FR3089445A1 - Mobile manipulator module and robotic system consisting of at least two mobile manipulator module - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un module manipulateur mobile (1) destiné à fonctionner en mode indépendant et en mode coopératif avec au moins un autre module manipulateur mobile, comportant un châssis (3) sur lequel sont montés au moins un moyen de locomotion (21) et au moins un moyen opérationnel (42) liés au châssis (3), respectivement par au moins une chaîne cinématique de locomotion et au moins une chaîne cinématique opérationnelle. Figure 2.The invention relates to a mobile manipulator module (1) intended to operate in independent mode and in cooperative mode with at least one other mobile manipulator module, comprising a chassis (3) on which are mounted at least one means of locomotion (21) and at least one operational means (42) linked to the chassis (3), respectively by at least one locomotion kinematic chain and at least one operational kinematic chain. Figure 2.

Description

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Titre de l'invention : Module manipulateur mobile et système robotique constitué d’au moins deux module manipulateurs mobiles [0001] La présente invention concerne un module manipulateur mobile destiné à fonctionner en mode indépendant et en mode coopératif avec au moins un autre manipulateur mobile modulaire identique ou pas.Title of the invention: Mobile manipulator module and robotic system consisting of at least two mobile manipulator module The present invention relates to a mobile manipulator module intended to operate in independent mode and in cooperative mode with at least one other modular mobile manipulator identical or not.

[0002] Par manipulateur mobile, on entend un système robotisé comprenant deux entités distinctes à savoir un ou plusieurs manipulateurs et une plateforme mobile. L’association de la plate-forme mobile et du ou manipulateur permet un agrandissement de l’espace de travail de ce ou ces manipulateurs par la plateforme mobile.By mobile manipulator means a robotic system comprising two separate entities namely one or more manipulators and a mobile platform. The association of the mobile platform and the or manipulator allows an enlargement of the workspace of this or these manipulators by the mobile platform.

[0003] Des plateformes mobiles connues peuvent comprendre un corps et des moyens d’entraînement en déplacement tels que des pattes, des chenilles, des roues et des combinaisons de ces derniers.Known mobile platforms may include a body and means of movement training such as legs, tracks, wheels and combinations thereof.

[0004] La structure la plus courante d’un manipulateur mobile est généralement composée d’une plate-forme mobile à roue(s) équipée d’un manipulateur sériel présentant une structure cinématique constituée d’une juxtaposition de liaisons simples telles que liaison pivot, liaison prismatique ou une combinaison de celles-ci.The most common structure of a mobile manipulator is generally composed of a mobile wheel platform (s) equipped with a serial manipulator having a kinematic structure consisting of a juxtaposition of simple connections such as pivot connection , prismatic bond or a combination thereof.

[0005] De tels manipulateurs mobiles sont souvent utilisés pour la réalisation d’opérations spécifiques notamment dans des milieux contraignants et dangereux pour les personnes.[0005] Such mobile manipulators are often used for carrying out specific operations, in particular in restrictive and dangerous environments for people.

[0006] De tels manipulateurs mobiles offrent également l’avantage de pouvoir travailler de manière coopérative ou collaborative pour réaliser des tâches, c’est-à-dire à la fois en interaction robot-robot ou robot-être humain.Such mobile manipulators also offer the advantage of being able to work in a cooperative or collaborative manner to carry out tasks, that is to say both in robot-robot or robot-human interaction.

[0007] Ainsi, il est courant de parler de coopération pour une interaction robot-robot et de collaboration pour parler de l’interaction robot-être humain.It is therefore common to speak of cooperation for robot-robot interaction and collaboration to speak of robot-human interaction.

[0008] On connaît par WO 2015/128594, un manipulateur mobile permettant le transport de charge et comprenant un portique avec deux montants latéraux reliés à leurs extrémités supérieures par une poutre. Les extrémités opposées des montants latéraux sont équipées de moyens de propulsion tandis que des moyens de préhension d’une charge sont positionnés entre les montants latéraux liés à la poutre transversale par une chaîne de cinématique de positionnement et d’orientation qui permet la rotation des moyens de préhension autour d’un axe sensiblement normal à la poutre transversale et appartenant au plan défini par le portique et la rotation des moyens de préhension autour d’un axe normal au plan défini par ce portique.WO 2015/128594 discloses a mobile manipulator allowing the transport of loads and comprising a gantry with two lateral uprights connected at their upper ends by a beam. The opposite ends of the lateral uprights are equipped with propulsion means while means for gripping a load are positioned between the lateral uprights linked to the transverse beam by a kinematic chain of positioning and orientation which allows the rotation of the means gripping about an axis substantially normal to the transverse beam and belonging to the plane defined by the gantry and the rotation of the gripping means about an axis normal to the plane defined by this gantry.

[0009] Ces manipulateurs peuvent notamment être équipés de moyens de préhension comprenant une pince pour saisir une charge et dans le cas d’un transport d’une charge de type allongée, plusieurs manipulateurs sont répartis le long de ladite charge et coopèrent pour se saisir de cette charge et la transporter.These manipulators can in particular be equipped with gripping means comprising a clamp for gripping a load and in the case of a transport of a load of elongated type, several manipulators are distributed along said load and cooperate to grab of this load and transport it.

[0010] Cependant, la coopération robot-robot revient le plus souvent à juxtaposer ces unités robots dans leur fonction. Dans WO 2015/128594 chaque manipulateur mobile effectue la tâche pour laquelle il est prévu, à savoir le levage d’un objet, la coopération permettant de répartir plusieurs manipulateurs le long de l’objet à lever. Il est ainsi usuel de voir des manipulateurs mobiles coopérer en vue de réaliser un travail spécifique par exemple de transport d’une charge volumineuse nécessitant la coopération de plusieurs manipulateurs mobiles, chaque manipulateur participant de manière autonome au transport de la charge.However, robot-robot cooperation most often comes down to juxtaposing these robot units in their function. In WO 2015/128594 each mobile manipulator performs the task for which it is intended, namely the lifting of an object, the cooperation making it possible to distribute several manipulators along the object to be lifted. It is thus usual to see mobile manipulators cooperate in order to carry out a specific job, for example of transporting a bulky load requiring the cooperation of several mobile manipulators, each manipulator participating autonomously in the transport of the load.

[0011] Le document CN108116898 décrit un bras manipulateur permettant de prélever des objets, le bras étant monté sur une plateforme mobile pour permettre d’amener l’objet prélevé vers un endroit de dépose ou d’empilage. Un tel manipulateur mobile peut être utilisé en coopération avec d’autres manipulateurs mobiles du même type mais chacun remplit toujours en ce cas sa fonction propre.Document CN108116898 describes a manipulator arm for picking up objects, the arm being mounted on a mobile platform to allow the object to be taken to a place of removal or stacking. Such a mobile manipulator can be used in cooperation with other mobile manipulators of the same type, but each one always fulfills its own function in this case.

[0012] De tels manipulateurs présentent l’inconvénient d’avoir un bras opérationnel fixé de manière définitive à la base mobile. De plus, ils sont spécifiquement dédiés à une utilisation et de ce fait, il est généralement proposé de gros robots manipulateurs pour manipuler de gros produits et de petits robots pour les petits produits, ce qui diminue d’autant plus le taux d’utilisation des moyens de production en cas de produits de tailles variées.Such manipulators have the disadvantage of having an operational arm permanently fixed to the mobile base. In addition, they are specifically dedicated to a use and therefore, it is generally proposed large manipulator robots to handle large products and small robots for small products, which further decreases the rate of use of means of production for products of various sizes.

[0013] Ceci nécessite un investissement lourd pour les industries souhaitant pouvoir s’équiper de tels manipulateurs mobilesThis requires a heavy investment for industries wishing to be able to equip themselves with such mobile manipulators

[0014] Afin de pallier ces inconvénients, l’invention a pour but de proposer un module manipulateur mobile (unité robotique) pouvant s’adapter à l’échelle (masse, taille) du produit considéré ainsi qu’au procédé de production.In order to overcome these drawbacks, the invention aims to propose a mobile manipulator module (robotic unit) which can adapt to the scale (mass, size) of the product under consideration as well as to the production process.

[0015] La présente invention vise également à proposer un module manipulateur mobile utilisable en tant que tel pour réaliser une opération spécifique à laquelle il est dédié, seul ou avec d’autres manipulateurs identiques mais qui en outre peut être utilisé en coopération avec au moins un autre manipulateur mobile pour former un nouveau manipulateur mobile.The present invention also aims to provide a mobile manipulator module usable as such to perform a specific operation to which it is dedicated, alone or with other identical manipulators but which in addition can be used in cooperation with at least another mobile manipulator to form a new mobile manipulator.

[0016] A cet effet, l’invention a pour objet un module manipulateur mobile comportant un châssis sur lequel sont montés au moins un moyen de locomotion et au moins un moyen opérationnel liés au châssis, respectivement par au moins une chaîne cinématique de locomotion et au moins une chaîne cinématique opérationnelle,To this end, the invention relates to a mobile manipulator module comprising a chassis on which are mounted at least one means of locomotion and at least one operational means linked to the chassis, respectively by at least one kinematic locomotion chain and at least one operational kinematic chain,

[0017] caractérisé en ce que les chaînes cinématiques de locomotion et opérationnelle sont des chaînes sérielles et forment une chaîne cinématique ouverte du module manipulateur mobile dont les paramètres structuraux sont :Characterized in that the locomotion and operational kinematic chains are serial chains and form an open kinematic chain of the mobile manipulator module whose structural parameters are:

[0018] - une connectivité du manipulateur mobile Sm répondant à la formule suivante :- Connectivity of the mobile manipulator Sm corresponding to the following formula:

[0019] Sm= SI + So - Scorn avec Sm < 6Sm = SI + So - Scorn with Sm <6

[0020] avec SI la connectivité du châssis porté par sa ou ses chaînes cinématiques de locomotion, par rapport à une surface de déplacement tel que le sol, telle que SI > 2 ;With SI the connectivity of the chassis carried by its kinematic chain (s) of locomotion, relative to a displacement surface such as the ground, such as SI> 2;

[0021] avec So la connectivité de la chaîne cinématique opérationnelle telle que 2 < So < 5 ;With So the connectivity of the operational kinematic chain such that 2 <So <5;

[0022] Scorn < 1 correspondant à la connectivité commune entre les chaînes de locomotion et opérationnelle,Scorn <1 corresponding to the common connectivity between the locomotion and operational chains,

