WO2009037149A1 - Amelioration d'un robot pouvant ecarter ses jambes par rapport a la verticale - Google Patents

Amelioration d'un robot pouvant ecarter ses jambes par rapport a la verticale Download PDF

Info

Publication number
WO2009037149A1
WO2009037149A1 PCT/EP2008/061909 EP2008061909W WO2009037149A1 WO 2009037149 A1 WO2009037149 A1 WO 2009037149A1 EP 2008061909 W EP2008061909 W EP 2008061909W WO 2009037149 A1 WO2009037149 A1 WO 2009037149A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
axis
leg
pinion
robot
degrees
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/061909
Other languages
English (en)
Inventor
Bruno Maisonnier
David Gouaillier
Original Assignee
Aldebaran Robotics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aldebaran Robotics filed Critical Aldebaran Robotics
Publication of WO2009037149A1 publication Critical patent/WO2009037149A1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/032—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/102—Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears

Definitions

  • the invention relates to a robot comprising a first leg, a second leg and an articulated assembly connected to the first leg of the robot by a first axis, and to a second leg of the robot by the second axis, the articulated assembly being arranged to spread the first leg relative to the second leg.
  • Such a robot exists in the state of the art and is shown in FIG. 1.
  • Such a known robot 1 comprises an articulated assembly 2 corresponding to an articulation of the pelvis / hip / trunk block of the robot.
  • the hinge 2 is connected to a first leg 3a, a second leg 3b and a trunk 4.
  • the first leg 3a, the second leg 3b, and the trunk 4 are oriented along a vertical axis.
  • three degrees of freedom are controlled by three motors in the vertical orthogonal directions A-A ', horizontal forward B-B', and horizontal lateral CC.
  • two degrees of freedom are controlled by two motors in the vertical directions D-D ', and lateral horizontal E-E'.
  • the two legs 3a and 3b are vertical along the axis D-D ', corresponding to the axis of the trunk 4 of the robot.
  • the articulation of the pelvis / hip / trunk block requires, so that the robot performs most natural movements, eight degrees of freedom, so eight engines.
  • a problem solved by the invention is to allow the robot to perform in a simple manner, a large number of movements, and in particular to get up when it fell, with a small number of engines.
  • Another problem solved by the invention is to allow the robot to spread the legs with a reduced number of engines.
  • the first axis and the second axis can be rotated in a coupled manner, one in one direction and the other in the other direction. Therefore, this movement is likely to cause a distance of the legs of the robot relative to the vertical.
  • the aforementioned coupling it is possible to reduce the number of motors required to separate the legs of the robot, so that the robot can perform a large number of movements with a reduced number of motors.
  • the first axis is inclined relative to the direction of the first leg
  • the second axis is inclined relative to the direction of the second leg. In this way, it is ensured that the legs move apart when the first axis and the second axis are rotated in a coupled manner.
  • the first axis is inclined relative to the first leg of an inclination angle of between 0 degrees and 90 degrees, the inclination angle being equal to 0 degrees or 90 degrees.
  • the second axis may be inclined relative to the second leg of an inclination angle of between 0 degrees and 90 degrees, the inclination angle being equal to 0 degree or 90 degrees.
  • the angle of inclination of the first axis relative to the direction of the first leg may be an angle of between 30 and 60 degrees, in particular 45 degrees and the angle of inclination of the second axis with respect to the direction the second leg can be an angle between 30 and 60 degrees, including 45 degrees.
  • the inclination may be as previously described.
  • the rotation of the first axis and the second axis causes a separation of the legs relative to the vertical and, when the The robot's legs remain fixed to the ground, also a trunk tilt forward.
  • This embodiment therefore makes it possible to eliminate a possible motor at the junction between the articulation 2 and the trunk 4 in the horizontal lateral direction EE 'to incline the trunk towards the front. This makes it easy for the robot to bend with a small number of motors. The robot can then easily get up if it has fallen. Other natural movements can also be achieved through the invention.
  • the lower the angle of inclination the less the robot leans forward when the first axis and the second axis are rotated and therefore when the legs of the robot deviate.
  • the steeper the angle of inclination the more it leans.
  • the angle of inclination is then adapted according to the desired degree of spacing of the legs and thus the desired degree of inclination for the trunk when the legs apart.
  • the coupling means comprise a first pinion actuable by a motor, the first axis being able to be rotated in one direction by the rotation of the first pinion, the coupling means further comprising a second gear, the second axis being capable of being rotated in the other direction by the rotation of the second pinion, the first pinion being adapted to engage the second pinion when the motor actuates the first pinion so as to couple the first axis and the second pin by rotation.
  • the first axis can be attached to the first gear, and the second axis can be attached to the second gear.
  • the second gear is a conical gear, and the first gear comprises at least a conical portion so as to engage the second gear.
  • the first gear can then be oriented 90 degrees relative to the second gear.
  • the motor can be connected to the first gear by at least one gearbox.
  • the first pinion comprises a conical toothed portion and a cylindrical toothed portion.
  • the first pinion makes it possible to eliminate the parts necessary for embedding a pinion on an axis.
  • This embodiment is particularly advantageous for actuating the first axis and the second axis previously defined for the aforementioned robot because of the space gain at the joint.
  • One aspect of the invention also relates to a pinion as previously defined regardless of its use in a robot gear to move the first leg and the second leg away from the vertical.
  • the invention thus relates, in a second aspect, to a pinion comprising a conical toothed portion and a cylindrical toothed portion.
  • the cylindrical toothed portion and the conical toothed portion are positioned in a same plane circularly around the first pinion.
  • the cylindrical toothed portion may be arranged on a half-turn of the first pinion and the cylindrical toothed portion may be arranged on the other half-turn of the first pinion.
  • the conical toothed portion of the first pinion is arranged to mesh with the second pinion.
  • the articular assembly comprises a single motor connected to the coupling means, so that when the motor is activated, the first axis is rotated in one direction, and the second axis is rotated in the other direction. meaning.
  • the robot described above may advantageously be a humanoid robot having a trunk connected to the first leg and the second leg, wherein the articular assembly connects the trunk to the first leg and the second leg.
