FR3141113A1 - Autonomous handling machine, installation equipped with such a machine and method of controlling such a machine - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une machine de manutention autonome comportant un module d’accouplement autonome (52) qui est configuré pour : - traiter un signal délivré par un capteur de détection spatiale (34, 57) et délivrer des informations de positionnement d’un l’outil (4, 5, 6) représentatives de la position et de l’orientation de l’outil (4, 5, 6) par rapport à la machine (2) ; - commander au moins un organe de direction (45, 46) et un moteur (44) en fonction des informations de positionnement de l’outil (4, 5, 6) de manière à positionner la machine (2) par rapport au cadre porte-outil (16) dans une position relative d’accouplement ; et - commander au moins un vérin de levage (24) et un vérin de bennage (25) lorsque la machine (2) est dans ladite position relative d’accouplement afin d’accoupler de manière autonome l’outil (4, 5, 6) au cadre porte-outil (16). L’invention concerne également une installation de manutention comportant une telle machine de manutention et un procédé de commande d’une telle machine de manutention. Figure à publier : 6The invention relates to an autonomous handling machine comprising an autonomous coupling module (52) which is configured to: - process a signal delivered by a spatial detection sensor (34, 57) and deliver positioning information of a l tool (4, 5, 6) representative of the position and orientation of the tool (4, 5, 6) relative to the machine (2); - control at least one steering member (45, 46) and a motor (44) according to the positioning information of the tool (4, 5, 6) so as to position the machine (2) relative to the door frame -tool (16) in a relative coupling position; and - control at least one lifting cylinder (24) and one dumping cylinder (25) when the machine (2) is in said relative coupling position in order to autonomously couple the tool (4, 5, 6 ) to the tool holder frame (16). The invention also relates to a handling installation comprising such a handling machine and a method for controlling such a handling machine. Figure to be published: 6
Description
L’invention se rapporte au domaine des installations de manutention, notamment destinées à être installées dans une exploitation agricole, qui sont équipées d’une machine de manutention comportant une flèche montée pivotante et un outil, tel qu’un godet, monté pivotant à l’extrémité de la flèche et permettant la manutention de matières organiques. La machine de manutention peut notamment permettre de distribuer des aliments à des animaux et/ou approvisionner une installation de valorisation des déchets organiques.The invention relates to the field of handling installations, in particular intended to be installed in an agricultural operation, which are equipped with a handling machine comprising a pivotally mounted boom and a tool, such as a bucket, pivotally mounted at the end of the boom and allowing the handling of organic materials. The handling machine can in particular make it possible to distribute food to animals and/or supply an organic waste recovery facility.
L’invention se rapporte également à une machine de manutention du type précité qui est autonome, c’est-à-dire est capable de se déplacer et de procéder à des opérations de manutention de manière automatisée, sans intervention d’un conducteur.The invention also relates to a handling machine of the aforementioned type which is autonomous, that is to say is capable of moving and carrying out handling operations in an automated manner, without the intervention of a driver.
Dans les exploitations agricoles, il est connu d’utiliser des machines de manutention équipées de dispositifs de levage permettant de réaliser de manière récurrente différents types d’opérations de manutention, telles que par exemple transporter de l’alimentation depuis une zone de stockage de l’alimentation vers une zone de logement des animaux ou encore transporter de la matière organique vers une installation de transformation de déchets organiques, notamment une installation de méthanisation ou de compostage.In agricultural operations, it is known to use handling machines equipped with lifting devices allowing different types of handling operations to be carried out on a recurring basis, such as for example transporting food from a food storage area. feeding to an animal housing area or even transporting organic matter to an organic waste processing facility, in particular a methanization or composting facility.
Ces machines de manutention sont équipées d’une flèche montée pivotante sur le châssis de la machine et d’un cadre porte-outil qui est apte et destinée à recevoir des outils de différents types, ce qui permet à la machine d’assurer une grande variété d’opérations de manutention.These handling machines are equipped with a boom pivotally mounted on the frame of the machine and a tool-carrying frame which is suitable and intended to receive tools of different types, which allows the machine to ensure a large variety of handling operations.