[0023] la connectivité du manipulateur mobile permettant la réalisation d’une tâche assignée audit manipulateur dans un repère local du module manipulateur mobile (G,x,y,z dans lequel G est le centre de gravité du manipulateur mobile, x son axe d’avance, z la normale à la surface de déplacement sortant de la matière et y l’axe latéral tel que le trièdre (x,y,z) soit direct) nécessitant les composantes de vitesses suivantes : vitesse d’avance de l’outil opérationnel du manipulateur vx, vitesse d’élévation de l’outil opérationnel du manipulateur par rapport à la surface de déplacement du manipulateur mobile v_z, vitesse de tangage de l’outil opérationnel du manipulateur w_y et vitesse de braquage w_z de l’outil opérationnel du manipulateurThe connectivity of the mobile manipulator allowing the performance of a task assigned to said manipulator in a local frame of the mobile manipulator module (G, x, y, z in which G is the center of gravity of the mobile manipulator, x its axis d advance, z normal to the displacement surface leaving the material and y the lateral axis such that the trihedron (x, y, z) is direct) requiring the following speed components: speed of advance of the tool of the manipulator vx, speed of elevation of the operational tool of the manipulator relative to the displacement surface of the mobile manipulator v _z , speed of pitch of the operational tool of the manipulator w _y and turning speed w _z of the manipulator operational tool

[0024] - une mobilité Mm du manipulateur mobile répondant à la formule :- an Mm mobility of the mobile manipulator corresponding to the formula:

[0025] Mm = Ml + MoMm = Ml + Mo

[0026] avec Ml la mobilité du châssis, porté par sa ou ses chaînes cinématiques de locomotion, par rapport au sol telle que Ml >2 ;With Ml the mobility of the chassis, carried by his or her locomotion kinematic chains, with respect to the ground such that Ml> 2;

[0027] avec Mo la mobilité de la chaîne cinématique opérationnelle égale à la somme des mobilités de chaque liaison la constituant, ladite chaîne comportant au moins une liaisonWith Mo the mobility of the operational kinematic chain equal to the sum of the mobilities of each link constituting it, said chain comprising at least one link

[0028] - une redondance 0<Tm<l- a redundancy 0 <Tm <l

[0029] répondant à la formule : Tm = Mm - Sm soit Tm = Ml + Mo - SI - So + Scorn, [0030] - un degré d’hyperstatisme Nm > 0.Responding to the formula: Tm = Mm - Sm or Tm = Ml + Mo - SI - So + Scorn, [0030] - a degree of hyperstatism Nm> 0.

[0031] La connectivité S du module manipulateur mobile selon l’invention est la dimension de l’espace vectoriel des vitesses relatives entre l’outil opérationnel et le sol correspondant à la surface sur laquelle le module se déplace. Cette dimension donne le nombre de déplacements indépendants finis que peut réaliser l’outil opérationnel par rapport au sol.The connectivity S of the mobile manipulator module according to the invention is the dimension of the vector space of the relative speeds between the operational tool and the ground corresponding to the surface on which the module moves. This dimension gives the number of finite independent displacements that the operational tool can make relative to the ground.

[0032] La mobilité M est le degré de liberté de l’outil opérationnel par rapport au sol, à savoir le nombre de coordonnées indépendantes requises pour la définition de la configuration de la chaîne cinématique. Pour le calcul des mobilités, on utilise les formulations de Gogu [Mobility of mechanisms : a critical review, Mecanism and MachineTheory, pp. 1068-1097, 2005].Mobility M is the degree of freedom of the operational tool with respect to the ground, namely the number of independent coordinates required for defining the configuration of the kinematic chain. For the calculation of mobilities, we use the formulations of Gogu [Mobility of mechanisms: a critical review, Mecanism and MachineTheory, pp. 1068-1097, 2005].

[0033] La redondance T se décompose en deux types : opérationnelle (cinématique) et structurelle. La redondance opérationnelle se mesure toujours par rapport à une tâche donnée, d'où son nom. Elle apparaît lorsque la mobilité du mécanisme est strictement supérieure à celle nécessaire pour réaliser une tâche donnée. Quant à la redondance structurelle, elle caractérise la différence entre la dimension de l'espace articulaire et la dimension de l'espace opérationnel d'un mécanisme. Ainsi, c'est la redondance structurelle qui décrit la structure du module manipulateur mobile selon l’invention, c'est donc elle qui est utilisée comme paramètre structurel.T redundancy is broken down into two types: operational (kinematic) and structural. Operational redundancy is always measured in relation to a given task, hence its name. It appears when the mobility of the mechanism is strictly greater than that necessary to perform a given task. As for structural redundancy, it characterizes the difference between the dimension of the articular space and the dimension of the operational space of a mechanism. Thus, it is the structural redundancy which describes the structure of the mobile manipulator module according to the invention, it is therefore it which is used as the structural parameter.

[0034] Le degré d'hyperstatisme N est un paramètre structural pour les mécanismes qui contiennent des boucles fermées dans leurs chaînes cinématiques. Il représente la différence entre le nombre maximal de paramètres des liaisons qui peuvent perdre leur indépendance dans la boucle fermée, et le nombre de paramètres des liaisons qui perdent vraiment leur indépendance dans la boucle fermée. Ce paramètre est calculé au même titre que les autres paramètres structuraux du module manipulateur mobile selon l’invention.The degree of hyperstatism N is a structural parameter for the mechanisms which contain closed loops in their kinematic chains. It represents the difference between the maximum number of parameters of the connections which can lose their independence in the closed loop, and the number of parameters of the connections which really lose their independence in the closed loop. This parameter is calculated in the same way as the other structural parameters of the mobile manipulator module according to the invention.

[0035] Un tel module manipulateur mobile présente donc à la fois une structure simple à degré de mobilité réduit, contrairement à la plupart des manipulateurs mobiles existants. En effet, ces derniers sont, la plupart du temps, obtenus par la juxtaposition d’un bras manipulateur à 6-7 mobilités sur une base mobile à 2 mobilités, ce qui aboutit à un manipulateur mobile à 8-9 mobilités, soit une redondance de 2 ou 3. En limitant la redondance, on peut obtenir des manipulateurs mobiles capables des mêmes tâches mais de structure plus simple, plus rigide et moins coûteuse.Such a mobile manipulator module therefore has both a simple structure with a reduced degree of mobility, unlike most existing mobile manipulators. Indeed, the latter are, most of the time, obtained by the juxtaposition of a manipulator arm with 6-7 mobilities on a mobile base with 2 mobilities, which results in a mobile manipulator with 8-9 mobilities, ie a redundancy of 2 or 3. By limiting redundancy, mobile manipulators capable of the same tasks but of simpler, more rigid and less expensive structure can be obtained.

[0036] Ces modules manipulateurs mobiles peuvent être utilisés en mode autonome et également en mode coopératif avec un ou plusieurs autres modules manipulateurs mobiles. La coopération peut consister en la co-manipulation d’une même charge ou d’un même outil par l’intermédiaire de la chaîne cinématique opérationnelle.These mobile manipulator modules can be used in autonomous mode and also in cooperative mode with one or more other mobile manipulator modules. Cooperation can consist of the co-manipulation of the same load or the same tool through the operational kinematic chain.

[0037] Selon une autre caractéristique du module manipulateur mobile, ce dernier comporte également un moyen de liaison destiné à créer une liaison avec un autre manipulateur mobile.According to another characteristic of the mobile manipulator module, the latter also includes a connecting means intended to create a connection with another mobile manipulator.

[0038] Ainsi de manière avantageuse, le moyen de liaison prévu sur le module manipulateur mobile permet la coopération de ce module avec au moins un autre module manipulateur mobile par le biais d’une connexion à cet autre module pour former un système robotique coopératif.Advantageously, the connecting means provided on the mobile manipulator module allows the cooperation of this module with at least one other mobile manipulator module through a connection to this other module to form a cooperative robotic system.

[0039] Un tel moyen de liaison permet de former des systèmes robotiques coopératifs associant plusieurs modules manipulateurs mobiles ou unités robotiques qui sont moins coûteux à fabriquer qu’un seul grand robot de capacité équivalente. Un module manipulateur mobile selon l’invention est donc utilisable à la fois seul et en coopération avec d’autres.Such a connecting means makes it possible to form cooperative robotic systems associating several mobile manipulator modules or robotic units which are less expensive to manufacture than a single large robot of equivalent capacity. A mobile manipulator module according to the invention can therefore be used both alone and in cooperation with others.

[0040] Un système robotique coopératif peut être ainsi formé par plusieurs modules manipulateurs mobiles connectés l’un à l’autre par l’intermédiaire d’une charge/outil co5 manipulé ou par l’intermédiaire des moyens de liaison.[0040] A cooperative robotic system can thus be formed by several mobile manipulator modules connected to each other by means of a co5 manipulated load / tool or by means of the connecting means.

[0041] L’invention permet donc de proposer un robot manipulateur mobile modulaire apte à une meilleure adaptation aux différentes tâches de production, notamment dans un contexte industriel où l’on souhaite fabriquer de petites séries variables en nature et en nombre. La modularité des manipulateurs mobiles selon l’invention leur permet de s’adapter non seulement à la nature de la tâche qui peut être de la manutention, du rangement, de la fabrication, de l’assemblage, du contrôle, etc.., mais également à son intensité en terme de cadences et de charges variables.The invention therefore makes it possible to propose a modular mobile manipulator robot capable of better adaptation to the different production tasks, especially in an industrial context where one wishes to manufacture small series variable in nature and in number. The modularity of the mobile manipulators according to the invention allows them to adapt not only to the nature of the task which can be handling, storage, manufacturing, assembly, control, etc., but also at its intensity in terms of rates and variable loads.

[0042] Ainsi, au lieu de concevoir des « gros » robots coûteux et sous utilisés, les modules manipulateurs mobiles selon l’invention sont développés sous forme d’une pluralité d’entités simples combinables de manière judicieuse sous forme d’un système robotique coopératif complexe s’adaptant aux besoins de production.Thus, instead of designing “large” expensive and underused robots, the mobile manipulator modules according to the invention are developed in the form of a plurality of simple entities which can be judiciously combined in the form of a robotic system. complex cooperative adapting to production needs.

[0043] De tels modules manipulateurs mobiles se présentent sous une forme standard permettant une fabrication en très grande série et ce, à un coût plus réduit, grâce aux économies d’échelle. Il est ainsi possible de prévoir un parc de modules manipulateurs mobiles utilisables en mode autonome ou coopératif ajustable aux besoins de production et fiabdisant cette utilisation. Chaque module étant semblable, si l’un tombe en panne, un autre le remplace.Such mobile manipulator modules are in a standard form allowing mass production and this, at a lower cost, thanks to economies of scale. It is thus possible to provide a fleet of mobile manipulator modules usable in autonomous or cooperative mode adjustable to production needs and making this use reliable. Each module being similar, if one breaks down, another replaces it.

