voisins immédiats, des connections inhibitrices plus loin, et des connections nulles plus loin encore. Chaque neurone possède deux rayons de voisinage RI et R2 avec des connections excitatrices dans RI et inhibitrices entre RI et R2. .Synaptic weights are organized so that each neuron projects exciting connections to its immediate neighbors, inhibiting connections further, and zero connections further. Each neuron has two neighboring rays RI and R2 with excitatory connections in RI and inhibitory between RI and R2. .
Le neurone vainqueur est celui qui aggrège autour de lui la plus forte densité de neurones.The winning neuron is the one that aggregates around it the highest density of neurons.
Le réseau à carte auto-organisatrice (SOM) utilise aussi un apprentissage non supervisé.The self-organizing card network (SOM) also uses unsupervised learning.
Ce réseau classe les vecteurs d'apprentissage par groupes, chacun représenté par un neurone de sortie.This network classifies the learning vectors by groups, each represented by an output neuron.
Une couche d'interconnexion, la couche plastique, mémorise les modifications de poids synaptiques. Elle relie les neurones de sortie à chaque neurone d'entrée et produit une mesure de similarité entre les vecteurs poids w associés à chaque neurone et l'entrée présentée x.An interconnection layer, the plastic layer, stores the synaptic weight changes. It links the output neurons to each input neuron and produces a measure of similarity between the weight vectors w associated with each neuron and the input presented x.
Une couche d'interconnexions compétitive qui renforce sélectivement l'activité du réseau suivant un réseau à inhibitions latérales similaire à celui observé dans le système visuel.A competitive interconnection layer which selectively reinforces the activity of the network following a network with lateral inhibitions similar to that observed in the visual system.
Le neurone vainqueur est celui qui agrège autour de lui la plus forte densité de neurones avec similarité.The winning neuron is the one that aggregates around it the highest density of neurons with similarity.
Les cartes auto-organisatrices de Kohonen ont été utilisées par John NASSOR et al. pour un exemple d'apprentissage avec prise de risque sanctionnée par la chute d'un robot-marcheur selon une phase d'évaluation du risque puis une phase de prise de risque en poussant la non-répétition des erreurs. La prise de risque s'est avérée payante pour l'apprentissage.Self-organizing Kohonen cards were used by John NASSOR et al. for an example of learning with risk taking sanctioned by the fall of a walking robot according to a risk assessment phase then a risk taking phase by pushing the non-repetition of errors. Risk taking paid off for learning.
Cf. Nassour J., Hénaff P., Ben Ouezdou F., Cheng G. Experience-based learning mechanism for neural controller adaptation: Application to walking biped robots. The IEEE/RSJ International Conférence on Intelligent RObots and Systems. St. Louis, MO, USA. 2616-2621 (2009).See Nassour J., Hénaff P., Ben Ouezdou F., Cheng G. Experience-based learning mechanism for neural controller adaptation: Application to walking biped robots. The IEEE / RSJ International Conference on Intelligent RObots and Systems. St. Louis, MO, USA. 2616-2621 (2009).
La même équipe montre qu'une recherche du robot marcheur dans l'espace des rythmes lui permet de répondre à une perturbation externe de façon autonome en adaptant les rythmes des mouvements des articulations de la hanche et du genou.The same team shows that a search for a walking robot in the space of rhythms allows it to respond to an external disturbance autonomously by adapting the rhythms of movement of the hip and knee joints.
Cf. John Nassour, Patrick Henaff, Fethi Ben Ouezdou, Gordon Cheng. Adaptive Locomotive Behaviors of a Biped Robot: Patterns Génération and Classification. International Conférence on Simulation of Adaptive behavior, SAB 2010,, Aug 2010, France, pp.313-324, 2010.See John Nassour, Patrick Henaff, Fethi Ben Ouezdou, Gordon Cheng. Adaptive Locomotive Behaviors of a Biped Robot: Generation Patterns and Classification. International Conférence on Simulation of Adaptive behavior, SAB 2010 ,, Aug 2010, France, pp. 313-324, 2010.
Cf.Thèse John Nassour. Success-Failure Learning for Humanoid: study on bipedal walking. Apprentissage par le succès et l'échec pour les robots humanoïdes : étude pour la marche bipède. The Institute for Cognitive Systems. Technische Universitàt München . Germany. Laboratoire d'ingénierie des Systèmes de Versailles. .Génie informatique, automatique et traitement du signal. Laboratoire d'ingénierie des Systèmes de Versailles (LISV). Université de Versailles Saint-Quentin-enYvelines . France . 2013.See Thèse John Nassour. Success-Failure Learning for Humanoid: study on bipedal walking. Learning by success and failure for humanoid robots: study for bipedal walking. The Institute for Cognitive Systems. Technische Universitàt München. Germany. Versailles Systems Engineering Laboratory. .Computer engineering, automatic and signal processing. Versailles Systems Engineering Laboratory (LISV). University of Versailles Saint-Quentin-enYvelines. France . 2013.