Toutefois, ces machines de manutention nécessitent la présence d’un conducteur. Or, les opérations de manutention du type précité doivent être réalisées de manière récurrente, généralement quotidiennement, et présentent une faible valeur ajoutée. De telles opérations de manutention nuisent donc à la productivité du conducteur.However, these handling machines require the presence of a driver. However, handling operations of the aforementioned type must be carried out on a recurring basis, generally daily, and present little added value. Such handling operations therefore harm driver productivity.
Il est connu par ailleurs des machines de manutention autonomes qui sont capables de se déplacer et de réaliser des opérations industrielles ou agricoles de manière automatisée. Cependant, de telles machine de manutention sont spécialisées dans l’automatisation d’une unique opération et ne sont donc pas non plus pleinement satisfaisantes.Autonomous handling machines are also known which are capable of moving and carrying out industrial or agricultural operations in an automated manner. However, such handling machines are specialized in the automation of a single operation and are therefore not fully satisfactory either.
Une idée à la base de l’invention consiste à proposer une machine de manutention qui soit, d’une part, polyvalente, c’est-à-dire soit apte à réaliser une pluralité d’opérations de manutention, et, d’autre part, autonome.An idea underlying the invention consists of proposing a handling machine which is, on the one hand, versatile, that is to say capable of carrying out a plurality of handling operations, and, on the other hand, part, autonomous.
Selon un premier aspect, l’invention propose une machine de manutention autonome comportant :
- un châssis ;
- un essieu avant et un essieu arrière qui sont chacun montés sur le châssis selon un axe transversal ; au moins l'un desdits essieux avant et arrière étant directeur et commandé par un organe de direction ;
- un moteur qui est accouplé à au moins l'un des essieux avant et arrière par un dispositif de transmission ;
- une flèche qui est montée articulée sur le châssis entre une position extrême abaissée et une position extrême relevée ;
- un vérin de levage qui est agencé pour déplacer la flèche entre la position extrême abaissée et la position extrême relevée ;
- un cadre porte-outil qui est monté pivotant sur la flèche entre une position extrême de cavage et une position extrême de déversement et qui est apte à être accouplé à un outil ;
- un vérin de bennage qui est agencé pour déplacer le cadre porte-outil entre la position extrême de cavage et la position extrême de déversement ;
- au moins un capteur de détection spatiale apte à délivrer un signal comportant des informations représentatives de la position d'un outil;
- une unité de commande qui comporte un module d'accouplement autonome qui est configuré pour :
- traiter le signal délivré par l'au moins un capteur de détection spatiale et délivrer des informations de positionnement de l'outil représentatives de la position et de l'orientation de l'outil par rapport à la machine ;
- commander au moins l'organe de direction et le moteur en fonction des informations de positionnement de l'outil de manière à positionner la machine par rapport au cadre porte-outil dans une position relative d'accouplement ; et
- commander au moins le vérin de levage et le vérin de bennage lorsque la machine est dans ladite position relative d’accouplement afin d’accoupler de manière autonome l’outil au cadre porte-outil.According to a first aspect, the invention proposes an autonomous handling machine comprising:
- a chassis ;
- a front axle and a rear axle which are each mounted on the chassis along a transverse axis; at least one of said front and rear axles being steered and controlled by a steering body;
- a motor which is coupled to at least one of the front and rear axles by a transmission device;
- a boom which is mounted articulated on the chassis between an extreme lowered position and an extreme raised position;
- a lifting cylinder which is arranged to move the boom between the extreme lowered position and the extreme raised position;
- a tool-carrying frame which is pivotally mounted on the boom between an extreme digging position and an extreme dumping position and which is capable of being coupled to a tool;
- a dumping cylinder which is arranged to move the tool-carrying frame between the extreme digging position and the extreme dumping position;
- at least one spatial detection sensor capable of delivering a signal comprising information representative of the position of a tool;
- a control unit which includes an autonomous coupling module which is configured to:
- process the signal delivered by the at least one spatial detection sensor and deliver tool positioning information representative of the position and orientation of the tool relative to the machine;
- control at least the steering member and the motor as a function of the positioning information of the tool so as to position the machine relative to the tool-carrying frame in a relative coupling position; And
- control at least the lifting cylinder and the dumping cylinder when the machine is in said relative coupling position in order to autonomously couple the tool to the tool-carrying frame.