  • FIG. 2 represents an embodiment of a humanoid robot according to the invention
  • FIG. 3 shows an embodiment of a gear arrangement included in the joint of the pelvis / hip / trunk block of the humanoid robot shown in FIG.
  • FIG. 4 shows another embodiment of a gear arrangement included in the joint of the pelvis / hip / trunk block of the humanoid robot shown in FIG. 1;
  • FIG. 5 shows a detailed view of a gear used in the illustrated embodiment FIG.4. Unless otherwise indicated, in the figures mentioned above, identical references refer to similar technical characteristics.
  • a robot 1 according to the invention comprises a hinge block pelvis / hip / trunk 2, connected to a left leg 3b and a right leg 3a.
  • the pelvic / hip / trunk joint block 2 is also connected to a trunk 4.
  • the robot 1 is for example a humanoid robot and may comprise a head, two legs 10a and 10b associated with the legs 3a and 3b, two arms and hands.
  • the left leg 3b and the right leg 3a are vertical. It is understood that the legs of the robot can also be inclined relative to the vertical while allowing the robot 1 to stand up.
  • This articulation 5 comprises a first degree of freedom along an axis B-B 'horizontal forward, and a second degree of freedom along a lateral horizontal axis C-C. These degrees of freedom are each controlled by a motor not shown.
  • the articulation 5 also comprises a degree of freedom G-G 'oriented at 45 degrees with respect to the vertical axis of the leg 3b of the robot 1 towards the trunk 4.
  • the articulation 6 connecting the pelvic / hip / trunk joint block 2 to the leg 3a comprises a first degree of freedom along the axis BB 'horizontal forward, and a second degree of freedom according to the horizontal lateral axis CC, and a degree of freedom F-F 'oriented at 45 degrees with respect to the vertical axis of the leg 3b of the robot 1 towards the trunk 4.
  • the degrees of freedom GG 'and FF' are also oriented each 45 degrees relative to the axis of the trunk 4 of the robot 1.
  • a joint 7 connects the articulation block pelvis / hip / trunk 2 to the trunk 4.
  • An axis 8 connects the articulation 5 to the articulation 7 according to the degree of freedom G-G ', and an axis 9 connects the articulation 6 to the articulation 7 according to the degree of freedom F-F'.
  • the axes 8 and 9 are symmetrical with respect to the vertical and inclined 45 degrees with respect to the vertical, that is to say with respect to the direction of the legs 3a and 3b of the robot 1.
  • the degrees of freedom GG 'and FF' are degrees of freedom in rotation so that the axes 8 and 9 are able to be rotated about their respective axial directions, one in a direction of rotation, and the other in the other direction of rotation.
  • the shafts 8 and 9 are fixedly attached to the legs 3b and 3a respectively, at the respective joints 5 and 6 so that when the shafts 8 and 9 are rotated in opposite directions around their respective axial directions, the legs 3a and 3b rotate according to the same rotational movement as the axes 8 and 9. This therefore causes a spacing of the legs 3a and 3b relative to the vertical.
  • a motor positioned at the hinge 7 allows this rotation of the axes 8 and 9 in opposite directions. This motor and its arrangement with respect to the axes 8 and 9 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the two axes 8 and 9 are rotated about their respective axial directions.
  • the legs 3a and 3b rotate and deviate relative to the vertical axis defined by the trunk.
  • the spacing of the legs 3a and 3b also causes the trunk 4 to incline forwardly about the axis E -E.
  • the axes 8 and 9 are rotatable about their respective axial directions and in particular inclined by approximately 45 degrees towards the articulation 7 with respect to the directions of the legs 3a and 3b, it is possible to tilt the robot forward by activating a single motor.
  • Other angles of inclination relative to the directions of the legs are possible in the range between 0 and 90 degrees.
  • the lower the angle of inclination the less the robot leans forward when the first axis and the second axis are rotated and thus when the legs of the robot deviate.
  • the stronger the angle of inclination the more it leans.
  • the angle of inclination is then adapted according to the degree of inclination desired for the trunk when the legs apart. An angle between 30 and 60 degrees, for example 45 degrees, is well suited.
  • this hinge 7 comprises a motor 1 1, capable of rotating a set of cylindrical reducers 1 2 connected gear device.
  • the gear device comprises a cylindrical pinion 1 3 directly meshing with one of the cylindrical reducers 1 2.
  • the cylindrical pinion 1 3 is connected to a first conical pinion 14 by a bridge 1 6.
  • the first pinion gear 14 is capable of driving a second bevel gear 1 5, the first bevel gear 14 being oriented at 90 degrees to the second bevel gear 1 5.
  • the bevel gears 14 and 15 are respectively connected to the axes 9 and 8 and are respectively oriented along the axes F-F 'and G-G'. They are therefore each oriented at an angle of 45 ° with respect to the di rections of the legs 3a and 3b. As mentioned previously, other nibrations are possible, and in particular inclinations between 30 and 60 degrees.
  • the bevel gear 14 When the bevel gear 14 is rotated, it also drives the bevel gear 1 5 so as to rotate the axis 8 in a direction opposite to the direction of rotation of the axis 9.
  • the gear set previously described allows therefore a coupling in rotation of the axes 8 and 9.
  • the hinge 7 comprises a motor 1 1, connected to gearboxes 1 2, themselves connected to a cylindrical pinion 1 3.
  • the cylindrical pinion 1 3 does not include a bridge and causes directly a pinion 1 8 having a toothed cylindrical portion in contact with the cylindrical pinion 1 3.
  • the same pinion 1 8 also comprises a tapered toothed portion 1 9 to mesh with a bevel gear 1 5.
  • the pinions 1 5 and 1 8 are oriented relative to each other by 90 degrees, and are each oriented 45 degrees with respect to the vertical axis of the trunk 4.
  • the axes 9 and 8 are respectively fixed to the gears 1 8 and 1 5 and fixed respectively to the legs 3a and 3b so that it is possible to spread the legs 3a and 3b of the robot while allowing to lean the trunk 4 by a simple activation of the engine 1 January.
  • the gears described above allow rotation coupling of the axes 8 and 9.
  • This embodiment using a conico-cylindrical gear 18 having a first cylindrical toothed portion and a second conical toothed portion has the particular advantage of eliminating the bridge 1 6 and thus to gain space in the joint 7.
  • This conico-cyli ndric gear 1 8 is of a new type since at the same level axially, it comprises a conical toothed portion, for example on a half-turn, and a cylindrical toothed portion, for example on the other turn around.
  • this pinion thus allows to remove the parts necessary for the embedding of a pinion on an axis.
  • the conic-cylindrical pinion 18 therefore comprises, on its circumference, a conical toothed portion 19 over about one half-turn and a cylindrical toothed portion 17 about one-half turn.
  • the tapered toothed portion 19 and the cylindrical toothed portion 17 are separated by diametrically opposed flat areas 20a and 20b.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