[0044] Selon une forme de réalisation, le moyen de liaison peut être constitué d’un organe de liaison prévu sur le châssis du module manipulateur mobile et complémentaire d’un organe de liaison prévu sur le châssis d’un autre module. Ainsi, par exemple, le châssis d’un module comporte un crochet de verrouillage et un organe complémentaire de verrouillage, de sorte que le crochet d’un module se verrouille sur l’organe de verrouillage complémentaire d’un autre module.According to one embodiment, the connecting means can consist of a connecting member provided on the chassis of the mobile manipulator module and complementary to a connecting member provided on the chassis of another module. Thus, for example, the chassis of a module has a locking hook and a complementary locking member, so that the hook of one module is locked on the complementary locking member of another module.

[0045] Selon une variante de réalisation, le moyen de liaison est relié au châssis par une chaîne cinématique de positionnement et/ou d'orientation.According to an alternative embodiment, the connecting means is connected to the chassis by a kinematic chain of positioning and / or orientation.

[0046] Une chaîne cinématique opérationnelle ou de liaison comprend des liaisons cinématiques du groupe cylindrique, rotoïde, prismatique, hélicoïdal.An operational kinematic chain or link includes kinematic links of the cylindrical, rotoid, prismatic, helical group.

[0047] Sur chaque module manipulateur mobile, on définit au moins une chaîne cinématique de locomotion et une chaîne cinématique opérationnelle.On each mobile manipulator module, at least one locomotion kinematic chain and an operational kinematic chain are defined.

[0048] A l’extrémité d’une chaîne cinématique de locomotion, on met en place un organe de locomotion et à l’extrémité d’une chaîne cinématique opérationnelle un outil opérationnel.At the end of a locomotion kinematic chain, a locomotion member is put in place and at the end of an operational kinematic chain an operational tool.

[0049] De préférence, un organe de locomotion est choisi dans le groupe comprenant une roue, une chenille, une roue omnidirectionnelle, un roue suédoise connue sous le dénomination commerciale Mecanum, une patte.Preferably, a locomotion member is chosen from the group comprising a wheel, a caterpillar, an omnidirectional wheel, a Swedish wheel known under the trade name Mecanum, a lug.

[0050] L’outil opérationnel peut être un outil d’usinage, de perçage, de vissage, de ponçage, de peinture, de soudure, de collage, de décapage, etc.The operational tool can be a tool for machining, drilling, screwing, sanding, painting, welding, gluing, pickling, etc.

[0051] L’outil opérationnel peut être un outil de manipulation permettant la préhension d’objets. Ainsi de manière avantageuse, l’outil de manipulation est adapté à la préhension et à la manipulation de caisses normalisées utilisées en logistique, et est constitué d’une plaque complémentaire de la forme de la poignée de la caisse et insérée à orientation constante dans cette dernière, complété par une tige perpendiculaire et un pivot.The operational tool can be a manipulation tool allowing the gripping of objects. Advantageously, the handling tool is suitable for gripping and handling standardized cases used in logistics, and consists of a plate complementary to the shape of the handle of the case and inserted at constant orientation in this last, completed by a perpendicular rod and a pivot.

[0052] L’outil opérationnel peut être un outil permettant la liaison avec un autre module manipulateur mobile, soit sur le châssis de celui-ci, soit sur une chaîne cinématique opérationnelle, par exemple.The operational tool can be a tool allowing the connection with another mobile manipulator module, either on the chassis thereof, or on an operational kinematic chain, for example.

[0053] Ainsi de manière avantageuse, la chaîne cinématique opérationnelle est agencée pour permettre une utilisation de l’outil porté en bout de chaîne aussi bien en tant qu’outil opérationnel type manipulation qu’en tant qu’outil de liaison. Ainsi, l’outil fixé en bout de chaîne peut être le même par exemple pour servir à la manipulation d’objet et pour réaliser une liaison avec un autre module manipulateur mobile. En variante, on peut remplacer l’outil d’usinage par un outil de liaison, si nécessaire. On favorise ainsi encore le caractère d’adaptabilité d’un module selon l’invention.Thus, advantageously, the operational kinematic chain is arranged to allow use of the tool carried at the end of the chain both as an operational tool of the manipulation type and as a connecting tool. Thus, the tool fixed at the end of the chain can be the same, for example, for handling objects and for making a connection with another mobile manipulator module. Alternatively, the machining tool can be replaced by a connecting tool, if necessary. This further promotes the adaptability of a module according to the invention.

[0054] Par conséquent, le module manipulateur mobile selon l’invention peut être utilisé en tant que module unitaire (unité robotique) pour réaliser une opération à l’aide de son ou ses moyens opérationnels ou en tant que module coopératif, lorsqu’il est utilisé en liaison avec au moins un autre module manipulateur mobile du même type ou même d’un autre type, soit en liaison par le biais de la charge transportée par exemple, soit en liaison directe entre modules.Therefore, the mobile manipulator module according to the invention can be used as a unit module (robotic unit) to perform an operation using its operational means or as a cooperative module, when is used in connection with at least one other mobile manipulator module of the same type or even of another type, either in connection via the load transported for example, or in direct connection between modules.

[0055] La chaîne cinématique opérationnelle est donc configurée pour permettre de passer d’une utilisation en tant que moyen de manipulation par exemple, à une utilisation en tant que moyen de liaison.The operational kinematic chain is therefore configured to allow the transition from use as a means of manipulation for example, to use as a means of connection.

[0056] Il est ainsi simple de passer d’une utilisation à une autre de ce moyen en fonction du système robotique dont on a besoin.It is thus simple to switch from one use to another of this means depending on the robotic system that is needed.

[0057] Selon une forme de l’invention préférée, le module selon l’invention comporte au moins deux moyens opérationnels, de préférence au moins un étant également un moyen de liaison.According to a preferred form of the invention, the module according to the invention comprises at least two operational means, preferably at least one also being a connecting means.

[0058] De préférence, un moyen opérationnel est du type moyen de manutention qui permet le transport et la manutention de charges par exemple des caisses, moyen de manipulation.Preferably, an operational means is of the handling means type which allows the transport and handling of loads, for example boxes, handling means.

[0059] Un module manipulateur mobile peut être avantageusement utilisé dans des usines de fabrication telles que des usines de construction automobile dans lesquelles les pièces de chaque véhicule sont rassemblées en amont dans une zone de préparation et mises sur des plateaux ou caisses normalisées, pour être ensuite emmenées vers la ligne de montage et le véhicule correspondant au kit d’assemblage préparé.A mobile manipulator module can be advantageously used in manufacturing plants such as car manufacturing plants in which the parts of each vehicle are collected upstream in a preparation area and placed on trays or standardized cases, to be then taken to the assembly line and the vehicle corresponding to the prepared assembly kit.

[0060] Le moyen opérationnel est choisi parmi un moyen d’usinage, de perçage, de vissage, de ponçage, de fraisage, de polissage, de peinture, de soudure, de collage, de décapage et tout autre organe opérationnel utile.The operational means is chosen from a means of machining, drilling, screwing, sanding, milling, polishing, painting, welding, gluing, stripping and any other useful operational element.

[0061] Selon une forme de réalisation préférée, on peut alors former un système d’usinage robotique coopératif constitué de plusieurs modules reliés par leur moyen de liaison et travaillant en parallèle formant ainsi un robot d’usinage de plus grande taille pouvant travailler sur un produit de dimension plus grande.According to a preferred embodiment, one can then form a cooperative robotic machining system consisting of several modules connected by their connecting means and working in parallel thus forming a larger machining robot that can work on a larger product.

[0062] Ainsi, par exemple, lorsque l’outil opérationnel de chaque module selon l’invention est un outil de ponçage, on relie plusieurs modules entre eux, ce qui permet de poncer une plus grande surface à l’aide d’un système robotique coopératif ainsi formé par coopération des modules. Ce système coopératif constitue un poly-robot multi-outils mais qui en outre, du fait des liaisons entre modules peut être commandé en déplacement sous forme d’un seul système et en fonctionnement de manière globale et/ou unitaire.Thus, for example, when the operational tool of each module according to the invention is a sanding tool, several modules are connected together, which makes it possible to sand a larger surface using a system cooperative robotics thus formed by module cooperation. This cooperative system constitutes a multi-tool poly-robot but which, moreover, owing to the links between modules can be controlled in displacement in the form of a single system and in operation in a global and / or unitary manner.

[0063] Selon une forme de réalisation préférée, le châssis est constitué d’un portique présentant deux montants latéraux reliés à une extrémité par une poutre transversale, l’extrémité opposée des montants présentant des moyens de locomotion, par exemple une roue, liés au montant par une chaîne cinématique de locomotion, par exemple un pivot motorisé. Des moyens de manutention d’une charge s’étendent depuis la poutre transversale à l’aide d’une chaîne cinématique opérationnelle qui porte un outil de manutention, et un moyen de liaison avec un autre manipulateur mobile modulaire, permettant de former une entité robotique ou poly-robot constitué au moins des deux modules, l’organe de liaison étant de préférence constitué par l’outil de manutention et coopérant avec l’autre module.According to a preferred embodiment, the chassis consists of a gantry having two lateral uprights connected at one end by a transverse beam, the opposite end of the uprights having means of locomotion, for example a wheel, linked to the mounted by a kinematic locomotion chain, for example a motorized pivot. Means for handling a load extend from the transverse beam using an operational kinematic chain which carries a handling tool, and means for connecting with another modular mobile manipulator, making it possible to form a robotic entity or poly-robot consisting of at least two modules, the connecting member preferably being constituted by the handling tool and cooperating with the other module.

[0064] Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, le module comporte en outre un moyen de stabilisation, destiné à créer un appui contre une surface de manière à stabiliser le positionnement du module. Ce moyen de stabilisation est relié au châssis avec une chaîne cinématique de positionnement et d’orientation permettant de créer un appui supplémentaire contre une surface telle que le sol, un mur, de manière à stabiliser en position le module manipulateur mobile quand cela est nécessaire.According to an advantageous embodiment of the invention, the module also comprises a stabilization means, intended to create a support against a surface so as to stabilize the positioning of the module. This stabilization means is connected to the chassis with a kinematic positioning and orientation chain making it possible to create additional support against a surface such as the ground, a wall, so as to stabilize in position the mobile manipulator module when necessary.

[0065] Ce moyen de stabilisation peut avantageusement être constitué par un moyen opérationnel.This stabilization means can advantageously be constituted by an operational means.

[0066] De manière avantageuse, la chaîne cinématique de positionnement et d’orientation du moyen opérationnel est agencée pour permettre une utilisation de l’outil porté en bout de chaîne aussi bien en tant qu’outil opérationnel qu’en tant qu’outil de stabilisation.Advantageously, the kinematic chain for positioning and orientation of the operational means is arranged to allow use of the tool carried at the end of the chain both as an operational tool and as a tool for stabilization.