Ainsi, une telle machine de manutention est particulièrement avantageuse en ce que, d’une part, elle est autonome et d’autre part, elle est polyvalente et peut ainsi réaliser une grande diversité d’opérations de manutention en raison de sa capacité à s’accoupler de manière autonome à une pluralité d’outils différents.Thus, such a handling machine is particularly advantageous in that, on the one hand, it is autonomous and on the other hand, it is versatile and can thus carry out a wide variety of handling operations due to its capacity to 'couple autonomously to a plurality of different tools.
Selon des modes de réalisation, une telle machine de manutention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.According to embodiments, such a handling machine may have one or more of the following characteristics.
Selon un mode de réalisation, l’organe de direction et un vérin de direction.According to one embodiment, the steering member and a steering cylinder.
Selon un mode de réalisation, le moteur est un moteur électrique.According to one embodiment, the motor is an electric motor.
Selon un mode de réalisation, le vérin de levage comporte une première extrémité montée pivotante sur la flèche et une deuxième extrémité montée pivotante sur le châssis.According to one embodiment, the lifting cylinder has a first end pivotally mounted on the boom and a second end pivotally mounted on the chassis.
Selon un mode de réalisation, le vérin de bennage est monté pivotant, d’une part, sur la flèche et, d’autre part, sur un balancier, une bielle de bennage étant montée pivotante sur le balancier et sur le cadre porte-outil.According to one embodiment, the dumping cylinder is pivotally mounted, on the one hand, on the boom and, on the other hand, on a beam, a dumping rod being pivotally mounted on the beam and on the tool-carrying frame .
Selon un mode de réalisation, le cadre porte-outil comporte des moyens d’accrochage destinés à coopérer avec des moyens complémentaires solidaires de l’outil et une traverse destinée à coopérer avec au moins une butée d’appui de l’outil, le module d’accouplement autonome étant configuré pour : et
- piloter au moins le vérin de levage et le vérin de bennage, et optionnellement le moteuret l’organe de direction, afin que les moyens d’accrochage du cadre porte-outil coopèrent avec les moyens complémentaires solidaires de l’outil et que la traverse vienne en appui contre la butée d’appui de l’outil.According to one embodiment, the tool-carrying frame comprises hooking means intended to cooperate with complementary means secured to the tool and a crosspiece intended to cooperate with at least one support stop of the tool, the module autonomous coupling being configured for: and
- control at least the lifting cylinder and the dumping cylinder, and optionally the motor and the steering member, so that the attachment means of the tool-carrying frame cooperate with the complementary means secured to the tool and that the crosspiece comes to rest against the tool’s support stop.
Selon un mode de réalisation, le cadre porte-outil comporte au moins une tige de verrouillage mobile entre une position de verrouillage dans laquelle ladite tige de verrouillage est apte à s’insérer dans un orifice de verrouillage de l’outil et une position déverrouillée dans laquelle ladite tige de verrouillage est hors dudit orifice de verrouillage de l’outil, le module d’accouplement autonome étant configuré pour déplacer la tige de verrouillage de la position déverrouillée jusqu’à la position de verrouillage après la mise en appui de la traverse contre la butée d’appui de l’outil.According to one embodiment, the tool holder frame comprises at least one locking rod movable between a locking position in which said locking rod is able to be inserted into a locking orifice of the tool and an unlocked position in which said locking rod is outside said locking orifice of the tool, the autonomous coupling module being configured to move the locking rod from the unlocked position to the locking position after the crosspiece is pressed against the tool’s support stop.
Selon un mode de réalisation, le cadre porte-outil comporte deux tiges de verrouillage qui sont chacune mobiles entre une position de verrouillage dans laquelle ladite tige de verrouillage est apte à s’insérer dans un orifice de verrouillage de l’outil et une position déverrouillée dans laquelle ladite tige de verrouillage est hors dudit orifice de verrouillage de l’outil, le module d’accouplement autonome étant configuré pour déplacer les tiges de verrouillage de la position déverrouillée jusqu’à la position de verrouillage après la mise en appui de la traverse contre la butée d’appui de l’outil.According to one embodiment, the tool holder frame comprises two locking rods which are each movable between a locking position in which said locking rod is able to be inserted into a locking orifice of the tool and an unlocked position in which said locking rod is outside said locking orifice of the tool, the autonomous coupling module being configured to move the locking rods from the unlocked position to the locking position after the crosspiece is supported against the tool’s support stop.