Il se développe aussi la Robotique Développementale.It also develops Developmental Robotics.
Cf.Thèse. Alain Droniou . Apprentissage de représentations et Robotique Développementale. Quelques apports de l'Apprentissage profond pour la Robotique Autonome . Université Pierre et Marie Curie École doctorale Informatique, Télécommunications et Électronique (EDITE) Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique.Cf.Thèse. Alain Droniou. Learning representations and Developmental Robotics. Some contributions of Deep Learning for Autonomous Robotics. Pierre et Marie Curie University Doctoral School in Computer Science, Telecommunications and Electronics (EDITE) Institute of Intelligent Systems and Robotics.
Un robot peut acquérir des savoir-faire sous certaines conditions révélées aux chercheurs en observant l'apprentissage des enfants.A robot can acquire know-how under certain conditions revealed to researchers by observing children's learning.
Le savoir-faire réunit l'identification d'une tâche et la connaissance des moyens et de la façon de faire pour accomplir cette tâcheKnow-how brings together the identification of a task and the knowledge of the means and how to do it.
Initialement, le robot a des organes physiques mais n'a pas de présupposé sur la façon dont il doit agir ni même des tâches qu'il peut ou doit accomplir.Initially, the robot has physical organs but has no assumptions about how it should act or even what tasks it can or should do.
Il acquiert lui-même des savoir-faire dans un environnement simple en faisant, avec une curiosisté intrinsèque, des expériences sensorimotrices et en explorant l'environnement avec ses facultés sensorielles (tactiles, visuelles, acoustiques).He himself acquires know-how in a simple environment by doing sensorimotor experiences with intrinsic curiosity and by exploring the environment with his sensory faculties (tactile, visual, acoustic).
Ses premières expériences sont proprioceptives en prenant conscience de sa propre géométrie, de la topologie dynamique de son volume d'intervention physique, de ses gestes et des conséquences physiques de ses gestes sur ledit environnement simple, et en sachant classifier ces conséquencesHis first experiences are proprioceptive by becoming aware of his own geometry, of the dynamic topology of his volume of physical intervention, of his gestures and of the physical consequences of his gestures on said simple environment, and by knowing how to classify these consequences.
Au début, le but est d'acquérir des savoir-faire simples, de conduire par curiosité des explorations et de commencer d'interagir socialement avec ces savoir-faire simples.At the beginning, the goal is to acquire simple skills, to lead out of curiosity explorations and to begin to interact socially with these simple skills.
La confrontation sociale se fait dans ledit environnement simple avec des acteurs qui ont un petit avantage d'une petite expérience et des repères acquis par leur propres apprentissage dans ledit environnement simple.Social confrontation takes place in said simple environment with actors who have a small advantage from a little experience and benchmarks acquired by their own learning in said simple environment.
La conjonction d'une part de l'exploration avec des savoir-faire simples et d'autre part de l'interaction sociale permet d'acquérir un savoir-faire nouveau légèrement plus sophistiqué qu'au moins un de ses savoir-faire simples initiaux.The combination of exploration on the one hand with simple know-how and on the other hand social interaction makes it possible to acquire a new know-how slightly more sophisticated than at least one of its initial simple know-how. .
Le savoir-faire nouveau doit intégrer le savoir-faire simple préexistant et le déborder, et n'a pas pour objectif d'être identique à celui de l'acteur un peu plus expérimenté, mais plutôt d'être un savoirfaire autonome ayant répondu à la fois à des motivations intrinsèques et à une confrontation sociale.The new know-how must integrate the preexisting simple know-how and go beyond it, and does not aim to be identical to that of the slightly more experienced actor, but rather to be an autonomous know-how having responded to both intrinsic motivations and social confrontation.
Au fur et à mesure de l'acquisition de savoir-faire nouveaux, la confrontation à des situations plus complexes progresse, si bien que l'apprentissage progresse aussi au travers de la diversification des savoir-faire simples, de la sophistication de chacun d'entre eux, et en découvrant des synergies entre certains des savoir-faire rudimentaires.As new skills are acquired, the confrontation with more complex situations progresses, so that learning also progresses through the diversification of simple skills, the sophistication of each between them, and by discovering synergies between some of the rudimentary skills.