[0067] De préférence, un outil opérationnel peut également constituer un outil de stabilisation. En variante, on peut remplacer l’outil opérationnel par un outil de stabilisation.Preferably, an operational tool can also constitute a stabilization tool. Alternatively, the operational tool can be replaced by a stabilization tool.

[0068] La chaîne cinématique de positionnement et d’orientation de ce moyen opérationnel est donc configurée pour permettre de passer d’une utilisation en tant que moyen opérationnel, à une utilisation en tant que moyen de liaison. Il est ainsi simple de passer d’une utilisation à une autre de ce moyen en fonction du système robotique dont on a besoin.The kinematic chain of positioning and orientation of this operational means is therefore configured to allow to pass from a use as an operational means, to a use as a connecting means. It is thus simple to switch from one use to another of this means according to the robotic system which one needs.

[0069] Selon un mode de réalisation, le châssis est constitué d’un portique présentant deux montants latéraux reliés à une extrémité par une poutre transversale, l’extrémité opposée des montants présentant des moyens de locomotion liés au montant par une chaîne cinématique de locomotion tel qu’un pivot motorisé, un moyen opérationnel s’étendant depuis la poutre transversale à l’aide d’une chaîne cinématique opérationnelle portant un outil opérationnel.According to one embodiment, the chassis consists of a gantry having two lateral uprights connected at one end by a transverse beam, the opposite end of the uprights having means of locomotion linked to the upright by a kinematic locomotion chain such as a motorized pivot, an operational means extending from the transverse beam using an operational kinematic chain carrying an operational tool.

[0070] Selon une variante, cette chaîne cinématique opérationnelle comporte une liaison glissière d’axe sensiblement normal au plan de déplacement du manipulateur mobile tel que le sol lorsque le châssis est à tangage nul, suivie d’une liaison pivot d’axe sensiblement latéral au module, suivie d’une liaison pivot d’axe sensiblement perpendiculaire à l’axe de la liaison précédente, le dernier solide de cette liaison étant un outil opérationnel.According to a variant, this operational kinematic chain comprises a slide link with an axis substantially normal to the plane of movement of the mobile manipulator such as the ground when the chassis is at zero pitch, followed by a pivot link with a substantially lateral axis to the module, followed by a pivot link with an axis substantially perpendicular to the axis of the previous link, the last solid of this link being an operational tool.

[0071] La chaîne cinématique opérationnelle peut comporter en variante une liaison pivot d’axe sensiblement normal au plan de déplacement du module tel que le sol, lorsque le châssis est à tangage nul, suivie d’une liaison pivot d’axe sensiblement perpendiculaire à l’axe de la liaison précédente, suivie d’une liaison pivot d’axe sensiblement parallèle à l’axe de la liaison précédente, le dernier solide de cette liaison étant un outil opérationnel.The operational kinematic chain may alternatively comprise a pivot link with an axis substantially normal to the plane of movement of the module such as the ground, when the chassis is at zero pitch, followed by a pivot link with an axis substantially perpendicular to the axis of the previous link, followed by a pivot link with an axis substantially parallel to the axis of the previous link, the last solid of this link being an operational tool.

[0072] La chaîne cinématique opérationnelle peut en variante comporter une liaison pivot d’axe sensiblement longitudinal par rapport au châssis lorsque celui-ci est à tangage nul, suivie d’une liaison pivot d’axe sensiblement perpendiculaire à l’axe de la liaison précédente, suivie d’une liaison pivot d’axe sensiblement parallèle à l’axe de la liaison précédente, suivie d’une liaison pivot d’axe sensiblement perpendiculaire à l’axe de la liaison précédente, le dernier solide de cette liaison étant un outil opérationnel.The operational kinematic chain may alternatively include a pivot link with a substantially longitudinal axis relative to the chassis when the latter is at zero pitch, followed by a pivot link with an axis substantially perpendicular to the axis of the link. previous, followed by a pivot link with an axis substantially parallel to the axis of the previous link, followed by a pivot link with an axis substantially perpendicular to the axis of the previous link, the last solid of this link being a operational tool.

[0073] L’ordre d’une ou plusieurs liaisons de la chaîne sérielle opérationnelle peut en outre être permuté.The order of one or more links in the operational serial chain can also be swapped.

[0074] De manière avantageuse, un manipulateur mobile selon l’invention peut être utilisé pour réaliser des tâches de manipulation, de transport et de fabrication dans un contexte industriel. Ainsi, par exemple, parmi les tâches de manipulation, un manipulateur mobile peut être utilisé pour manipuler et transférer des objets d’un emplacement à un autre par exemple d’un tapis roulant à un autre ou vers une boîte de rangement, pour réaliser des kits de pièces, ou encore de la manipulation en bord de ligne de fabrication.Advantageously, a mobile manipulator according to the invention can be used to carry out handling, transport and manufacturing tasks in an industrial context. Thus, for example, among the handling tasks, a mobile manipulator can be used to handle and transfer objects from one location to another, for example from a treadmill to another or to a storage box, to carry out parts kits, or handling at the edge of the production line.

[0075] On décrira maintenant l’invention plus en détails en référence au dessin en annexe dans lequelWe will now describe the invention in more detail with reference to the accompanying drawing in which

[0076] [fig-1] représente une vue schématique d’un système robotique coopératif constitué de plusieurs modules manipulateurs mobiles selon l’invention ;[Fig-1] shows a schematic view of a cooperative robotic system consisting of several mobile manipulator modules according to the invention;

[0077] [fig.2] représente une vue en perspective d’un module manipulateur mobile selon un premier mode de réalisation de l’invention ;[Fig.2] shows a perspective view of a mobile manipulator module according to a first embodiment of the invention;

[0078] [fig.2A] montre le graphe de la structure d’un système robotique comportant deux modules de la figure 2 travaillant en mode co-manipulation ;[Fig.2A] shows the graph of the structure of a robotic system comprising two modules of Figure 2 working in co-manipulation mode;

[0079] [fig.2B] montre deux modules de la figure 2 à une étape de co-manipulation d’une charge, en approche de la charge ;[Fig.2B] shows two modules of Figure 2 in a step of co-handling of a load, approaching the load;

[0080] [fig.2C] montre deux modules de la figure 2 à l’étape levage de co-manipulation d’une charge,[Fig.2C] shows two modules of Figure 2 in the lifting stage of co-handling of a load,

[0081] [fig.2D] montrent les deux modules de la figure 2 à l’étape braquage de comanipulation d’une charge,[Fig.2D] show the two modules of FIG. 2 in the steering step of comanipulation of a load,

[0082] [fig.3A] montre le graphe de la structure d’un système robotique constitué de deux modules de la figure 2 travaillant en mode connexion ;[Fig.3A] shows the graph of the structure of a robotic system consisting of two modules of Figure 2 working in connection mode;

[0083] [fig.3B] représente une vue schématique du système robotique composé de deux modules manipulateurs mobiles de la figure 2 travaillant en mode connexion de manipulation d’une charge, à l’étape approche ;[Fig.3B] shows a schematic view of the robotic system composed of two mobile manipulator modules of Figure 2 working in connection mode of handling a load, in the approach step;

[0084] [fig.3C] représente une vue schématique du système robotique composé de deux modules manipulateurs mobiles de la figure 2 travaillant en mode connexion de manipulation d’une charge, à l’étape préhension ;[Fig.3C] shows a schematic view of the robotic system composed of two mobile manipulator modules of Figure 2 working in connection mode of handling a load, in the gripping step;

[0085] [fig.3D] représente une vue schématique du système robotique composé de deux modules manipulateurs mobiles de la figure 2 travaillant en mode connexion de manipulation d’une charge, à l’étape connexion[Fig.3D] shows a schematic view of the robotic system composed of two mobile manipulator modules of Figure 2 working in connection mode handling a load, in the connection step

[0086] [fig.3E] représentent une vue schématique du système robotique composé de deux modules manipulateurs mobiles de la figure 2 travaillant en mode connexion de manipulation d’une charge, à l’étape levage ;[Fig.3E] show a schematic view of the robotic system composed of two mobile manipulator modules of Figure 2 working in connection mode of handling a load, in the lifting step;

[0087] [fig.4] représente une vue schématique d’un module manipulateur mobile selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;[Fig.4] shows a schematic view of a mobile manipulator module according to a second embodiment of the invention;

[0088] [fig.4A] montre le graphe de la structure d’un système robotique comportant deux modules de la figure 4 travaillant en mode co-manipulation ;[Fig.4A] shows the graph of the structure of a robotic system comprising two modules of Figure 4 working in co-manipulation mode;

[0089] [fig.4B] représente le système robotique à deux modules de la figure 4 de comanipulation d’une charge, à l’étape d’approche de la charge ;[Fig.4B] shows the two-module robotic system of Figure 4 for the handling of a load, at the load approach stage;

[0090] [fig.4C] représente le système robotique à deux modules de la figure 4 de comanipulation d’une charge, à l’étape de levage de la charge et ;[Fig.4C] shows the two-module robotic system of Figure 4 of comanipulation of a load, in the step of lifting the load and;

[0091] [fig.4D] représente le système robotique à deux modules de la figure 4 de comanipulation d’une charge, à l’étape de braquage ;[Fig.4D] shows the two-module robotic system of Figure 4 for the handling of a load, in the turning step;

[0092][0092]

[0093][0093]

[0094][0094]

[0095][0095]

[0096][0096]

[0097][0097]

[0098][0098]

[0099][0099]

[0100][0100]

[0101][0101]

[0102][0102]

[0103][0103]

[0104][0104]

[0105][0105]

[0106][0106]

[0107][0107]

[0108][0108]

[0109][0109]

[ΟΠΟ][ΟΠΟ]

[OUI][YES]

[0112][0112]

[0113][0113]

[0114][0114]

[0115][0115]

[0116][0116]

[0117][0117]

[fig.5] représente une vue schématique d’un module manipulateur mobile selon un troisième mode de réalisation de l’invention ;[Fig.5] shows a schematic view of a mobile manipulator module according to a third embodiment of the invention;

[fig.5A] montre le graphe de la structure d’un système robotique comportant deux modules de la figure 5 travaillant en mode co-manipulation;[fig.5A] shows the graph of the structure of a robotic system comprising two modules of Figure 5 working in co-manipulation mode;

[fig.5B] ;[fig.5B];

[fig.5C] et[fig.5C] and

[fig.5D] représentent le système robotique comportant deux modules de la figure 5 à différentes étapes de la co-manipulation d’une charge, respectivement approche de la charge, levage et braquage ;[fig.5D] represent the robotic system comprising two modules of FIG. 5 at different stages of the co-manipulation of a load, respectively approaching the load, lifting and turning;

[fig.6] représente une vue schématique d’un module manipulateur mobile selon un quatrième mode de réalisation de l’invention ;[fig.6] shows a schematic view of a mobile manipulator module according to a fourth embodiment of the invention;

[fig.6A] ,[fig.6A],

[fig.6B],[fig.6B],

[fig.6C],[fig.6C],

[fig.6D] et[fig.6D] and

[fig.6E] représentent respectivement le module manipulateur mobile de la figure 6 en mode autonome de manipulation d’une caisse pour la ranger sur une étagère ;[Fig.6E] respectively represent the mobile manipulator module of Figure 6 in autonomous mode of handling a box to store it on a shelf;

[fig.7] représente une vue en coupe d’une caisse avec un outil de manipulation en prise du module de la figure 6[Fig.7] shows a sectional view of a box with a handling tool in engagement with the module of Figure 6

[fig-8] et[fig-8] and

[fig.8A] représentent respectivement le module de la figure 6, respectivement en appui au sol sur son outil opérationnel et avec son outil opérationnel levé.[Fig.8A] respectively represent the module of Figure 6, respectively in support on the ground on its operational tool and with its operational tool raised.