Selon un mode de réalisation, le cadre porte-outil comporte un vérin de verrouillage agencé pour déplacer la tige de verrouillage entre la position de verrouillage et la position déverrouillée, le module d’accouplement autonome étant configuré pour piloter ledit vérin de verrouillage.According to one embodiment, the tool holder frame comprises a locking cylinder arranged to move the locking rod between the locking position and the unlocked position, the autonomous coupling module being configured to control said locking cylinder.
Selon un mode de réalisation, le capteur de détection spatiale est choisi parmi les caméras, par exemple stéréoscopiques, les caméras temps de vol, les LIDARS, les radars et les capteurs à ultrasons.According to one embodiment, the spatial detection sensor is chosen from cameras, for example stereoscopic cameras, time-of-flight cameras, LIDARS, radars and ultrasonic sensors.
Selon un mode de réalisation, la machine est dépourvue de cabine destinée à recevoir un conducteur, ce qui permet de rendre la machine particulièrement compacte.According to one embodiment, the machine does not have a cabin intended to accommodate a driver, which makes the machine particularly compact.
Selon un mode de réalisation, la flèche comprend deux bras de levage s’étendant de part et d’autre d’un axe longitudinal de la machine.According to one embodiment, the boom comprises two lifting arms extending on either side of a longitudinal axis of the machine.
Selon un mode de réalisation, le châssis comporte une portion saillante qui fait saillie vers le haut entre les deux bras de levage, ladite portion saillante faisant saillie au-delà des deux bras de levage lorsque la flèche est dans la position extrême abaissée.According to one embodiment, the chassis comprises a projecting portion which projects upwards between the two lifting arms, said projecting portion projecting beyond the two lifting arms when the boom is in the extreme lowered position.
Selon un mode de réalisation, le capteur de détection spatiale est fixé à un sommet de la portion saillante. Ainsi, le positionnement du capteur de position spatiale sur la portion saillante précitée permet, d’une part, de limiter l’exposition dudit capteur de détection spatiale aux poussières résultant notamment de la matière qui est manutentionnée par l’outil et, d’autre part, d’offrir un excellent champ de perception, notamment sur la matière à charger. En particulier, le capteur de détection spatiale surmonte le châssis ainsi que la flèche et son outil, notamment lorsque la flèche est dans la position extrême abaissée. De plus, compte-tenu de la disposition de la portion saillante entre les bras de levage, la position du capteur de détection spatiale est centrale.According to one embodiment, the spatial detection sensor is fixed to a vertex of the protruding portion. Thus, the positioning of the spatial position sensor on the aforementioned projecting portion makes it possible, on the one hand, to limit the exposure of said spatial detection sensor to dust resulting in particular from the material which is handled by the tool and, on the other hand on the other hand, to offer an excellent field of perception, particularly on the material to be loaded. In particular, the spatial detection sensor overcomes the chassis as well as the boom and its tool, particularly when the boom is in the extreme lowered position. In addition, taking into account the arrangement of the protruding portion between the lifting arms, the position of the spatial detection sensor is central.
Selon un mode de réalisation, chacun desdits essieux avant et arrière comporte deux roues, est directeur et est commandé par un organe de direction respectif ; lesdits essieux avant et arrière étant équipés d’un système de direction agencé pour donner une inclinaison, par rapport à la direction longitudinale, différente aux deux roues de chacun des essieux avant et arrière de manière que la roue située à l’intérieur braque plus que celle située à l’extérieur. Ceci permet d’améliorer les capacités de déplacement de la machine. Ainsi, les quatre roues directrices peuvent, par exemple, être braquées en sens inverse sur une même courbe (rayon de giration de la machine est réduit) ou dans le même sens, on parle alors de déplacement « en crabe ».According to one embodiment, each of said front and rear axles has two wheels, is steered and is controlled by a respective steering member; said front and rear axles being equipped with a steering system arranged to give a different inclination, relative to the longitudinal direction, to the two wheels of each of the front and rear axles so that the wheel located inside steers more than the one located outside. This improves the movement capabilities of the machine. Thus, the four steering wheels can, for example, be turned in the opposite direction on the same curve (radius of gyration of the machine is reduced) or in the same direction, we then speak of “crab” movement.