L'invention se rapporte à un robot (1) comprenant une première jambe (3a), une deuxième jambe (3b) et un ensemble articulaire (7) reliée à la première jambe (3a) du robot par un premier axe (9), et à la deuxième jambe (3b) du robot par un deuxième axe (8), l'ensemble articulaire étant agencé pour écarter la première jambe par rapport à la deuxième jambe, caractérisé en ce que le premier axe (9) et le deuxième axe (8) sont mobiles en rotation autour de leurs directions axiales respectives, et l'ensemble articulaire (7) comprend des moyens de couplage (14, 18, 15, 17, 19) agencés pour coupler le premier axe (9) et le deuxième axe (8) en rotation de sorte que, lorsque le premier axe (9) est mis en rotation dans un sens, le deuxième axe (8) est mis en rotation dans l'autre sens.

Description

AMÉLIORATION D'UN ROBOT POUVANT ÉCARTER SES JAMBES PAR RAPPORT À LA VERTICALE
L'invention se rapporte à un robot comprenant une première jambe, une deuxième jambe et un ensemble articulaire reliée à la première jambe du robot par un premier axe, et à une deuxième jambe du robot par le deuxième axe, l'ensemble articulaire étant agencé pour écarter la première jambe par rapport à la deuxième jambe.
Un tel robot existe dans l'état de la technique et est représenté sur la FIG. 1. Un tel robot connu 1 comprend un ensemble articulaire 2 correspondant à une articulation du bloc bassin/hanche/tronc du robot. L'articulation 2 est reliée à une première jambe 3a, à une deuxième jambe 3b et à un tronc 4. Sur la FIG. 1, la première jambe 3a, la deuxième jambe 3b, et le tronc 4 sont orientés selon un axe vertical. Au niveau de la jonction entre l'articulation 2 et chacune des jambes 3a et 3b, trois degrés de libertés sont contrôlés par trois moteurs selon les directions orthogonales verticales A-A', horizontale vers l'avant B-B', et horizontale latérale C-C. Au niveau de la jonction entre l'articulation 2 et le tronc 4, deux degrés de liberté sont contrôlés par deux moteurs selon les directions verticale D-D', et horizontale latérale E-E'. Les deux jambes 3a et 3b sont verticales selon l'axe D-D', correspondant à l'axe du tronc 4 du robot.
Dès lors, l'articulation du bloc bassin/hanche/tronc nécessite, pour que le robot effectue la plupart des mouvements naturels, huit degrés de libertés, donc huit moteurs.
Un tel nombre de moteurs est à la fois coûteux et encombrant dans le robot.
En outre, avec les robots connus, ce nombre de moteurs est nécessaire pour permettre au robot de se relever une fois au sol, et, à moins d'avoir des bras très longs qui permettent de supprimer le moteur E-E', il est complexe de permettre à un robot de se relever s'il est tombé.
Un problème résolu par l'invention est de permettre au robot de réaliser de façon simple, un grand nombre de mouvements, et notamment de pouvoir se relever lorsqu'il est tombé, avec un nombre réduit de moteurs.
Un autre problème résolu par l'invention est de permettre au robot d'écarter les jambes avec un nombre réduit de moteurs.
Ce problème est résolu par le fait que, dans le robot décrit ci-dessus comprenant une première jambe, une deuxième jambe et un ensemble articulaire reliée à la première jambe du robot par un premier axe, et à une deuxième jambe du robot par le deuxième axe, l'ensemble articulai re étant agencé pour écarter la première jambe par rapport à la deuxième jambe, dans lequel le premier axe et le deuxième axe sont mobiles en rotation autour de leurs directions axiales respectives, et l'ensemble articulai re comprend des moyens de couplage agencés pour coupler le premier axe et le deuxième axe en rotation de sorte que, lorsque le premier axe est mis en rotation dans un sens, le deuxième axe est mis en rotation dans l'autre sens.
Grâce à l'invention, le premier axe et le deuxième axe peuvent être mis en rotation de façon couplée, l 'un dans un sens et l'autre dans l'autre sens. Dès lors, ce mouvement est susceptible de provoquer un écartement des jambes du robot par rapport à la verticale. Ai nsi, grâce au couplage susmentionné, il est possible de réduire le nombre de moteurs nécessai res à l'écartement des jambes du robot, de sorte que le robot peut effectuer un grand nombre de mouvements avec un nombre réduit de moteurs. Des modes de réalisation avantageux de l'invention sont décrits ci- dessous.
De préférence, le premier axe est incliné par rapport à la direction de la première jambe, et le deuxième axe est incliné par rapport à la direction de la deuxième jambe. De la sorte, on garantit que les jambes s'écartent lorsque le premier axe et le deuxième axe sont mis en rotation de façon couplée.
De préférence, le premier axe est incliné par rapport à la première jambe d'un angle d'inclinaison compris entre 0 degrés et 90 degrés, l'angle d'inclinaison n'étant égal ni à 0 degré, ni à 90 degrés.
De même, le deuxième axe peut être incliné par rapport à la deuxième jambe d'un angle d'inclinaison compris entre 0 degrés et 90 degrés, l'angle d'inclinaison n'étant égal ni à 0 degré, ni à 90 degrés.