Le robot commence d'entrer dans la complexité et n'a pas d'autre limite que le temps pour continuer d'apprendre au travers de ses expériences.The robot begins to enter into complexity and has no other limit than the time to continue learning through its experiences.
Ensuite l'on passe de la priorité de faire émerger des savoir-faire nouveaux à une autre priorité qui est celle de découvrir, catégoriser, classifier, sélectionner et mémoriser les synergies entre les savoirfaire rudimentaires.Then we move from the priority of bringing out new skills to another priority which is that of discovering, categorizing, classifying, selecting and memorizing the synergies between rudimentary skills.
L'Etat de l'Art des Objets Connectés est décrit dans les références :The state of the art of connected objects is described in the references:
Cf. Môller, Dietmar P. F. Introduction to Embedded Computing Systems . Chapter2See Moller, Dietmar P. F. Introduction to Embedded Computing Systems. chapter2
Guide to Computing Fundamentals in Cyber-Physical Systems, Computer Communications andGuide to Computing Fundamentals in Cyber-Physical Systems, Computer Communications and
Networks Springer International Publishing Switzerland 2016Networks Springer International Publishing Switzerland 2016
Cf. Môller, Dietmar P. F. Introduction to the Internet of Things. Chapter4See Moller, Dietmar P. F. Introduction to the Internet of Things. Chapter4
Guide to Computing Fundamentals in Cyber-Physical Systems, Computer Communications and Networks Springer International Publishing Switzerland 2016Guide to Computing Fundamentals in Cyber-Physical Systems, Computer Communications and Networks Springer International Publishing Switzerland 2016
DESCRIPTION DE L'INVENTIONDESCRIPTION OF THE INVENTION
L'invention s'appuie sur une gamme d'Engins (325) assurant en Ville ou en Milieu Rural ou en Montagne des recettes de Transport sans contrôleur, tous ces engins pouvant faire partie d'une même Flotte Servicielle.The invention is based on a range of machines (325) ensuring in town or in rural or mountain environment recipes of Transport without controller, all these machines can be part of the same Software Fleet.
Lesdits Engins (325) sont mono- ou multiplaces, de tous formats, attelables, et sont pourvus ou non d'un organe faisant office de marche-pieds d'accès debout (7), un plancher ou une planche de support à faible garde-au-sol faisant office de marche-pieds d'accès debout.Said machines (325) are mono- or multiplaces, of all formats, attachable, and are provided or not with a member acting as standing access steps (7), a floor or a support board with low clearance - on the ground acting as steps for standing access.
Selon l'invention, l'accès aux Engins (325) est particulier pour rendre superflue la montée à bord de contrôleurs: il est individualisé, direct depuis le sol, ne mène qu'à des places individualisées, et il est contrôlable par un Ensemble Electro-Mécanique (227) dédié biocable et déblocable en mode « clic-clac» et revenant en place lorsqu'il n'est plus sollicité, un utilisateur ne pouvant accéder à sa place qu'en déverrouillant ledit Ensemble Electro-Mécanique (227), ce déverrouillage n'étant possible qu' après qu'il se soit acquitté de sa place sur borne ou par Internet, un code électronique faisant office de laisser-passer par badge ou par terminal électronique.According to the invention, access to the machines (325) is particular in order to make it unnecessary to climb aboard controllers: it is individualized, direct from the ground, leads only to individualized places, and it is controllable by an assembly Electro-Mechanics (227) dedicated biocable and unlockable in "click-clack" mode and returning when it is no longer used, a user can only access his place by unlocking said Electro-Mechanical Assembly (227) , this unlocking being possible only after it has discharged its place on a terminal or via the Internet, an electronic code serving as a pass by badge or by electronic terminal.
Toujours selon l'invention, un Engin (325) est dépourvu de couloir ou de passerelle et de tout moyen de passer d'une place à l'autre, et par conséquent compte autant d'accès avec Ensembles Electro-Mécaniques (227) que de places individualisées.Still according to the invention, an engine (325) is devoid of corridor or gangway and of any means of passing from one place to another, and consequently has as much access with Electro-Mechanical Assemblies (227) as individualized places.
Selon l'invention, l'accès debout mène à une place debout, favorable à la fois à une agilité d'accès et à une agilité de sortie. Toutefois, l'accès debout peut aussi mener à un strapontin, ce qui ne nuit pas à l'agilité d'accès et à l'agilité de sortie.According to the invention, standing access leads to a standing position, favorable both to agility of access and to agility of exit. However, standing access can also lead to a folding seat, which does not affect the agility of access and the agility of exit.
Lesdits Engins (325) peuvent être repliables ou amarrables ou arrimables.Said machines (325) can be foldable or moorable or stowable.