Selon un mode de réalisation, l’unité de commande comporte un module de pilotage, le module de pilotage étant configuré pour émettre en fonction d’un itinéraire défini, une consigne de déplacement comportant trois variables V1, V2et V3; avec :
- V1: une consigne représentative d’une variation d’angle de la trajectoire d’un point caractéristique de la machine ;
- V2: une consigne représentative d’une vitesse de déplacement du point caractéristique de la machine sur la trajectoire ; et
- V3: une consigne représentative de la variation d’angle du cap, c’est-à-dire de la direction longitudinale, de la machine ;
ledit module de pilotage étant en outre configuré pour :
- déterminer un angle médian d’inclinaison des deux roues de chacun des essieux avant et arrière en fonction de la consigne de déplacement ;
- déterminer une consigne d’angle d’inclinaison d’au moins une roue de chacun des essieux avant et arrière en fonction de la valeur de l’angle médian d’inclinaison des roues dudit essieu avant ou arrière calculée précédemment ; et
- commander les organes de direction desdits essieux avant et arrière en fonction de la consigne d’angle d’inclinaison de la roue de chacun des essieux avant et arrière . Ceci offre encore davantage de possibilités de déplacement de la machine.According to one embodiment, the control unit comprises a control module, the control module being configured to transmit, according to a defined route, a movement instruction comprising three variables V 1 , V 2 and V 3 ; with :
- V 1 : a setpoint representative of an angle variation of the trajectory of a characteristic point of the machine;
- V 2 : a setpoint representative of a speed of movement of the characteristic point of the machine on the trajectory; And
- V 3 : a setpoint representative of the variation in heading angle, that is to say the longitudinal direction, of the machine;
said control module being further configured to:
- determine a median angle of inclination of the two wheels of each of the front and rear axles according to the movement instruction;
- determine a set angle of inclination of at least one wheel of each of the front and rear axles as a function of the value of the median angle of inclination of the wheels of said front or rear axle calculated previously; And
- control the steering members of said front and rear axles according to the set angle of inclination of the wheel of each of the front and rear axles. This offers even more possibilities for moving the machine.
Selon un mode de réalisation, la roue de chacun des essieux avant et arrière pour laquelle on détermine la consigne d’angle d’inclinaison est la roue qui est située à l’intérieur de la trajectoire du point caractéristique de la machine.According to one embodiment, the wheel of each of the front and rear axles for which the inclination angle setpoint is determined is the wheel which is located inside the trajectory of the characteristic point of the machine.
La valeur de l’angle d’inclinaison des roues de chacun des essieux avant et arrière qui est située à l’extérieur de la trajectoire est ainsi obtenue en conséquence de l’agencement du système de direction tel que décrit précédemment. Selon un mode de réalisation, l’invention concerne une installation de manutention comportant au moins une machine de manutention précitée et une pluralité d’outils aptes à être accouplés au cadre porte-outil.The value of the angle of inclination of the wheels of each of the front and rear axles which is located outside the trajectory is thus obtained as a result of the arrangement of the steering system as described previously. According to one embodiment, the invention relates to a handling installation comprising at least one aforementioned handling machine and a plurality of tools capable of being coupled to the tool-carrying frame.
Selon un mode de réalisation, chacun des outils est équipé d’une radio-étiquette, la machine étant équipée d’un lecteur apte à lire un identifiant unique contenu dans les radio-étiquettes, le module d’accouplement autonome étant apte à comparer ledit identifiant unique avec une information d’identification de l’outil incluse dans des instructions représentatives d’une mission à réaliser reçues par l’unité de commande.According to one embodiment, each of the tools is equipped with a radio tag, the machine being equipped with a reader capable of reading a unique identifier contained in the radio tags, the autonomous coupling module being capable of comparing said unique identifier with tool identification information included in instructions representative of a mission to be carried out received by the control unit.
Selon un mode de réalisation alternatif ou complémentaire, le module d’accouplement autonome comporte, en mémoire, des informations représentatives de la géométrie de chacun des outils et est configuré pour :
- traiter le signal délivré par le capteur de position spatiale de manière à obtenir des informations de vérification représentatives de la géométrie de l’outil en regard duquel la machine est positionnée ; et
- vérifier la concordance entre les informations mémorisées représentative de la géométrie de l’outil correspondant aux instructions représentatives d’une mission à réaliser reçues par l’unité de commande.According to an alternative or complementary embodiment, the autonomous coupling module includes, in memory, information representative of the geometry of each of the tools and is configured to:
- process the signal delivered by the spatial position sensor so as to obtain verification information representative of the geometry of the tool opposite which the machine is positioned; And
- check the concordance between the stored information representative of the geometry of the tool corresponding to the instructions representative of a mission to be carried out received by the control unit.