En particulier, l'angle d'inclinaison du premier axe par rapport à la direction de la première jambe peut être un angle compris entre 30 et 60 degrés, notamment 45 degrés et l'angle d'inclinaison du deuxième axe par rapport à la direction de la deuxième jambe peut être un angle compris entre 30 et 60 degrés, notamment 45 degrés.
Les inclinaisons précédemment mentionnées permettent d'adapter l'écartement des jambes lorsque le premier axe et le deuxième axe sont mis en rotation de façon couplée.
En particulier, lorsque la première jambe et la deuxième jambe sont verticales, le premier axe et le deuxième axe sont inclinés par rapport à l'axe vertical, l'inclinaison pouvant être telle que précédemment décrite. De la sorte, notamment lorsque le robot comprend un tronc vertical, grâce au couplage mentionné ci-dessus et à cette inclinaison, la mise en rotation du premier axe et du deuxième axe provoque un écartement des jambes par rapport à la verticale et, lorsque les jambes du robot reste fixées au sol, également une inclinaison du tronc vers l'avant. Ce mode de réalisation permet donc de supprimer un éventuel moteur à la jonction entre l'articulation 2 et le tronc 4 selon la direction horizontale latérale E-E' pour incliner le tronc vers l'avant. Ceci permet donc facilement au robot de se pencher, à l'aide d'un nombre réduit de moteurs. Le robot peut alors facilement se relever s'il est tombé. D'autres mouvements naturels peuvent également être réalisés grâce à l'invention.
Selon ce mode de réalisation, plus l'angle d'inclinaison est faible, moins le robot se penche vers l'avant lorsque le premier axe et le deuxième axe sont mis en rotation et donc lorsque les jambes du robot s'écartent. Plus l'angle de l'inclinaison est fort, plus il se penche. L'angle d'inclinaison est alors adapté selon le degré d'écartement souhaité pour les jambes et donc le degré d'inclinaison souhaité pour le tronc lorsque les jambes s'écartent.
De préférence, les moyens de couplage comprennent un premier pignon actionnable par un moteur, le premier axe étant susceptible d'être mis en rotation dans un sens par la rotation du premier pignon, les moyens de couplage comprenant en outre un deuxième pignon, le deuxième axe étant susceptible d'être mis en rotation dans l'autre sens par la rotation du deuxième pignon, le premier pignon étant apte à engrener le deuxième pignon lorsque le moteur actionne le premier pignon de sorte à coupler le premier axe et le deuxième axe en rotation.
Dans ce mode de réalisation, le premier axe peut être fixé au premier pignon, et le deuxième axe peut être fixé au deuxième pignon. De préférence, le deuxième pignon est un pignon conique, et le premier pignon comprend au moi ns une partie conique de sorte à engrener le deuxième pignon.
Le premier pignon peut alors être orienté de 90 degrés par rapport au deuxième pignon.
Le moteur peut être relié au premier pignon par au moins un réducteur.
Selon un mode de réalisation, le premier pignon comprend une partie dentée conique et une partie dentée cylindrique.
Grâce à ce mode de réalisation, le premier pignon permet de supprimer les pièces nécessaires à l 'encastrement d'un pignon sur un axe. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux pour actionner le premier axe et le deuxième axe précédemment définis pour le robot susmentionné du fait du gain d'espace au niveau de l'articulation.
Un aspect de l'i nvention se rapporte également à un pignon tel que précédemment défini indépendamment de son utilisation dans un engrenage de robot pour écarter la première jambe et la deuxième jambe par rapport à la verticale
L'invention se rapporte donc, selon un deuxième aspect, à un pignon comprenant une partie dentée conique et une partie dentée cylindrique.
De préférence, la partie dentée cylindrique et la partie dentée conique sont positionnés dans un même plan de façon circulaire autour du premier pignon. Dans ce cas, la partie dentée cylindrique peut être agencée sur un demi-tour du premier pignon et la partie dentée cylindrique peut être agencée sur l'autre demi-tour du premier pignon.
De préférence, la partie dentée conique du premier pignon est agencée pour engrener le deuxième pignon.
De préférence, l'ensemble articulaire comprend un unique moteur relié aux moyens de couplage, de sorte que, lorsque le moteur est activé, le premier axe est mis en rotation dans un sens, et le deuxième axe est mis en rotation dans l'autre sens.
Le robot précédemment décrit peut avantageusement être un robot humanoïde ayant un tronc relié à la première jambe et à la deuxième jambe, dans lequel l'ensemble articulaire relie le tronc à la première jambe et à la deuxième jambe.
On décrit maintenant en détail des modes de réalisation de l'invention en référence aux figures annexées dans lesquelles :
- FIG. 2 représente un mode de réalisation d'un robot humanoïde selon l'invention ;