[fig.8B],[fig.8B],

[fig.8C] ,[fig.8C],

[fig.8D] ,[fig.8D],

[fig.8E],[fig.8E],

[fig.8F] et[fig.8F] and

[fig.8G] représentent respectivement un système robotique constitué de deux modules selon la figure 6 en mode coopératif pour la manutention d’une caisse ;[fig.8G] respectively represent a robotic system consisting of two modules according to Figure 6 in cooperative mode for handling a box;

[fig.9] et[fig.9] and

[fig.9A] représentent respectivement un module selon la figure 6 équipé d’un outil opérationnel de ponçage ;[fig.9A] respectively represent a module according to figure 6 equipped with an operational sanding tool;

[fig.10] et[fig.10] and

[fig.lOA] représentent respectivement un système robotique constitué de deux modules selon la figure 9 en mode coopératif connecté pour le ponçage d’une surface ;[fig.lOA] respectively represent a robotic system consisting of two modules according to Figure 9 in cooperative mode connected for sanding a surface;

[fig.l 1] représente un module selon une autre forme de réalisation de la figure 6, équipé de deux organes de locomotion de type « chenille » ;[fig.l 1] shows a module according to another embodiment of Figure 6, equipped with two locomotion type "caterpillar";

[fig. 12] représente un module selon une autre variante de réalisation de la figure 6, équipé de deux organes de locomotion de type « roues suédoises » ;[fig. 12] represents a module according to another alternative embodiment of FIG. 6, equipped with two locomotion members of the “Swedish wheel” type;

[0118] [fig.l 3 A],[0118] [fig.l 3 A],

[0119] [fig.l3B] et[0119] [fig.l3B] and

[0120] [fig.l3C] représentent un système robotique en mode connexion constitué d’un module selon la figure 6 et d’un module selon une autre variante de réalisation de l’invention à différentes phases de manipulation d’une caisse, respectivement locomotion en mode connecté, levage et autre posture;[Fig.l3C] represent a robotic connection mode system consisting of a module according to Figure 6 and a module according to another alternative embodiment of the invention in different phases of handling a box, respectively locomotion in connected mode, lifting and other posture;

[0121] [fig.14] et[Fig. 12] and

[0122] [fig. 15] représentent un module selon la variante de la figure 6 et un module selon la variante de la figure 13 respectivement en appui au sol sur leur organe opérationnel et en train de déposer chacun une caisse sur une étagère.[0122] [fig. 15] represent a module according to the variant of FIG. 6 and a module according to the variant of FIG. 13 respectively resting on the ground on their operational member and in the process of depositing each a case on a shelf.

[0123] La figure 1 montre un système robotique coopératif connecté ou poly-robot constitué de trois modules manipulateurs mobiles 1 qui interagissent entre eux pour réaliser une tâche désirée, consistant à porter une charge sur cette figure.FIG. 1 shows a connected cooperative robotic system or poly-robot made up of three mobile manipulator modules 1 which interact with one another to carry out a desired task, consisting in carrying a load on this figure.

[0124] Chaque module manipulateur mobile 1 présente deux parties : une partie locomotion 2 et une partie opérationnelle 4.Each mobile manipulator module 1 has two parts: a locomotion part 2 and an operational part 4.

[0125] La partie locomotion 2 est responsable du déplacement du manipulateur mobile 1 sur une surface, généralement le sol, et peut être constituée de tous types d'organes de locomotion 21 tels que roue, roue omnidirectionnelle, roue suédoise, patte, chenille, etc. montés à l’extrémité de chaînes cinématiques de locomotion 22 en contact avec la surface, généralement le sol.The locomotion part 2 is responsible for the movement of the mobile manipulator 1 over a surface, generally the ground, and can be made up of all types of locomotion members 21 such as wheel, omnidirectional wheel, Swedish wheel, lug, caterpillar, etc. mounted at the end of kinematic locomotion chains 22 in contact with the surface, generally the ground.

[0126] La partie opérationnelle 4 est connectée à la partie locomotion 2 par un châssis 3. Cette partie opérationnelle 4 est composée de chaînes cinématiques appelées bras opérationnels 41. Chaque bras 41 peut être utilisé pour la réalisation d’une tâche telle que la manutention ou manipulation de charges, de l’usinage comme du perçage, etc. et porte à son extrémité un outil 42. Cette partie opérationnelle peut également être utilisée pour réaliser une connexion avec un autre manipulateur mobile 1. On parle ainsi respectivement de bras opérationnel 41 ou de bras de liaison 5.The operational part 4 is connected to the locomotion part 2 by a chassis 3. This operational part 4 is composed of kinematic chains called operational arms 41. Each arm 41 can be used for carrying out a task such as handling or handling loads, machining such as drilling, etc. and carries a tool 42 at its end. This operational part can also be used to make a connection with another mobile manipulator 1. This is thus called an operational arm 41 or a link arm 5, respectively.

[0127] Pour ce dernier, la liaison peut se faire sur le châssis 3 d'un autre manipulateur mobile 1 ou sur l'une de ses chaînes cinématiques de sa partie manipulation 4, par exemple. Chaque type de bras 4, 5 est équipé d'un outil 42, 52 qui lui permet de remplir sa fonction à savoir un outil opérationnel 41 tel qu’une pince, une perceuse, etc. ou un outil de liaison 52 tel qu’une pince, un crochet, etc.For the latter, the connection can be made on the chassis 3 of another mobile manipulator 1 or on one of its kinematic chains of its manipulation part 4, for example. Each type of arm 4, 5 is equipped with a tool 42, 52 which allows it to fulfill its function, namely an operational tool 41 such as pliers, a drill, etc. or a connecting tool 52 such as pliers, a hook, etc.

[0128] Par conséquent, la fonction du bras 4, 5 est déterminée par la chaîne cinématique et l'outil porté. On peut donc envisager qu’un outil porté par un bras peut être changé permettant ainsi une modularité de la partie opérationnelle 4, 5 du manipulateur mobile 1 selon l’invention. Une chaîne cinématique de locomotion, opérationnelle et de liaison permet l’orientation et/ou l’orientation de l’organe porté en bout de chaîne.Consequently, the function of the arm 4, 5 is determined by the kinematic chain and the tool carried. It can therefore be envisaged that a tool carried by an arm can be changed, thus allowing modularity of the operational part 4, 5 of the mobile manipulator 1 according to the invention. A kinematic locomotion, operational and linkage chain allows the orientation and / or orientation of the organ carried at the end of the chain.

[0129] Sur la figure 1, un manipulateur mobile 1 comporte un châssis 3 sur lequel sont montés trois organes de locomotion 21 par une chaîne cinématique de locomotion 22 et un moyen opérationnel 42 lié au châssis 3 par une chaîne cinématique 41. Le module 1 comporte également un moyen de liaison 52 à un autre module manipulateur mobile 1.In FIG. 1, a mobile manipulator 1 comprises a chassis 3 on which are mounted three locomotion members 21 by a locomotion kinematic chain 22 and an operational means 42 linked to the chassis 3 by a kinematic chain 41. The module 1 also comprises a connection means 52 to another mobile manipulator module 1.

[0130] De plus, le module manipulateur mobile 1 de la figure 1 comporte également un moyen de stabilisation 6 du module 1. Le moyen de stabilisation 6 est en appui au sol et relié également par une chaîne cinématique au châssis 3, cette chaîne pouvant être une chaîne opérationnelle ou une chaîne de locomotion ayant un rôle de stabilisateur.In addition, the mobile manipulator module 1 of Figure 1 also includes a stabilization means 6 of the module 1. The stabilization means 6 is supported on the ground and also connected by a kinematic chain to the chassis 3, this chain can be an operational chain or a locomotion chain with a stabilizing role.

[0131] Ainsi, les chaînes cinématiques de liaison 5 permettent de relier les trois modules 1 qui, avec leur partie opérationnelle 4 portent une charge de manière collective et se déplacent sous forme d’un système robotique unique pour transporter ladite charge.Thus, the linkage kinematic chains 5 make it possible to connect the three modules 1 which, with their operational part 4 collectively carry a load and move in the form of a single robotic system for transporting said load.

[0132] Chaque module manipulateur comporte des moyens de commande permettant la commande du module en mode télé-opération à distance par un opérateur humain ou en mode automatique, par une commande centralisée ou distribuée.Each manipulator module includes control means allowing the control of the module in remote tele-operation mode by a human operator or in automatic mode, by a centralized or distributed command.

[0133] Le module manipulateur mobile 1 représenté à la figure 2 comporte un châssis 3 sous forme d’un portique en forme de U inversé constitué de deux montants latéraux 31 reliés à une extrémité par une poutre transversale 32. L’extrémité libre de chaque montant 31 comporte un moyen de locomotion tel qu’une roue 21 liée au montant 31 par une chaîne cinématique de positionnement et d‘orientation constituée d’un pivot motorisé 22.The mobile manipulator module 1 shown in Figure 2 comprises a frame 3 in the form of an inverted U-shaped gantry consisting of two lateral uprights 31 connected at one end by a transverse beam 32. The free end of each upright 31 includes means of locomotion such as a wheel 21 linked to upright 31 by a kinematic positioning and orientation chain constituted by a motorized pivot 22.