Par ordre croissant de format ou de poids, lesdits engins (325) sont des trottinettes, des vélos à pédalage debout avec planche de support et transmission à cardans, des cycles spécifiques, des trotteurs, des chariots motorisés, des robots à pattes ou à roues-pattes ou à chenilles.In ascending order of format or weight, said machines (325) are scooters, upright pedaling bikes with support board and cardan transmission, specific cycles, trotters, motorized trolleys, legged or wheeled robots -paws or tracks.
Selon l'invention, lesdits Engins(325) sont exploitables en mode de Partage ou d'Echange, soit en tant qu'engins isolés, soit en tant qu'engins attelés en Micro-Petits Trains ou Micro-Bus Multi-Modulaires, et peuvent être à Conduite Autonome ou à capacité de Suivi de Trajectoire, et rapatriables à vide sans moyens dédiés.According to the invention, said vehicles (325) can be used in Sharing or Exchange mode, either as isolated vehicles, or as vehicles coupled in Micro-Small Trains or Multi-Modular Micro-Bus, and can be Autonomous Driving or Trajectory Monitoring capacity, and repatriable empty without dedicated means.
Pour constituer ces Micro-Petits Trains ou Micro-Bus Multi-Modulaires, il est fait usage d'attelages divers et variés, deux véhicules de formats différents s'attelant l'un à l'autre, y compris avec des bras robotisés de l'Etat de l'Art.To form these Micro-Small Trains or Multi-Modular Micro-Buses, various and varied couplings are used, two vehicles of different formats hitching to each other, including with robotic arms of the 'State of the art.
(Nota 1: les solutions d'attelage permettent aussi qu'un usager ne soit pas prisonnier de la puissance de départ de l'engin emprunté, ou que deux personnes se retrouvent en position de procéder à un échange de services préalablement négocié sur Internet et concernant la mobilité).(Note 1: coupling solutions also allow a user not to be trapped in the starting power of the vehicle borrowed, or that two people find themselves in a position to exchange services previously negotiated on the Internet and regarding mobility).
(Nota 2: le mode Partage fait référence au partage d'un véhicule comme dans le Co-Voiturage, les Taxis et les Véhicules Ubérisés, et le mode Echange fait référence aux Véhicules Disponibles en Libre-service.)(Note 2: Sharing mode refers to sharing a vehicle as in Car Sharing, Taxis and Uberized Vehicles, and Exchange mode refers to Vehicles Available for Self-Service.)
Un Ensemble Electro-Mécanique (227) est conçu et fabriqué * selon l'Etat de l'Art des Composants Obstruants et/ou Escamotables tels queAn Electro-Mechanical Assembly (227) is designed and manufactured * according to the State of the Art of Obstructing and / or Retractable Components such as
Barres d'Obstruction, Portillons linéaires ou courbes, pivotants ou coulissants, Tourniquets, Tripodes, Sas, Pièces Escamotables ou Amovibles, * selon l'Etat de l'Art des Fermetures et Serrureries, * selon l'Etat de l'Art des Electro-contacts, Actionneurs et Moteurs Electriques et/ou Mécatroniques, un Ensemble Electro-Mécanique (227) pouvant être connecté à Internet selon l'Etat de l'Art des Objets Connectés et Commandés à Distance.Obstruction Bars, Linear or curved gates, pivoting or sliding, Turnstiles, Tripods, Airlocks, Retractable or Removable Parts, * according to the State of the Art of Closings and Locksmiths, * according to the State of the Art of Electro -contacts, Electric and / or Mechatronic Actuators and Motors, an Electro-Mechanical Assembly (227) which can be connected to the Internet according to the State of the Art of Connected and Remote Controlled Objects.
Selon une version de l'invention, une place individualisée d'un engin (325) est pourvue de capteurs qui détectent la présence ou l'absence d'un individu, la présence d'un individu ouvrant, selon l'Etat de l'Art, un compteur kilométrique et/ou un décompte d'horloge qui ne s'arrête(nt) que lorsque l'individu quitte ledit Engin (325),According to one version of the invention, an individualized place of a machine (325) is provided with sensors which detect the presence or absence of an individual, the presence of an opening individual, depending on the state of the Art, an odometer and / or a clock countdown which does not stop (s) until the individual leaves said gear (325),
Selon une version de l'invention, un Ensemble Electro-Mécanique (227) autorise ou interdit l'accès via un élément obstruant et amovible.According to a version of the invention, an Electro-Mechanical Assembly (227) authorizes or prohibits access via an obstructing and removable element.