- FIG. 3 représente un mode de réalisation d'un agencement d'engrenage compris dans l'articulation du bloc bassin/hanche/tronc du robot humanoïde représenté à la FIG.
1 ;
- FIG. 4 représente un autre mode de réalisation d'un agencement d'engrenage compris dans l'articulation du bloc bassin/hanche/tronc du robot humanoïde représenté à la FIG. 1 ;
- FIG. 5 représente une vue détaillée d'un engrenage utilisé dans le mode de réalisation illustré FIG.4. Sauf indication contraire, sur les figures mentionnées ci-dessus, des références identiques se rapportent à des caractéristiques techniques similaires.
Illustré FIG. 2, un robot 1 selon l'invention comprend un bloc d'articulation bassin/hanche/tronc 2, relié à une jambe gauche 3b et à une jambe droite 3a. Le bloc d'articulation bassin/hanche/tronc 2 est également relié à un tronc 4. Le robot 1 est par exemple un robot humanoïde et peut comprendre une tête, deux pieds 10a et 10b associés aux jambes 3a et 3b, deux bras et des mains.
La jambe gauche 3b et la jambe droite 3a sont verticales. Il est entendu que les jambes du robot peuvent également être inclinées par rapport à la verticale tout en permettant au robot 1 de tenir debout.
On décrit maintenant plus en détail l'articulation reliant le bloc articulation bassin/hanche/tronc 2 à la jambe 3b. Cette articulation 5 comprend un premier degré de liberté selon un axe B-B' horizontal vers l'avant, et un deuxième degré de liberté selon un axe horizontal latéral C-C. Ces degrés de liberté sont contrôlés chacun par un moteur non représenté.
L'articulation 5 comprend également un degré de liberté G-G' orienté à 45 degrés par rapport à l'axe vertical de la jambe 3b du robot 1 vers le tronc 4.
De la même façon, l'articulation 6 reliant le bloc articulation bassin/hanche/tronc 2 à la jambe 3a comprend un premier degré de liberté selon l'axe B-B' horizontal vers l'avant, et un deuxième degré de liberté selon l'axe horizontal latéral C-C, et un degré de liberté F- F' orienté à 45 degrés par rapport à l'axe vertical de la jambe 3b du robot 1 vers le tronc 4. Lorsque le tronc 4 du robot est également vertical, les degrés de libertés G-G' et F-F' sont également orientés chacun de 45 degrés par rapport à l'axe du tronc 4 du robot 1.
Une articulation 7 relie le bloc articulation bassin/hanche/tronc 2 au tronc 4.
Un axe 8 relie l'articulation 5 à l'articulation 7 selon le degré de liberté G-G', et un axe 9 relie l'articulation 6 à l'articulation 7 selon le degré de liberté F-F'. Les axes 8 et 9 sont symétriques par rapport à la verticale et inclinés de 45 degrés par rapport à la verticale, c'est- à-dire par rapport à la direction des jambes 3a et 3b du robot 1.
Il est entendu que d'autres inclinaisons par rapport aux directions des jambes sont envisageables dans le cadre de l'invention, et notamment des inclinaisons entre 0 et 90 degrés, de préférence entre 30 et 60 degrés. Ces inclinaisons peuvent facilement être adaptés, notamment lorsque les jambes 3a et 3b du robot 1 ne sont pas verticales.
Les degrés de liberté G-G' et F-F' sont des degrés de liberté en rotation de sorte que les axes 8 et 9 sont aptes à être mis en rotation autour de leurs directions axiales respectives, l'un dans un sens de rotation, et l'autre dans l'autre sens de rotation.
Les axes 8 et 9 sont maintenus fixement aux jambes 3b et 3a respectivement, au niveau des articulations respectives 5 et 6 de sorte que, lorsque les axes 8 et 9 sont mis en rotation dans des sens opposés autour de leurs directions axiales respectives, les jambes 3a et 3b tournent selon le même mouvement de rotation que les axes 8 et 9. Ceci provoque donc un écartement des jambes 3a et 3b par rapport à la verticale. Un moteur positionné au niveau de l'articulation 7 permet cette mise en rotation des axes 8 et 9 dans des sens opposés. Ce moteur et son agencement par rapport aux axes 8 et 9 seront décrits plus en détail en référence aux FIG.3 et 4.
Lorsque le moteur positionné au niveau de l'articulation 7 est activé, les deux axes 8 et 9 sont mis en rotation autour de leurs directions axiales respectives. Il en résulte que les jambes 3a et 3b entrent en rotation et s'écartent par rapport à l'axe vertical défini par le tronc. Lorsque les jambes 3a et 3b sont posées sur le sol, par exemple par l'intermédiaire de pieds respectifs 10a et 10b, l'écartement des jambes 3a et 3b provoque également une inclinaison du tronc 4 vers l'avant autour de l'axe E-E'.
Ainsi, selon l'invention, et grâce au fait que les axes 8 et 9 sont mobiles en rotation autour de leurs directions axiales respectives et notamment inclinés d'environ 45 degrés vers l'articulation 7 par rapport aux directions des jambes 3a et 3b, il est possible de faire pencher le robot vers l'avant par activation d'un seul moteur. D'autres angles d'inclinaisons par rapport aux directions des jambes sont envisageables dans l'intervalle compris entre 0 et 90 degrés. En particulier, plus l'angle d'inclinaison est faible, moins le robot se penche vers l'avant lorsque le premier axe et le deuxième axe sont mis en rotation et donc lorsque les jambes du robot s'écartent. Au contraire, plus l'angle de l'inclinaison est fort, plus il se penche. L'angle d'inclinaison est alors adapté selon le degré d'inclinaison souhaité pour le tronc lorsque les jambes s'écartent. Un angle compris entre 30 et 60 degrés, par exemple de 45 degrés, est bien adapté.