Selon un mode de réalisation, l’installation de manutention comporte en outre un équipement de supervision comportant une interface homme machine permettant à un utilisateur de définir une mission comportant au moins les caractéristiques suivantes : une masse totale de matière à transporter, une zone de stockage de la matière dans laquelle la matière doit être chargée, une zone de déversement de la matière et une échéance limite pour accomplir la mission, ledit équipement de supervision étant configuré pour transmettre à l’unité de commande des instructions représentatives de la mission à réaliser.According to one embodiment, the handling installation further comprises supervision equipment comprising a man-machine interface allowing a user to define a mission comprising at least the following characteristics: a total mass of material to be transported, a storage area of the material in which the material must be loaded, a discharge zone of the material and a deadline for accomplishing the mission, said supervision equipment being configured to transmit to the control unit instructions representative of the mission to be carried out.
Selon un mode de réalisation, l’équipement de supervision n’est pas embarqué sur la machine de manutention et est un équipement distinct de l’unité de commande qui est embarquée sur la machine de manutention.According to one embodiment, the supervision equipment is not on board the handling machine and is separate equipment from the control unit which is on board the handling machine.
Selon un mode de réalisation, l’équipement de supervision est configuré pour décomposer la mission définie par l’utilisateur en une pluralité d’actions élémentaires et pour transmettre lesdites actions élémentaires à l’unité de commande. Ainsi, la machine de manutention reçoit dès le début de la mission toutes les informations nécessaires à la réalisation de la mission. La machine peut alors réaliser la mission sans faire appel à l’équipement de supervision, ce qui est particulièrement avantageux lorsque la machine est susceptible d’évoluer dans une zone blanche, c’est-à-dire dans une zone non couverte par le réseau de transmission d’information utilisé pour la communication entre l’unité de commande de la machine et l’équipement de supervision.According to one embodiment, the supervision equipment is configured to break down the mission defined by the user into a plurality of elementary actions and to transmit said elementary actions to the control unit. Thus, the handling machine receives from the start of the mission all the information necessary to carry out the mission. The machine can then carry out the mission without using supervision equipment, which is particularly advantageous when the machine is likely to operate in a white zone, that is to say in an area not covered by the network. information transmission used for communication between the machine control unit and the supervisory equipment.
Selon un mode de réalisation, l’unité de commande comporte un module de définition d’itinéraire qui comporte, en mémoire, un réseau de chemins prédéfini et est équipé d’un programme utilisant un algorithme de type Dijkstra permettant de déterminer l’itinéraire à suivre par la machine, en fonction du réseau de chemins prédéfini, d’une position, et avantageusement d’un cap, de la machine, déterminée au moyen de signaux délivrés par au moins un ensemble de capteurs choisi parmi : un premier ensemble de capteurs comportant deux antennes de géolocalisation ; un deuxième ensemble de capteurs comportant des accéléromètres et des gyromètres ; et un troisième ensemble de capteurs comportant des odomètres équipant une ou plusieurs des roues de la machine de manutention et des instructions représentatives de la mission à réaliser reçues par l’unité de commande.According to one embodiment, the control unit comprises a route definition module which includes, in memory, a network of predefined paths and is equipped with a program using a Dijkstra type algorithm making it possible to determine the route to be follow by the machine, depending on the predefined path network, a position, and advantageously a heading, of the machine, determined by means of signals delivered by at least one set of sensors chosen from: a first set of sensors comprising two geolocation antennas; a second set of sensors comprising accelerometers and gyrometers; and a third set of sensors comprising odometers fitted to one or more of the wheels of the handling machine and instructions representative of the mission to be carried out received by the control unit.