Selon une version de l'invention, un Ensemble Electro-Mécanique (227) autorise ou interdit l'accès par réorientation d'un composant d'engin (325), comme par exemple une planche d'accès ou de support ou une rampe de maintien ou un guidon.According to a version of the invention, an Electro-Mechanical Assembly (227) authorizes or prohibits access by reorientation of a component of machine (325), such as for example an access or support board or a ramp support or handlebars.
Selon une version de l'invention, un Ensemble Electro-Mécanique (227) autorise ou interdit l'accès par réorientation d'un élément obstruant et amovible, lequel se transforme en rampe de maintien après déverrouillage de l'utilisateur.According to a version of the invention, an Electro-Mechanical Assembly (227) authorizes or prohibits access by reorientation of an obstructing and removable element, which turns into a holding ramp after unlocking of the user.
Lesdits Engins (325) autorisent finalement des solutions alternatives de Mobilité Servicielle ou Touristique en Agglomération Urbaine ou en Milieu Rural ou en Montagne.Said vehicles (325) ultimately authorize alternative solutions for Serviced or Tourist Mobility in urban areas, in rural areas or in the mountains.
Selon une version de l'invention, pour préserver une garde au sol suffisante, un marche-pied d'accès debout (7) est amovible ou escamotable à l'aide d'articulations ou de glissières.According to one version of the invention, to preserve sufficient ground clearance, a standing access step (7) is removable or retractable using articulations or slides.
Selon une version de l'invention, lesdits Engins (325) sont capables d'effectuer un Suivi de Trajectoire, selon l'Etat de l'ArtAccording to a version of the invention, said machines (325) are capable of performing trajectory monitoring, according to the state of the art.
Selon une version de l'invention, lesdits Engins (325) sont pourvus d'attelages biocables et déblocables, les rendant capables de s'atteler promptement, en mode «clic-clac», à tout autre engin,According to one version of the invention, said machines (325) are provided with biocable and unlockable couplings, making them capable of quickly hitching, in "click-clack" mode, to any other machine,
Selon une version de l'invention, un Engin (325) et l'engin auquel il est lié par attelage peuvent partager des capacités, comme par exemple de freinage et de freinage régénératif.According to a version of the invention, a machine (325) and the machine to which it is linked by coupling can share capacities, such as for example braking and regenerative braking.
Selon une version de l'invention, lesdits Engins (325) sont attelables par Attelage Mécanique ou par Attelage Mécatronique avec bras manipulateurs robotisés et avec mécanisme verrouillable et déverrouillable en mode «clic-clac».According to one version of the invention, said machines (325) can be coupled by mechanical coupling or by mechatronic coupling with robotic manipulator arms and with locking and unlocking mechanism in "click-clack" mode.
Selon une version de l'invention, les Négociations et Réservations Sur Internet pour l'accès aux places individualisées à accès individualisé et direct depuis le sol peuvent être effectuées malgré la surabondance d'Objets Connectés.According to one version of the invention, Internet Negotiations and Reservations for access to individualized places with individualized and direct access from the ground can be carried out despite the overabundance of Connected Objects.
En effet, afin de se prémunir de problèmes de latence et de gigue dans des environnements en surabondance d'Objets Connectés, au moins deux électroniques de communication sans fil sont utilisées:In fact, in order to guard against problems of latency and jitter in overabundant environments of Connected Objects, at least two wireless communication electronics are used:
* une première électronique de communication sans fil de type Téléphonie Mobile ou Radio-Amateur ou Wi-Fi ou Bluetooth, utilisable pour négocier et réserver à distance l'accès individualisé direct depuis le sol à une place individualisée d'un Engin (325), * une deuxième électronique de communication, utilisable pour déclencher ledit Ensemble Electro-Mécanique (227), de type communication en champ proche NFC (NFC pour «Near Field Communication») opérant en rapprochement serré avec la place réservée d'un Engin (325) et pour autoriser physiquement son accès individualisé direct depuis le sol.* a first wireless communication electronics such as Mobile Telephony or Radio-Amateur or Wi-Fi or Bluetooth, usable to negotiate and reserve remotely direct individualized access from the ground to an individualized place of a Machine (325), * a second communication electronics, usable for triggering said Electro-Mechanical Assembly (227), of NFC near field communication type (NFC for “Near Field Communication”) operating in close proximity with the reserved place of a machine (325) and to physically authorize its individualized direct access from the ground.
Les deux électroniques de communication sans fil sont hébergées sur un seul site Internet qui déroule trois sous chapitres séquentiels, à savoir, d'abord le chapitre Internet de la négociation tarifaire, puis le chapitre Internet de l'accord, puis le chapitre Internet de la consigne d'accès exécutable ultérieurement.The two wireless communication electronics are hosted on a single website which runs three sequential sub-chapters, namely, first the Internet chapter of the tariff negotiation, then the Internet chapter of the agreement, then the Internet chapter of the access instruction can be executed later.