On décrit maintenant plus en détail l'articulation 7 et plus particulièrement l'action du moteur précédemment mentionné sur les jambes 3a et 3b du robot en référence aux FIG.3 et FIG.4. Selon un premier mode de réalisation illustré FIG. 3, cette articulation 7 comprend un moteur 1 1 , susceptible de mettre en rotation un ensemble de réducteurs cyli ndriques 1 2 reliés à dispositif d'engrenage. Le dispositif d'engrenage comprend un pignon cylindrique 1 3 directement engrené par un des réducteurs cylindriques 1 2. Le pignon cylindrique 1 3 est relié à un premier pignon conique 14 par un pont 1 6. Le premier pignon conique 14 est susceptible d'entraîner un deuxième pignon conique 1 5, le premier pignon conique 14 étant orienté à 90 degrés par rapport au deuxième pignon conique 1 5.
Les pignons coniques 14 et 1 5 sont reliés respectivement aux axes 9 et 8 et sont orientés respectivement selon les axes F-F' et G-G'. Ils sont donc orientés chacun selon un angle de 45 ° par rapport aux di rections des jambes 3a et 3b. Comme mentionné précédemment, d'autres i nclinaisons sont envisageables, et notamment des inclinaisons comprises entre 30 et 60 degrés.
En fonctionnement, lorsque le moteur 1 1 est activé, le pignon cylindrique 1 3 est mis en rotation par l 'intermédiaire des réducteurs
12. La rotation du pignon 1 3 provoque, grâce au pont 1 6, la rotation du pignon 14 qui entraîne à son tour l 'axe 9 en rotation dans un sens.
Lorsque le pignon conique 14 est mis en rotation, il entraîne également le pignon conique 1 5 de sorte à mettre en rotation l 'axe 8 dans un sens opposé au sens de rotation de l'axe 9. Le jeu d'engrenages précédemment décrit permet donc un couplage en rotation des axes 8 et 9.
De la sorte, comme décrit précédemment, avec un unique moteur 1 1 et le couplage des axes 8 et 9, il est possible d'écarter les jambes 3a et 3b.
On décrit maintenant un deuxième mode de réalisation d'un agencement d'engrenage compris dans l'articulation 7 du bloc bassin/hanche/tronc 7 du robot humanoïde 1 décrit précédemment en référence à la FIG. 2.
Comme précédemment, l 'articulation 7 comprend un moteur 1 1 , relié à des réducteurs 1 2, eux-mêmes reliés à un pignon cyli ndrique 1 3. Dans ce mode de réalisation, le pignon cylindrique 1 3 ne comprend pas de pont et entraîne directement un pignon 1 8 ayant une partie cylindrique dentée au contact du pignon cylindrique 1 3. Le même pignon 1 8 comprend également une partie conique dentée 1 9 pour engrener un pignon conique 1 5. De la sorte, les pignons 1 5 et 1 8 sont orientés l 'un par rapport à l'autre de 90 degrés, et sont orientés chacun de 45 degrés par rapport à l'axe vertical du tronc 4. Comme dans le mode de réalisation précédemment décrit, les axes 9 et 8 sont fixés respectivement aux engrenages 1 8 et 1 5 et maintenus fixement respectivement aux jambes 3a et 3b de sorte qu'il est possible d'écarter les jambes 3a et 3b du robot tout en permettant de pencher le tronc 4 par une simple activation du moteur 1 1 . Comme précédemment, les engrenages décrits ci-dessus permettent un couplage en rotation des axes 8 et 9.
Ce mode de réalisation utilisant un pignon conico-cyli ndrique 1 8 ayant une première partie dentée cylindrique et une deuxième partie dentée conique a notamment l'avantage de supprimer le pont 1 6 et donc de gagner de l'espace dans l'articulation 7.
On décrit maintenant plus en détail le pignon conico-cylindrique 1 8 en référence à la FIG . 5. Ce pignon conico-cyli ndrique 1 8 est d'un type nouveau puisqu'au même niveau axialement, il comprend une partie dentée conique, par exemple sur un demi-tour, et une partie dentée cylindrique, par exemple sur l'autre demi-tour.
Ainsi , c'est la même pièce qui reçoit la puissance depuis la chaîne de réduction et qui la transmet à l'arbre orthogonal. Comme mentionné précédemment, ce pignon permet donc de supprimer les pièces nécessaires à l'encastrement d'un pignon sur un axe.
Sur la FIG. 5, le pignon conico-cylindrique 1 8 comprend donc, sur sa circonférence une partie dentée conique 1 9 sur environ un demi-tour et une partie dentée cyli ndrique 17 sur environ un demi-tour. La partie dentée conique 1 9 et la partie dentée cylindrique 1 7 sont séparées par des zones plates 20a et 20b diamétralement opposées.