Selon un mode de réalisation, l’installation de manutention comporte une borne de recharge, la machine comportant un dispositif de stockage de l’énergie électrique, un capteur d’évaluation de l’état de charge pour évaluer l’état de charge dudit dispositif de stockage de l’énergie électrique, l’unité de commande comportant un module de gestion de l’énergie qui est configuré pour :
- estimer l’énergie électrique Enecc .qui est nécessaire à la réalisation de la mission ;
- estimer l’énergie Edispoqui est disponible dans le dispositif de stockage de l’énergie électrique en fonction de l’état de charge dudit dispositif de stockage de l’énergie électrique ; et
- générer une instruction de rechargement de la machine à la borne de recharge lorsque Enecc ≥ Edispo – ESeuil, avec ESeuil: une valeur seuil d’énergie. Ceci est particulièrement intéressant pour les missions qui ne peuvent être interrompues.According to one embodiment, the handling installation comprises a charging terminal, the machine comprising an electrical energy storage device, a sensor for evaluating the state of charge for evaluating the state of charge of said device storage of electrical energy, the control unit comprising an energy management module which is configured to:
- estimate the electrical energy Enecc .which is necessary to carry out the mission;
- estimate the energy Eavailablewhich is available in the electrical energy storage device as a function of the state of charge of said electrical energy storage device; And
- generate an instruction to recharge the machine at the charging station when Enecc ≥ Eavailable - EThreshold, with EThreshold: an energy threshold value. This is particularly interesting for missions that cannot be interrupted.
Selon un mode de réalisation, ESeuilest supérieur à l’énergie disponible dans le dispositif de stockage de l’énergie électrique lorsque celui-ci a atteint un état de décharge profond.According to one embodiment, E Threshold is greater than the energy available in the electrical energy storage device when it has reached a deep discharge state.
Selon un mode de réalisation, le module de gestion de l’énergie est configuré pour, en réponse à une génération d’instruction de rechargement :
- estimer une durée dtot-rechnécessaire pour recharger intégralement le dispositif de stockage de l’énergie électrique ;
- estimer une durée totale dtot -missionde la mission à réaliser ;
- calculer la somme S1 de dtot -missionet dtot-rech;
- comparer la somme S1 à un intervalle de temps Δt disponible jusqu’à une échéance limite de réalisation de la mission ; et
- générer une consigne de niveau de rechargement de dispositif de stockage de l’énergie électrique en fonction de Enecc lorsque S1 est supérieure à Δt.According to one embodiment, the energy management module is configured to, in response to a generation of reloading instructions:
- estimate a duration oftot-rechnecessary to fully recharge the electrical energy storage device;
- estimate a total duration ofearly -assignmentthe mission to be carried out;
- calculate the sum S1 of dearly -assignmentand Dtot-rech;
- compare the sum S1 to a time interval Δt available until a deadline for carrying out the mission; And
- generate an electrical energy storage device recharging level instruction as a function of Enecc when S1 is greater than Δt.
Selon un mode de réalisation, le module de gestion de l’énergie génère une consigne de rechargement complet du dispositif de stockage de l’énergie électrique lorsque S1 est inférieur ou égal à Δt.According to one embodiment, the energy management module generates a complete recharge instruction for the electrical energy storage device when S1 is less than or equal to Δt.
Selon un mode de réalisation, le module de gestion de l’énergie est configuré pour :
- comparer l’état de charge du dispositif de stockage de l’énergie électrique à un seuil ; et
- générer une instruction de rechargement de la machine à la borne de recharge lorsque l’état de charge est inférieur audit seuil.According to one embodiment, the energy management module is configured to:
- compare the state of charge of the electrical energy storage device to a threshold; And
- generate an instruction to recharge the machine at the charging station when the state of charge is lower than said threshold.