Selon une version de l'invention, l'attelage entre un Engin (325) et un autre engin est soumis à une autorisation électronique.According to a version of the invention, the coupling between a machine (325) and another machine is subject to electronic authorization.
De façon analogue à la réservation des places, et toujours afin de se prémunir de problèmes de latence et de gigue dans des environnements en surabondance d'Objets Connectés, au moins deux électroniques de communication sans fil sont utilisées pour procéder à un attelage, la réservation de l'attelage à un premier Engin (325) pouvant être effectuée alors que ledit Engin (325) et l'autre engin sont encore éloignés, la réservation s'effectuant grâce à une électronique de communication de type Téléphonie Mobile ou Radio-Amateur ou Wi-Fi ou Bluetooth.Similarly to seat reservation, and always in order to protect against latency and jitter problems in overabundant Connected Object environments, at least two wireless communication electronics are used to carry out coupling, reservation coupling to a first machine (325) which can be carried out while said machine (325) and the other machine are still far apart, the reservation being effected by means of communication electronics of the Mobile Telephony or Radio Amateur type or Wi-Fi or Bluetooth.
un individu pourvu d'un smartphone ou d'un badge pouvant ensuite déclencher ledit mécanisme d'attelage, alors que ledit Engin (325) et l'autre engin sont en rapprochement resserré, le déclenchement d'un Ensemble Electro-Mécanique Connecté d'attelage s'effectuant grâce à une électronique de communication en champ proche NFC (NFC pour «Nearan individual provided with a smartphone or a badge which can then trigger said coupling mechanism, while said machine (325) and the other machine are in close proximity, the triggering of a Connected Electro-Mechanical Assembly of coupling using NFC near field communication electronics (NFC for "Near
Field Communication»,)Field Communication ",)
Selon une version de l'invention, la capacité desdits Engins (325) à se lier par attelages promptes et en mode «clic-clac» est exploitée par des transports de rapatriement à vide avec certains desdits Engins (325) liés en configuration de Petit Train pour un réajustement géographique d'un parc de Engins (325) le plus proche possible des localisations de fortes demandes desdits engins (325), ce mode de rapatriement à vide dispensant de l'usage de véhicules fourgons ou bennes transporteurs d'engins et dédiés au rapatriement par transport embarqué.According to one version of the invention, the capacity of said machines (325) to bond by quick couplings and in "click-clack" mode is exploited by repatriation transport empty with some of said machines (325) linked in Petit configuration. Train for a geographical readjustment of a fleet of vehicles (325) as close as possible to the locations of high demand for said vehicles (325), this empty repatriation mode dispensing from the use of van or tipper vehicles transporting vehicles and dedicated to repatriation by on-board transport.
Selon une version de l'invention, des Engins (325) assurent des recettes de transport pour monter au sommet de pentes enneigées et jouent avantageusement jouer le rôle de navette remplaçant des ascenseurs ou des funiculaires, voire des remonte-pentes comme des tire-fesses ou des œufs, avec l'avantage de ne pas nécessiter d'investissements en infra-structures, d'engager des moyens proportionnés à la demande, et d'improviser le choix du massif, de la localité et du couloir montagneux, le trajet retour desdits Engins (325) à vide pouvant être à Conduite Autonome ou en Suivi de Trajectoire selon l'Etat de l'Art.According to one version of the invention, machines (325) provide transport recipes to climb to the top of snow-covered slopes and advantageously play the role of shuttle replacing elevators or funiculars, or even ski-lifts like ski lifts or eggs, with the advantage of not requiring investments in infrastructure, of committing means commensurate with demand, and of improvising the choice of massif, locality and mountain corridor, the return journey said empty Vehicles (325) which can be Autonomous Driving or Track Monitoring according to the State of the Art.
Selon une version de l'invention, chacune des places individualisées desdits Engins (325) est pourvu d'un dispositif destiné à générer des recettes complémentaires de celles générées par le Transport, comme un terminal internet marchand ou communicant, ou un distributeur de produits, comme par exemple des produits manufacturés ou alimentaires ou des bons, tels que badges et billets, la localisation GPS d'un engin pouvant orienter les offres sur des offres locales.According to a version of the invention, each of the individualized spaces of said vehicles (325) is provided with a device intended to generate revenue complementary to that generated by transport, such as a merchant or communicating internet terminal, or a product distributor, such as for example manufactured or food products or vouchers, such as badges and tickets, the GPS location of a machine that can orient offers on local offers.