Il est entendu que selon l 'utilisation de cet engrenage, la répartition de la partie dentée conique 1 9 par rapport à la partie dentée cylindrique 1 7 peut être modifiée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Robot (1) comprenant une première jambe (3a), une deuxième jambe (3b) et un ensemble articulaire (7) reliée à la première jambe (3a) du robot par un premier axe (9), et à la deuxième jambe (3b) du robot par un deuxième axe (8), l'ensemble articulaire étant agencé pour écarter la première jambe par rapport à la deuxième jambe caractérisé en ce que le premier axe (9) et le deuxième axe (8) sont mobiles en rotation autour de leurs directions axiales respectives, et l'ensemble articulaire (7) comprend des moyens de couplage (14, 18, 15, 17, 19) agencés pour coupler le premier axe (9) et le deuxième axe (8) en rotation de sorte que, lorsque le premier axe est mis en rotation dans un sens, le deuxième axe est mis en rotation dans l'autre sens.
2. Robot selon la revendication 1, dans lequel le premier axe est incliné par rapport à la direction de la première jambe, et le deuxième axe est incliné par rapport à la direction de la deuxième jambe.
3. Robot selon la revendication 2, dans lequel le premier axe est incliné par rapport à la première jambe d'un angle d'inclinaison compris entre 0 degrés et 90 degrés, l'angle d'inclinaison n'étant égal ni à 0 degré, ni à 90 degrés.
4. Robot selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le deuxième axe est incliné par rapport à la deuxième jambe d'un angle d'inclinaison compris entre 0 degrés et 90 degrés, l'angle d'inclinaison n'étant égal ni à 0 degré, ni à 90 degrés.
5. Robot selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l'angle d'inclinaison du premier axe par rapport à la direction de la première jambe est un angle compris entre 30 et 60 degrés, et l'angle d'incli naison du deuxième axe par rapport à la direction de la deuxième jambe est un angle compris entre 30 et 60 degrés.
6. Robot selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première jambe et la deuxième jambe sont verticales.
7. Robot selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le premier axe (9) est maintenu fixement à la première jambe (3a) et le deuxième axe (8) est mai ntenu fixement à la deuxième jambe (3b).
8. Robot selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de couplage (14, 1 8, 1 5, 1 7, 1 9) comprennent un premier pignon (14, 18) actionnable par un moteur (1 1 ), le premier axe (9) étant susceptible d'être mis en rotation dans un sens par la rotation du premier pignon (14, 1 8), les moyens de couplage (1 1 , 14, 1 8, 1 5, 1 7, 1 9) comprenant en outre un deuxième pignon (1 5), le deuxième axe (8) étant susceptible d'être mis en rotation dans l'autre sens par la rotation du deuxième pignon (1 5), le premier pignon (14, 1 8) étant apte à engrener le deuxième pignon (1 5) lorsque le moteur (1 1 ) actionne le premier pignon de sorte à coupler le premier axe (9) et le deuxième axe (8) en rotation.
9. Robot selon la revendication précédente, dans lequel le premier axe (9) est fixé au premier pignon (14, 1 8), et le deuxième axe (8) est fixé au deuxième pignon (1 5).
1 0. Robot selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le deuxième pignon (1 5) est un pignon conique, et le premier pignon (14, 1 8) comprend au moi ns une partie conique de sorte à engrener le deuxième pignon.
11. Robot selon l'une des revendications 8 à 10, dans lequel le premier pignon est orienté de 90 degrés par rapport au deuxième pignon.
12. Robot selon l'une des revendications 8 à 11, dans lequel le moteur (11) est relié au premier pignon par au moins un réducteur (12).
13. Robot selon l'une des revendications 8 à 12, dans lequel le premier pignon (18) comprend une partie dentée conique (19) et une partie dentée cylindrique (17).
14. Robot selon la revendication 13, dans lequel la partie dentée cylindrique (19) et la partie dentée conique (17) sont positionnées dans un même plan de façon circulaire autour du premier pignon.
15. Robot selon la revendication précédente, dans lequel la partie dentée cylindrique est agencée sur un demi-tour du premier pignon et la partie dentée cylindrique est agencée sur l'autre demi- tour du premier pignon.
16. Robot selon l'une des revendications 13 à 15, dans lequel la partie dentée conique (19) du premier pignon (18) est agencée pour engrener le deuxième pignon (15).
17. Robot selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble articulaire (7) comprend un unique moteur (11) relié aux moyens de couplage, de sorte que, lorsque le moteur (11) est activé, le premier axe (9) est mis en rotation dans un sens, et le deuxième axe (8) est mis en rotation dans l'autre sens.
18. Robot selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le robot est un robot humanoïde ayant un tronc relié à la première jambe et à la deuxième jambe, dans lequel l'ensemble articulaire (7) relie le tronc à la première jambe et à la deuxième jambe.
PCT/EP2008/061909 2007-09-19 2008-09-09 Amelioration d'un robot pouvant ecarter ses jambes par rapport a la verticale WO2009037149A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR07/06580 2007-09-19
FR0706580A FR2921008B1 (fr) 2007-09-19 2007-09-19 Amelioration d'un robot pouvant ecarter ses jambes par rapport a la verticale