[0134] Le module 1 comporte un moyen opérationnel ici de préhension 42 lié au châssis 3 par une chaîne cinématique opérationnelle 41 qui comporte une liaison glissière 43 d’axe sensiblement normal au sol sur lequel le module 1 se déplace lorsque le châssis 3 est à tangage nul. Cette liaison glissière 43 est suivie d’une liaison pivot 44 d’axe sensiblement latéral au module 1, suivie d’une liaison pivot 45 d’axe sensiblement perpendiculaire à l’axe de la liaison précédente 44, le dernier solide de cette chaîne étant l’outil opérationnel 42 telle qu’une pince de préhension.The module 1 comprises an operational means here for gripping 42 linked to the chassis 3 by an operational kinematic chain 41 which comprises a sliding link 43 of axis substantially normal to the ground on which the module 1 moves when the chassis 3 is at zero pitch. This slide link 43 is followed by a pivot link 44 of axis substantially lateral to the module 1, followed by a pivot link 45 of axis substantially perpendicular to the axis of the previous link 44, the last solid of this chain being the operational tool 42 such as a gripper.

[0135] Le graphe de la structure représenté à la figure 2A montre comme les autres graphes les différents solides S et liaisons (P pivot et R rotation) d’un système robotique à deux modules manipulateurs décrits à la figure 2.The structure graph represented in FIG. 2A shows, like the other graphs, the different solids S and connections (P pivot and R rotation) of a robotic system with two manipulator modules described in FIG. 2.

[0136] Les figures 2B, 2C et 2D représentent un système robotique constitué de deux modules manipulateurs mobiles 1 selon la figure 2 utilisés pour transporter une caisse C en manipulation coopérative ou co-manipulation. La figure 2A représente le graphe de structure du système robotique ainsi créé.Figures 2B, 2C and 2D show a robotic system consisting of two mobile manipulator modules 1 according to Figure 2 used to transport a box C in cooperative manipulation or co-manipulation. FIG. 2A represents the structure graph of the robotic system thus created.

[0137] Ainsi, la figure 2B montre la phase d’approche pendant laquelle chaque manipulateur mobile 1 est guidé en vis-à-vis de l’autre pour s’approcher chacun d’une poignée de la caisse C, chacun étant positionné et orienté par rapport à ladite caisse C.Thus, FIG. 2B shows the approach phase during which each mobile manipulator 1 is guided opposite one another to each approach a handle of the body C, each being positioned and oriented relative to said box C.

[0138] Lors de la phase de préhension de la caisse par chaque module 1, on forme un système robotique constitué de ces deux modules 1 relié à la caisse C. Une fois chaque module 1 ancré sur la caisse C, on procède à la phase de levage comme cela est visible à la figure 2C.During the gripping phase of the body by each module 1, a robotic system is formed consisting of these two modules 1 connected to the body C. Once each module 1 anchored on the body C, we proceed to the phase as shown in Figure 2C.

[0139] Cette phase consiste à lever la caisse C depuis le sol et les mouvements des modules 1 sont synchronisés afin d’assurer la stabilité de l’ensemble constitué du système robotique et de la caisse C. Puis la caisse est emmenée jusqu’à l’emplacement où elle doit être déposée et qui peut être au sol ou sur une étagère. Lors de la phase de dépose, on procède à une phase de reconfiguration nécessaire pour le système robotique constitué car l’orientation de la caisse pour la phase de dépose n’est pas forcément la même que lors de la phase de levage. Par exemple, la caisse doit être levée à une hauteur nécessaire pour une dépose sur une étagère tout en escamotant les manipulateurs mobiles 1 latéralement au fur et à mesure que la caisse avance sur l’étagère en opérant un braquage comme cela est visible à la figure 2D.This phase consists in lifting the box C from the ground and the movements of the modules 1 are synchronized in order to ensure the stability of the assembly consisting of the robotic system and the box C. Then the box is taken to the place where it should be placed and which can be on the floor or on a shelf. During the removal phase, we proceed to a reconfiguration phase necessary for the robotic system constituted because the orientation of the body for the removal phase is not necessarily the same as during the lifting phase. For example, the body must be raised to a height necessary for depositing on a shelf while retracting the mobile manipulators 1 laterally as the body advances on the shelf by operating a deflection as shown in the figure 2D.

[0140] Les figures 3B, 3C, 3D et 3^E montrent deux modules manipulateurs selon la figure 2 fonctionnant sous forme d’un système robotique dans lequel la liaison entre les deux manipulateurs permet un fonctionnement en coopération connectée. Cette liaison est réalisée à l’aide de la chaîne cinématique opérationnelle 41, qui constitue une chaîne cinématique de liaison 51, l’outil de préhension 42 servant d’outil de liaison ou étant remplacé à l’extrémité de la chaîne 51 par un outil de liaison spécifique.Figures 3B, 3C, 3D and 3 ^E show two manipulator modules according to Figure 2 operating in the form of a robotic system in which the connection between the two manipulators allows operation in connected cooperation. This connection is made using the operational kinematic chain 41, which constitutes a connecting kinematic chain 51, the gripping tool 42 serving as a connecting tool or being replaced at the end of the chain 51 by a tool specific binding.

[0141] L’un des modules est guidé et orienté par rapport à la caisse pour venir la saisir comme cela est visible sur les figures 3B et 3C. Puis le second module 1 se connecte sur le châssis 3 du premier module 1 en prise avec la caisse C (fig. 3D) pour permettre le levage de la caisse C visible à la figure 3E.One of the modules is guided and oriented relative to the body to come and grasp it as can be seen in Figures 3B and 3C. Then the second module 1 is connected to the chassis 3 of the first module 1 in engagement with the body C (FIG. 3D) to allow the lifting of the body C visible in FIG. 3E.

[0142] La figure 3A montre le graphe de structure du système robotique ainsi constitué. La chaîne cinématique opérationnelle 4 du module la devient la chaîne cinématique de liaison 5 lui permettant de se lier au module 1 pour former un système robotique R.[0142] FIG. 3A shows the structure graph of the robotic system thus formed. The operational kinematic chain 4 of module 1a becomes the connecting kinematic chain 5 allowing it to bind to module 1 to form a robotic system R.

[0143] A la figure 4 est représenté un module manipulateur mobile 10 qui comporte un châssis 3 sous forme d’un portique en forme de U inversé constitué de deux montants latéraux 31 reliés à une extrémité par une poutre transversale 32. L’extrémité libre de chaque montant 21 comporte un moyen de locomotion tel qu’une roue 21 liée au montant 31 par une chaîne cinématique de positionnement et d‘orientation constituée d’un pivot motorisé 22.In Figure 4 is shown a mobile manipulator module 10 which comprises a frame 3 in the form of an inverted U-shaped gantry consisting of two lateral uprights 31 connected at one end by a transverse beam 32. The free end of each upright 21 comprises a means of locomotion such as a wheel 21 linked to the upright 31 by a kinematic positioning and orientation chain constituted by a motorized pivot 22.

[0144] Sur ce châssis 3 est montée une chaîne cinématique opérationnelle 410 comportant une liaison pivot 430 d’axe sensiblement normal au sol, lorsque le châssis 3 est à tangage nul, suivie d’une liaison pivot 440 d’axe sensiblement perpendiculaire à l’axe de la liaison précédente 430, suivie d’une liaison pivot 450 d’axe sensiblement parallèle à l’axe de la liaison précédente 440, le dernier solide de cette liaison étant un outil de préhension 420.On this chassis 3 is mounted an operational kinematic chain 410 comprising a pivot connection 430 with an axis substantially normal to the ground, when the chassis 3 is at zero pitch, followed by a pivot connection 440 with an axis substantially perpendicular to the axis of the previous link 430, followed by a pivot link 450 of axis substantially parallel to the axis of the previous link 440, the last solid of this link being a gripping tool 420.

[0145] Le mode d’utilisation d’un tel module 10 en co-manipulation avec un module identique 10 est représenté aux figures 4B, 4C et 4D selon les phases d’approche, de préhension et levage, de braquage sous charge. La figure 4A montre le graphe de structure du système robotique formé de deux modules 10 pour porter une caisse C.The mode of use of such a module 10 in co-manipulation with an identical module 10 is shown in Figures 4B, 4C and 4D according to the approach phases, gripping and lifting, steering under load. FIG. 4A shows the structure graph of the robotic system formed by two modules 10 for carrying a box C.

[0146] La figure 5 montre un module manipulateur mobile similaire 101 mais dont la chaîne cinématique opérationnelle 411 comporte une liaison pivot 431 d’axe sensiblement longitudinal par rapport au châssis 3 lorsque celui-ci est à tangage nul, suivie d’une liaison pivot 441 d’axe sensiblement perpendiculaire à l’axe de la liaison précédente 431, suivie d’une liaison pivot 451 d’axe sensiblement parallèle à l’axe de la liaison précédente 441, suivie d’une liaison pivot 461 d’axe sensiblement perpendiculaire à l’axe de la liaison précédente 451, le dernier solide de cette liaison étant un outil de préhension 421.FIG. 5 shows a similar mobile manipulator module 101 but whose operational kinematic chain 411 comprises a pivot link 431 of substantially longitudinal axis relative to the chassis 3 when the latter is at zero pitch, followed by a pivot link 441 with an axis substantially perpendicular to the axis of the previous link 431, followed by a pivot link 451 with an axis substantially parallel to the axis of the previous link 441, followed by a pivot link 461 with a substantially perpendicular axis to the axis of the previous link 451, the last solid of this link being a gripping tool 421.

[0147] Les figures 5B, 5C et 5D représentent les différentes phases pour le transport en comanipulation d’une caisse avec deux modules 100, respectivement l’approche de la charge, son levage en co-manipulation et le braquage sous charge.FIGS. 5B, 5C and 5D represent the different phases for the transport in co-manipulation of a box with two modules 100, respectively the approach of the load, its lifting in co-manipulation and the turning under load.

[0148] La figure 5A montre le graphe de structure du système robotisé formé par les deux modules 100 depuis le sol S jusqu’à la caisse CFIG. 5A shows the structure graph of the robotic system formed by the two modules 100 from the ground S to the body C

[0149] A la figure 6 est représenté un module manipulateur mobile IA dont le châssis 3 est sous forme de portique et relié au sol par deux roues 21. Le moyen opérationnel 42A est adapté à la préhension et à la manipulation de caisses normalisées utilisées en logistique, et est constitué d’une plaque complémentaire de la forme de la poignée de la caisse C et insérée à orientation constante dans cette dernière, complété par une tige perpendiculaire et un pivot. Cet organe opérationnel 42A présente sensiblement une forme de crochet en U permettant d’agripper une poignée de caisse comme cela est visible à la figure 7. Un tel manipulateur mobile IA présente en outre l’avantage de pouvoir se déplacer avec deux contacts au sol (figure 6B) ou avec trois contacts au sol comme représenté sur la figure 6A.In FIG. 6 is shown a mobile manipulator module IA, the chassis 3 of which is in the form of a gantry and connected to the ground by two wheels 21. The operational means 42A is suitable for gripping and handling standardized boxes used in logistics, and consists of a complementary plate in the shape of the handle of box C and inserted at constant orientation therein, completed by a perpendicular rod and a pivot. This operational member 42A has a substantially U-shaped hook enabling it to grip a body handle as can be seen in FIG. 7. Such a mobile manipulator IA also has the advantage of being able to move with two ground contacts ( Figure 6B) or with three ground contacts as shown in Figure 6A.