FIGURESFIGURES
Pour plus de clarté, les moteurs et actionneurs ne sont pas représentés.For clarity, the motors and actuators are not shown.
La Figure 1 représente un Engin (325) tel qu’chariot motorisé à quatre places individualisées à accès individualisé et direct depuis le sol, avec marche-pieds d'accès escamotables (7), dans lequel l'accès individualisé et direct depuis le sol auxdites places individualisées est contrôlable avec l'intervention d'un Ensemble Electro-Mécanique (227) biocable et déblocable en mode «clic-clac», ledit Engin (325) étant dépourvu de passerelle d'une place à l'autre et comptant autant d'Ensembles Electro-Mécaniques (227) que de places individualisées.Figure 1 shows a Machine (325) such as a motorized trolley with four individualized places with individualized and direct access from the ground, with retractable access steps (7), in which the individualized and direct access from the ground to said individualized places is controllable with the intervention of an Electro-Mechanical Assembly (227) biocable and unlockable in "click-clack" mode, said Machine (325) being devoid of gateway from one place to another and counting as much Electro-Mechanical Sets (227) as individualized places.
Lesdits Engins(325) sont exploitables en mode de Partage ou en mode d'Echange, tant en tant qu'engins mobiles isolés qu'attelés en Micro-Petits Trains ou micro-Bus Ultra-légers sans contrôleur et (325) autorisent des solutions alternatives de Mobilité Servicielle ou Touristique en Agglomération Urbaine ou en Mileu Rural ou en Montagne.Said machines (325) can be used in Sharing mode or in Exchange mode, both as isolated mobile machines and coupled in Micro-Small Trains or Ultra-light micro-Bus without controller and (325) authorize solutions Service or tourist mobility alternatives in urban areas or in rural or mountain areas.
lesdits Engins (325) pouvant être repliables ou amarrables ou arrimables ou attelables.said machines (325) being able to be foldable or moorable or stowable or hitched.
Ledit Ensemble Electro-Mécanique (227) biocable et déblocable en mode «clic-clac» et conçu selon l'Etat de l'Art des Composants Obstruants et/ou Escamotables tels queSaid electro-mechanical assembly (227) biocable and unlockable in “click-clack” mode and designed according to the state of the art of obstructing and / or retractable components such as
Barres d'Obstruction, Portillons linéaires ou courbes, pivotants ou coulissants, Tourniquets, Tripodes,Obstruction bars, Linear or curved gates, pivoting or sliding, Turnstiles, Tripods,
Sas, Pièces Escamotables ou Amovibles, selon l'Etat de l'Art des Fermetures et Serrureries, selon l'Etat de l'Art des Electro-contacts, Actionneurs et Moteurs Electriques et/ou Mécatroniques, et selon l'Etat de l'Art des Objets Connectés et Commandés à Distance,Airlock, Retractable or Removable Parts, according to the State of the Art of Locks and Locksmiths, according to the State of the Art of Electro-contacts, Actuators and Electric and / or Mechatronic Motors, and according to the State of the Art of Connected and Remote Controlled Objects,
La Figure 2 représente un Engin (325) avec 1 Ensemble Electro-Mécanique (227) autorisant ou interdisant l'accès par réorientation d'un élément obstruant et amovible, lequel se transforme en rampe de maintien après déverrouillage de l'utilisateur.Figure 2 shows a Machine (325) with 1 Electro-Mechanical Assembly (227) authorizing or prohibiting access by reorientation of an obstructing and removable element, which becomes a ramp after unlocking the user.
La Figure 3 représente un Engin (325) avec 6 Ensembles Electro-Mécaniques (227), chacun autorisant ou interdisant l'accès par réorientation d'un élément obstruant et amovible.Figure 3 represents a Machine (325) with 6 Electro-Mechanical Assemblies (227), each allowing or preventing access by reorientation of an obstructing and removable element.
Lesdits éléments obstruants et amovibles se transforment en rampe de maintien après déverrouillage des utilisateurs.Said obstructing and removable elements are transformed into a support ramp after unlocking of the users.
La Figure 4 illustre, pour chacune de 6 personnes, l'accès individualisé et direct depuis le sol à 6 places individualisées dudit Engin (325) représenté sur la Figure 3.FIG. 4 illustrates, for each of 6 people, individualized and direct access from the ground to 6 individualized places of said machine (325) shown in FIG. 3.