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009037149A1 true WO2009037149A1 (fr) 2009-03-26

Family

ID=39619080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/061909 WO2009037149A1 (fr) 2007-09-19 2008-09-09 Amelioration d'un robot pouvant ecarter ses jambes par rapport a la verticale

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2921008B1 (fr)
WO (1) WO2009037149A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110641573A (zh) * 2019-10-29 2020-01-03 北京航空航天大学 一种闭链单自由度五杆腿机构

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001260059A (ja) * 2000-03-15 2001-09-25 Bandai Co Ltd 可動装置
US20020081937A1 (en) * 2000-11-07 2002-06-27 Satoshi Yamada Electronic toy
JP2004351544A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Taiyo Kogyo Kk 無線操縦二足歩行ロボット

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001260059A (ja) * 2000-03-15 2001-09-25 Bandai Co Ltd 可動装置
US20020081937A1 (en) * 2000-11-07 2002-06-27 Satoshi Yamada Electronic toy
JP2004351544A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Taiyo Kogyo Kk 無線操縦二足歩行ロボット

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110641573A (zh) * 2019-10-29 2020-01-03 北京航空航天大学 一种闭链单自由度五杆腿机构

Also Published As

Publication number Publication date
FR2921008A1 (fr) 2009-03-20
FR2921008B1 (fr) 2010-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3148920B1 (fr) Outillage destiné à soulever un véhicule
WO2015091856A1 (fr) Roue sphérique destinée à mouvoir un véhicule et véhicule mettant en œuvre la roue
EP0995034B1 (fr) Dispositif de frein de la rotation relative de deux elements
CH705831A2 (fr) Pièce d'horlogerie.
EP2521870B1 (fr) Broyeur muni d'un dispositif d'entrainement pour une couronne dentee
CA2882816A1 (fr) Boite d'engrenages de prise de mouvement sur une turbomachine, composee d'une chaine cinematique a lignes d'engrenages s'etendant dans des plans non paralleles
FR2544422A1 (fr) Dispositif d'accouplement a petit debattement pour arbres oscillants
FR2490300A1 (fr) Joint d'articulation
CA2698421A1 (fr) Support rotatif pour le nettoyage et le polissage des roues
WO2009037149A1 (fr) Amelioration d'un robot pouvant ecarter ses jambes par rapport a la verticale
FR2599290A1 (fr) Systeme d'orientation electro-mecanique notamment pour un poignet de robot a trois axes.
FR2549924A1 (fr) Reducteur d'essieu, notamment pour roue directrice, pour tracteur a mecanisme reducteur planetaire
FR2534213A1 (fr) Tracteur ou vehicule similaire muni de roues motrices et directrices commandees par des fusees
WO2016071579A1 (fr) Engin roulant à déplacement automatique exempt de conducteur assis ou marchand derrière l'engin, encore appelé robot
EP3049693B1 (fr) Dispositif réducteur de vitesse angulaire
WO2016174322A1 (fr) Piece excentrique pour systeme de variation du taux de compression d'un moteur thermique
EP1705105A1 (fr) Véhicule articulé à quatre roues motrices
CA1254757A (fr) Dispositif d'accouplement a denture pour arbres oscillants
CA2413448A1 (fr) Appareil pour le travail du sol
FR2923513A1 (fr) Dispositif de couverture de piscine, comprenant un moteur.
FR2588218A1 (fr) Dispositif d'entrainement individuel d'une roue motrice independante dans un vehicule
FR2792986A1 (fr) Differentiel a variateur
EP3256258A1 (fr) Entraînement de broyeur vertical
FR2811013A1 (fr) Dispositif d'entrainement de type manuel pour volet roulant
FR2562753A1 (fr) Dispositif de relevage notamment pour engin agricole

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08803877

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08803877

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1