[0150] Ainsi qu’on peut le voir aux figures 6A, 6B, 6C, 6Det 6E, on réalise la manutention d’une caisse C à l’aide d’un seul module IA selon la phase d’approche (figure 61), la phase de préhension (fig. 6B) la phase de levage (fig. 6C) et de transport (fig. 6D) puis de dépose sur une étagère (fig. 6E).As can be seen in Figures 6A, 6B, 6C, 6Det 6E, we carry out the handling of a box C using a single IA module according to the approach phase (Figure 61) , the gripping phase (fig. 6B) the lifting phase (fig. 6C) and transport (fig. 6D) then placing on a shelf (fig. 6E).

[0151] Aux figures 8B à 8G, le module IA est utilisé pour former un système robotique de co-manipulation d’une caisse C. Ainsi, à la figure 8B les deux modules manipulateurs mobiles IA approchent de la caisse C puis la saisissent comme on peut le voir à la figure 8C avant de la lever (figure 8D) pour la transporter jusqu’à une étagère E (figure 8E). Devant l’étagère E, les deux modules IA se déplacent pour s’escamoter latéralement au fur et à mesure que la caisse avance sur l’étagère en opérant un braquage comme cela est visible à la figure 8E, jusqu’à la dépose sur l’étagère visible à la figureIn FIGS. 8B to 8G, the module IA is used to form a robotic system for the co-manipulation of a box C. Thus, in FIG. 8B the two mobile manipulator modules IA approach the box C and then grasp it as it can be seen in Figure 8C before lifting it (Figure 8D) to transport it to a shelf E (Figure 8E). In front of shelf E, the two modules IA move to retract laterally as the body advances on the shelf by turning it as shown in Figure 8E, until it is placed on the shelf visible in the figure

8G.8G.

[0152] L’organe de manipulation 42A peut être remplacé par un organe 42B d’usinage tel qu’un outil de ponçage comme cela est visible à la figure 9 et 9A.The manipulation member 42A can be replaced by a machining member 42B such as a sanding tool as can be seen in FIGS. 9 and 9A.

[0153] A la figure 10 est représenté un système robotique constitué de deux modules manipulateurs mobiles IB dont la partie locomotion est similaire au module IA mais dont la chaîne cinématique opérationnelle 4B est montée sur le châssis 3 au niveau de l’intersection entre un montant latéral 31 et la traverse 32.In FIG. 10 is shown a robotic system consisting of two mobile manipulator modules IB, the locomotion part of which is similar to the module IA but whose operational kinematic chain 4B is mounted on the chassis 3 at the intersection between an upright. side 31 and cross member 32.

[0154] Chaque châssis 3 comporte en outre un organe de liaison 51 porté par le châssis 3 et coopérant avec un organe de liaison 51 complémentaire porté par le châssis 3 de l’autre module IB formant une chaîne cinématique de liaison entre les modules IB pour autoriser des mouvements entre les modules IB au sein du système robotique ainsi créé.Each chassis 3 further comprises a connecting member 51 carried by the chassis 3 and cooperating with a complementary connecting member 51 carried by the chassis 3 of the other IB module forming a kinematic link chain between the IB modules for authorize movements between IB modules within the robotic system thus created.

[0155] Un tel système robotique permet ainsi de poncer une plus grande surface comme on peut le voir à la figure 10A.[0155] Such a robotic system thus makes it possible to sand a larger surface as can be seen in FIG. 10A.

[0156] Un module manipulateur mobile IB selon l’invention peut en outre se présenter comme un module similaire à celui 1A de la figure 6 mais qui présentent en tant que moyens de locomotion fixés aux extrémités des montants 31, des chenilles 23 comme cela est visible à la figure 11.A mobile manipulator module IB according to the invention can also be presented as a module similar to that 1A of FIG. 6 but which have, as locomotion means fixed to the ends of the uprights 31, tracks 23 as is visible in Figure 11.

[0157] En variante à la figure 12, les moyens de locomotion sont constitués de roues de type suédoise 24 encore connue sous la dénomination Mecanum.As a variant in FIG. 12, the means of locomotion consist of wheels of the Swedish type 24 still known under the name Mecanum.

[0158] A la figure 13 est représenté un système robotique constitué d’un module IA connecté à un module 1D. ce module manipulateur mobile 1D présente un châssis 3 et des moyens de locomotion similaires à ceux du module manipulateur mobile IA.In Figure 13 is shown a robotic system consisting of an IA module connected to a 1D module. this mobile manipulator module 1D has a chassis 3 and means of locomotion similar to those of the mobile manipulator module IA.

[0159] Ce module 1D comporte une chaîne cinématique opérationnelle 4 qui porte à son extrémité en tant qu’organe opérationnel soit une sphère 6 soit un outil 42A. Le châssis 3 comporte avantageusement sur ses montants latéraux 31 des emplacements de réception 33 ménagés pour accueillir l’un et l’autre de ces organes lorsqu’ils ne sont pas utilisés. Cette chaîne opérationnelle 4 peut en outre être connecté sur le module IA par exemple sur la poutre transversale 32 du châssis 3 et former ainsi un système robotique constitué de ces deux modules connectés. Ainsi, comme on peut le voir sur les figures 13A, 13B et 13C un tel système robotique peut soulever une caisse, les déplacements des deux modules connectés permettant la mise en place de l’organe terminal42A sur la poignée de la caisse (cf. figure 13B) puis le levage de la caisse (figure 13C) pour l’amener vers une étagère.This 1D module comprises an operational kinematic chain 4 which carries at its end as an operational member either a sphere 6 or a tool 42A. The chassis 3 advantageously comprises on its lateral uprights 31 receiving locations 33 arranged to accommodate one and the other of these members when they are not in use. This operational chain 4 can also be connected to the module IA for example on the transverse beam 32 of the chassis 3 and thus form a robotic system made up of these two connected modules. Thus, as can be seen in FIGS. 13A, 13B and 13C, such a robotic system can lift a box, the movements of the two connected modules allowing the establishment of the terminal member 42A on the handle of the box (cf. figure 13B) then lifting the box (Figure 13C) to bring it to a shelf.

[0160] Comme cela est visible aux figures 14 et 15, le module manipulateur mobile 1D lorsque la chaîne cinématique fonctionnelle 4 porte la sphère 6, ce « bras » opérationnel 6 sert à la stabilisation du manipulateur mobile 1D en déplacement, formant un troisième point de contact au sol.As can be seen in FIGS. 14 and 15, the mobile manipulator module 1D when the functional kinematic chain 4 carries the sphere 6, this operational “arm” 6 is used to stabilize the mobile manipulator 1D while moving, forming a third point ground contact.

[0161] Lorsque l’outil 42A est monté à l’extrémité de la chaîne 4 le manipulateur mobile 1D peut manipuler de manière autonome une caisse comme on peut le voir aux figures 14 et 15.When the tool 42A is mounted at the end of the chain 4, the mobile manipulator 1D can independently handle a box as can be seen in FIGS. 14 and 15.

Claims (1)