La Figure 5 représente un Engin (325) tel qu'une trottinette multiplaces avec 4 Ensembles ElectroMécaniques (227), chacun autorisant ou interdisant l’accès par le biais d’un élément amovible et pouvant obstruer le bon fonctionnement de guidons et de rampes de maintien.Figure 5 represents a Machine (325) such as a multi-seat scooter with 4 ElectroMechanical Assemblies (227), each authorizing or prohibiting access by means of a removable element and which can obstruct the proper functioning of handlebars and ramps. maintenance.
Les Figures 6a, 6b, 6c illustrent pour 1 personne l'accès individualisé et direct depuis le sol à 1 place individualisée dudit Engin (325) représenté sur la Figure 5.Figures 6a, 6b, 6c illustrate for 1 person individualized and direct access from the ground to 1 individualized place of said machine (325) shown in Figure 5.
La Figure 7 a et la Figure 7b représentent un Engin (325) multiplaces hybride de trottinettes et de vélo à pédalage debout et à transmission à cardans, avec des Ensembles Electro-Mécaniques (227) autorisant ou interdisant l'accès par réorientation de ses planches de support faisant aussi office de marche-pied.Figure 7a and Figure 7b represent a hybrid Crew (325) of scooters and upright pedal bikes and cardan transmission, with Electro-Mechanical Assemblies (227) allowing or prohibiting access by reorientation of its boards support also serving as a step.
Les Figures 8a, 8b, et 8c 6 illustrent pour chacune de 2 personnes l'accès individualisé et direct depuis le sol à 1 place individualisée dudit Engin (325) représenté sur la Figure 7.Figures 8a, 8b, and 8c 6 illustrate for each of 2 people individualized and direct access from the ground to 1 individualized place of said machine (325) shown in Figure 7.
La Figure 8a représente l'approche de 2 personnes alors que toutes lesdites planches de support sont relévées et ne permettent pas un accès direct de puis le sol.Figure 8a shows the approach of 2 people while all of said support boards are raised and do not allow direct access from then the ground.
La Figure 8b montre l'action de 2 Ensembles Electro-Mécaniques (227) orientant correctement lesdites planches de support de façon à autoriser à 2 personnes un accès direct depuis le sol à des places individualisées.Figure 8b shows the action of 2 Electro-Mechanical Assemblies (227) correctly orienting said support boards so as to allow 2 people direct access from the ground to individualized places.
La Figure 8c montre que 2 utilisateurs ont pu accéder directement depuis le sol chacun à une place individualisée.Figure 8c shows that 2 users were able to access directly from the ground each to an individualized place.
La Figure 9 montre un attelage entre deux Engins (325).Figure 9 shows a coupling between two machines (325).
Les Figures 10a, 10b, 10c montrent que la réservation d'une place individualisée d'un Engin(325) peut être effectuée à distance grâce à une électronique de communication de type Wi-Fi ou Bluetooth ou Téléphonie Mobile ou Radio-Amateur, tandis qu'un déverrouillage par Communication Sans Fil en Champ Proche NFC s'effectue en rapprochement serré avec un engin (325).Figures 10a, 10b, 10c show that the reservation of an individualized space for an engine (325) can be carried out remotely using communication electronics of the Wi-Fi or Bluetooth or Mobile Telephony or Radio Amateur type, while that unlocking by Wireless Communication in Near Field NFC takes place in close proximity with a machine (325).
La Figure 11 montre un Engin(325) configuré en robot à pattes où les places individualisées sont pourvues de porte-bagages (4), ledit Engin (325) étant comme il se doit dépourvu de passerelle d'une place à l'autre et comptant autant d'Ensembles Electro-Mécaniques (227) que de places individualisées.Figure 11 shows an Engin (325) configured as a robot with legs where the individualized places are provided with luggage racks (4), said Engin (325) being as it should be without a gangway from one place to another and with as many Electro-Mechanical Packages (227) as individual spaces.
La Figure 12 montre un Engin(325) configuré en robot à chenilles ledit Engin (325) étant comme il se doit dépourvu de passerelle d'une place à l'autre et comptant autant d'Ensembles Electro-Mécaniques (227) que de places individualisées.Figure 12 shows an Engin (325) configured as a crawler robot, said Engin (325) being, as it should be, without footbridge from one place to another and counting as many Electro-Mechanical Sets (227) as there are places individualized.
La Figure 13 montre un attelage entre deux Engins (325) similaires, celui en position arrière étant doté de roues, celui en position avant étant doté de roues-pattes et ayant une meilleure capacité de franchissement d'obstacles.Figure 13 shows a hitch between two similar Engines (325), the one in the rear position having wheels, the one in the front position having wheels-legs and having better obstacle clearance capacity.
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- 2017-06-15 FR FR1770633A patent/FR3067667A1/en active Pending
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