[Revendication 1] Module manipulateur mobile (1, 10, 100, IA, IB, 1C,1D) comportant un châssis (3) sur lequel sont montés au moins un moyen de locomotion (21, 23, 24) et au moins un moyen opérationnel (42, 42A, 42B) liés au châssis (3), respectivement par au moins une chaîne cinématique de locomotion et au moins une chaîne cinématique opérationnelle, caractérisé en ce que les chaînes cinématiques de locomotion et opérationnelle sont des chaînes sérielles et forment une chaîne cinématique ouverte du module manipulateur mobile dont les paramètres structuraux sont :[Claim 1] Mobile manipulator module (1, 10, 100, IA, IB, 1C, 1D) comprising a chassis (3) on which are mounted at least one means of locomotion (21, 23, 24) and at least one means operational (42, 42A, 42B) linked to the chassis (3), respectively by at least one kinematic chain of locomotion and at least one kinematic chain operational, characterized in that the kinematic chains of locomotion and operational are serial chains and form a open kinematic chain of the mobile manipulator module whose structural parameters are: - une connectivité du manipulateur mobile Sm répondant à la formule suivante :- connectivity of the mobile manipulator Sm corresponding to the following formula: Sm= SI + So - Scorn avec Sm < 6 avec SI la connectivité du châssis porté par sa ou ses chaînes cinématiques de locomotion, par rapport à une surface de déplacement, telle que SI > 2 ;Sm = SI + So - Scorn with Sm <6 with SI the connectivity of the chassis carried by its kinematic chain (s) of locomotion, with respect to a displacement surface, such as SI> 2; avec So la connectivité de la chaîne cinématique opérationnelle telle que 2 < So < 5 ;with So the connectivity of the operational kinematic chain such that 2 <So <5; Scorn < 1 correspondant à la connectivité commune entre les chaînes de locomotion et opérationnelle, la connectivité du manipulateur mobile permettant la réalisation d’une tâche assignée au dit manipulateur dans un repère local du module manipulateur mobile (G,x,y,z dans lequel G est le centre de gravité du manipulateur mobile, x son axe d’avance, z la normale à la surface de déplacement sortant de la matière et y l’axe latéral tel que le trièdre (x,y,z) soit direct) nécessitant les composantes de vitesses suivantes : vitesse d’avance v_xde l’outil opérationnel du manipulateur, vitesse d’élévation v_z de l’outil opérationnel du manipulateur par rapport à la surface sur laquelle se déplace le manipulateur mobile, vitesse de tangage w_yde l’outil opérationnel du manipulateur et vitesse de braquage w_z de l’outil opérationnel du manipulateurScorn <1 corresponding to the common connectivity between the locomotion and operational chains, the connectivity of the mobile manipulator allowing the accomplishment of a task assigned to the said manipulator in a local coordinate system of the mobile manipulator module (G, x, y, z in which G is the center of gravity of the mobile manipulator, x its axis of advance, z the normal to the displacement surface leaving the material and y the lateral axis such that the trihedron (x, y, z) is direct) requiring the following speed components: advance speed v _x of the operational tool of the manipulator, elevation speed v _z of the operational tool of the manipulator relative to the surface on which the mobile manipulator moves, pitch speed w _y of the manipulator operational tool and turning speed w _z of the manipulator operational tool - une mobilité Mm du manipulateur mobile répondant à la formule : Mm = Ml + Mo avec Ml la mobilité du châssis, porté par sa ou ses chaînes cinématiques de locomotion, par rapport au sol, telle que Ml >2 ;a mobility Mm of the mobile manipulator corresponding to the formula: Mm = Ml + Mo with Ml the mobility of the chassis, carried by its kinematic locomotion chain or chains, relative to the ground, such as Ml> 2; avec Mo la mobilité de la chaîne cinématique opérationnelle égale à la somme des mobilités de chaque liaison la constituant, ladite chaînewith Mo the mobility of the operational kinematic chain equal to the sum of the mobilities of each link constituting it, said chain comportant au moins une liaison - une redondance 0<Tm<l répondant à la formule : Tm = Mm - Sm soit Tm = Ml + Mo - SI - So + Scorn, - un degré d’hyperstatisme Nm > 0 comprising at least one connection - redundancy 0 <Tm <l corresponding to the formula: Tm = Mm - Sm or Tm = Ml + Mo - SI - So + Scorn, - a degree of hyperstatism Nm> 0 [Revendication 2] [Claim 2] Module manipulateur mobile (1, 10, 100, IA, IB, 1C,1D)) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend en tant que moyen opérationnel (42) un organe de préhension et manipulation d’une charge, monté à l’extrémité de la chaîne cinématique opérationnelle. Mobile manipulator module (1, 10, 100, IA, IB, 1C, 1D)) according to claim 1, characterized in that it comprises, as operational means (42), a member for gripping and handling a load, mounted at the end of the operational kinematic chain. [Revendication 3] [Claim 3] Module manipulateur mobile (1, 10, 100, IA, IB, 1C,1D) selon l’une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu’il comporte également au moins un moyen de liaison (52) destiné à créer une liaison avec un autre manipulateur mobile. Mobile manipulator module (1, 10, 100, IA, IB, 1C, 1D) according to one of claims 1 and 2, characterized in that it also comprises at least one connection means (52) intended to create a connection with another mobile manipulator. [Revendication 4] [Claim 4] Module manipulateur mobile (1, 10, 100, IA, IB, 1C,1D) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de liaison (52) est relié au châssis (3) par une chaîne cinématique de positionnement et/ou d’orientation. Mobile manipulator module (1, 10, 100, IA, IB, 1C, 1D) according to claim 3, characterized in that the connection means (52) is connected to the chassis (3) by a kinematic positioning chain and / or of orientation. [Revendication 5] [Claim 5] Module manipulateur mobile (1, 10, 100, IA, IB, 1C,1D) selon l’une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu’il comporte au moins deux moyens opérationnels. Mobile manipulator module (1, 10, 100, IA, IB, 1C, 1D) according to one of claims 3 or 4, characterized in that it comprises at least two operational means. [Revendication 6] [Claim 6] Module manipulateur mobile (1, 10, 100, IA, IB, 1C,1D) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen opérationnel est choisi parmi un moyen d’usinage, de perçage, de vissage, de ponçage, de peinture, de soudure, de collage, de décapage. Mobile manipulator module (1, 10, 100, IA, IB, 1C, 1D) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the operational means is chosen from a means of machining, drilling, screwing, sanding, painting, welding, gluing, stripping. [Revendication 7] [Claim 7] Module manipulateur mobile (1, 10, 100, IA, IB, 1C,1D) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moyen opérationnel (42A) est adapté à la préhension et à la manipulation de caisses normalisées utilisées en logistique, et est constitué d’une plaque complémentaire de la forme de la poignée de la caisse et insérée à orientation constante dans cette dernière, complété par une tige perpendiculaire et un pivot. Mobile manipulator module (1, 10, 100, IA, IB, 1C, 1D) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the operational means (42A) is suitable for gripping and handling standardized cases used in logistics, and consists of a plate complementary to the shape of the handle of the box and inserted at constant orientation therein, completed by a perpendicular rod and a pivot. [Revendication 8] [Claim 8] Module manipulateur mobile (1, 10, 100, IA, IB, 1C,1D) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un moyen de stabilisation, destiné à créer un appui contre une surface de manière à stabiliser le positionnement du module. Mobile manipulator module (1, 10, 100, IA, IB, 1C, 1D) according to one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises at least one stabilization means, intended to create a support against a surface so as to stabilize the positioning of the module. [Revendication 9] [Claim 9] Module manipulateur mobile (1, 10, 100, IA, IB, 1C,1D) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de stabilisation est relié au châssis par une chaîne cinématique de positionnement et d’orientation. Mobile manipulator module (1, 10, 100, IA, IB, 1C, 1D) according to claim 8, characterized in that the stabilization means is connected to the chassis by a kinematic positioning and orientation chain. [Revendication 10] [Revendication 11] [Revendication 12] [Revendication 13] [Revendication 14][Claim 10] [Claim 11] [Claim 12] [Claim 13] [Claim 14] Module manipulateur mobile (1, 10, 100, IA, IB, 1C,1D) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un moyen de locomotion choisis dans le groupe comprenant une roue, une chenille, une roue omnidirectionnelle, une roue type suédoise, une patte. Module manipulateur mobile (1, 10, 100, IA, IB, 1C,1D) selon l’une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que le châssis (3) est constitué d’un portique présentant deux montants latéraux (31) reliés à une extrémité par une poutre transversale (32), l’extrémité opposée des montants (31) présentant des moyens de locomotion (21) liés au montant par une chaîne cinématique de locomotion tel qu’un pivot motorisé (22), un moyen opérationnel (4) s’étendant depuis la poutre transversale (32) à l’aide d’une chaîne cinématique opérationnelle (41) portant un outil opérationnel (42).Mobile manipulator module (1, 10, 100, IA, IB, 1C, 1D) according to one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises at least one means of locomotion chosen from the group comprising a wheel, a caterpillar, an omnidirectional wheel, a Swedish type wheel, a dropout. Mobile manipulator module (1, 10, 100, IA, IB, 1C, 1D) according to one of claims 1 to 10 characterized in that the chassis (3) consists of a gantry having two side uprights (31) connected at one end by a transverse beam (32), the opposite end of the uprights (31) having locomotion means (21) linked to the upright by a kinematic locomotion chain such as a motorized pivot (22), an operational means (4) extending from the transverse beam (32) using an operational kinematic chain (41) carrying an operational tool (42). Module manipulateur mobile (1) selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé par une chaîne cinématique opérationnelle (41) comportant une liaison glissière (43) d’axe sensiblement normal au plan de déplacement du manipulateur mobile tel que le sol lorsque le châssis (3) est à tangage nul, suivie d’une liaison pivot (44) d’axe sensiblement latéral au module (1), suivie d’une liaison pivot (45) d’axe sensiblement perpendiculaire à l’axe de la liaison (44) précédente, le dernier solide de cette liaison (44) étant un outil opérationnel (42).Mobile manipulator module (1) according to one of claims 1 to 11, characterized by an operational kinematic chain (41) comprising a sliding link (43) with an axis substantially normal to the plane of movement of the mobile manipulator such as the ground when the chassis (3) is at zero pitch, followed by a pivot link (44) with an axis substantially lateral to the module (1), followed by a pivot link (45) with an axis substantially perpendicular to the axis of the link (44) previous, the last solid of this link (44) being an operational tool (42). Module manipulateur mobile (10) selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé par une chaîne cinématique opérationnelle (410) comportant une liaison pivot (430) d’axe sensiblement normal au plan de déplacement du module (1) tel que le sol (S), lorsque le châssis (3) est à tangage nul, suivie d’une liaison pivot (440) d’axe sensiblement perpendiculaire à l’axe de la liaison (430) précédente, suivie d’une liaison pivot (450) d’axe sensiblement parallèle à l’axe de la liaison (440) précédente, le dernier solide de cette liaison (450) étant un outil opérationnel (420).Mobile manipulator module (10) according to one of claims 1 to 11, characterized by an operational kinematic chain (410) comprising a pivot link (430) with an axis substantially normal to the plane of movement of the module (1) such as the ground (S), when the chassis (3) is at zero pitch, followed by a pivot link (440) with an axis substantially perpendicular to the axis of the previous link (430), followed by a pivot link (450) axis substantially parallel to the axis of the previous link (440), the last solid of this link (450) being an operational tool (420). Module manipulateur mobile selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé par une chaîne cinématique opérationnelle (411) comportant une liaison pivot (431) d’axe sensiblement longitudinal par rapport au châssis (3) lorsque celui-ci est à tangage nul, suivie d’une liaison pivot (441) d’axe sensiblement perpendiculaire à l’axe de la liaison (431) précédente, suivie d’une liaison pivot (451) d’axe sensiblement parallèle à l’axe de la liaison (441) précédente, suivie d’une liaison pivot (461) d’axe sensiblement perpendiculaire à l’axe de la liaison (451)Mobile manipulator module according to one of claims 1 to 11, characterized by an operational kinematic chain (411) comprising a pivot link (431) with a substantially longitudinal axis relative to the chassis (3) when the latter is at zero pitch, followed by a pivot link (441) with an axis substantially perpendicular to the axis of the previous link (431), followed by a pivot link (451) with an axis substantially parallel to the axis of the link (441) previous, followed by a pivot link (461) with an axis substantially perpendicular to the axis of the link (451) précédente, le dernier solide de cette liaison étant un outil opérationnel (421). previous, the last solid of this link being an operational tool (421). [Revendication 15] [Claim 15] Module manipulateur mobile (1, 10, 100) selon l’une des revendications 12 à 14, dans lequel l’ordre d’une ou plusieurs liaisons de la chaîne sérielle opérationnelle est permuté. Mobile manipulator module (1, 10, 100) according to one of claims 12 to 14, in which the order of one or more links of the operational serial chain is swapped. [Revendication 16] [Claim 16] Système robotique, caractérisé en ce qu’il est constitué d’au moins deux modules manipulateurs mobiles selon l’une des revendications 1 à 15 travaillant de manière autonome ou en coopération. Robotic system, characterized in that it consists of at least two mobile manipulator modules according to one of claims 1 to 15 working independently or in cooperation. [Revendication 17] [Claim 17] Système robotique, caractérisé en ce qu’il est constitué d’au moins deux modules manipulateurs mobiles selon l’une des revendications 3 à 15, l’un des modules manipulateurs mobiles étant relié à un autre par son moyen de liaison. Robotic system, characterized in that it consists of at least two mobile manipulator modules according to one of claims 3 to 15, one of the mobile manipulator modules being connected to another by its connecting means. 1/161/16