Selon un deuxième aspect, l’invention propose un procédé de commande d’une machine de manutention autonome comportant :
- un châssis ;
- un essieu avant et un essieu arrière qui sont chacun montés sur le châssis selon un axe transversal ; au moins l’un desdits essieux avant et arrière étant directeur et commandé par un organe de direction ;
- un moteur qui est accouplé à au moins l’un des essieux avant et arrière par un dispositif de transmission ;
- une flèche qui est montée articulée sur le châssis entre une position extrême abaissée et une position extrême relevée ;
- un vérin de levage qui est agencé pour déplacer la flèche entre la position extrême abaissée et la position extrême relevée ;
- un cadre porte-outil qui est monté pivotant sur la flèche entre une position extrême de cavage et une position extrême de déversement et qui est apte à être accouplé à un outil ;
- un vérin de bennage qui est agencé pour déplacer le cadre porte-outil entre la position extrême de cavage et la position extrême de déversement ; et
- au moins un capteur de détection spatiale apte à délivrer un signal comportant des informations représentatives de la position d’un outil ;
le procédé de commande comportant les étapes suivantes :
- traiter le signal délivré par l’au moins un capteur de détection spatiale et délivrer des informations de positionnement de l’outil représentatives de la position et de l’orientation de l’outil par rapport à la machine ; et
- commander au moins l’organe de direction et le moteur en fonction des informations de positionnement de l’outil de manière à positionner la machine par rapport au cadre porte-outil dans une position relative d’accouplement ; et
- commander au moins le vérin de levage et le vérin de bennage lorsque la machine est dans ladite position relative d’accouplement afin d’accoupler de manière autonome l’outil au cadre porte-outil.According to a second aspect, the invention proposes a method for controlling an autonomous handling machine comprising:
- a chassis ;
- a front axle and a rear axle which are each mounted on the chassis along a transverse axis; at least one of said front and rear axles being steered and controlled by a steering body;
- a motor which is coupled to at least one of the front and rear axles by a transmission device;
- a boom which is mounted articulated on the chassis between an extreme lowered position and an extreme raised position;
- a lifting cylinder which is arranged to move the boom between the extreme lowered position and the extreme raised position;
- a tool-carrying frame which is pivotally mounted on the boom between an extreme digging position and an extreme dumping position and which is capable of being coupled to a tool;
- a dumping cylinder which is arranged to move the tool-carrying frame between the extreme digging position and the extreme dumping position; And
- at least one spatial detection sensor capable of delivering a signal comprising information representative of the position of a tool;
the ordering process comprising the following steps:
- process the signal delivered by the at least one spatial detection sensor and deliver tool positioning information representative of the position and orientation of the tool relative to the machine; And
- control at least the steering member and the motor as a function of the positioning information of the tool so as to position the machine relative to the tool-carrying frame in a relative coupling position; And
- control at least the lifting cylinder and the dumping cylinder when the machine is in said relative coupling position in order to autonomously couple the tool to the tool-carrying frame.
Selon un mode de réalisation, le procédé de commande comporte l’étape suivante :
-
- piloter au moins le vérin de levage et le vérin de bennage, et optionnellement le moteur et l’organe de direction, afin que des moyens d’accrochage du cadre porte-outil coopèrent avec des moyens complémentaires de l’outil et qu’une traverse du cadre porte-outil vienne en appui contre une butée d’appui de l’outil .According to one embodiment, the control method comprises the following step:
-
- control at least the lifting cylinder and the dumping cylinder, and optionally the motor and the steering member, so that the attachment means of the tool-carrying frame cooperate with complementary means of the tool and that a crosspiece of the tool holder frame comes to rest against a support stop of the tool.
Selon un mode de réalisation, le procédé de commande comporte, après la mise en appui de la traverse contre la butée d’appui de l’outil, l’étape suivante :
- déplacer une tige de verrouillage du cadre porte-outil d’une position déverrouillée dans laquelle ladite tige de verrouillage est hors d’un orifice de verrouillage de l’outil jusqu’à une position de verrouillage dans laquelle ladite tige de verrouillage est insérée dans l’orifice de verrouillage de l’outil.According to one embodiment, the control method comprises, after pressing the crosspiece against the support stop of the tool, the following step:
- move a locking rod of the tool holder frame from an unlocked position in which said locking rod is out of a locking hole of the tool to a locking position in which said locking rod is inserted into the tool’s locking hole.
Selon un mode de réalisation, dans le procédé de commande :
- on lit un identifiant unique contenu dans une radio-étiquette équipant l’outil ; et
- on compare ledit identifiant unique avec une information d’identification de l’outil incluse dans des instructions représentatives d’une mission à réaliser.According to one embodiment, in the control method:
- we read a unique identifier contained in a radio tag fitted to the tool; And
- said unique identifier is compared with identification information of the tool included in instructions representative of a mission to be carried out.
Selon un mode de réalisation, le procédé de commande comporte les étapes suivantes :
- déterminer un itinéraire à suivre par la machine au moyen d’un algorithme de type Dijkstra en fonction :
- d’un réseau de chemin prédéfini,
- d’une position et d’un cap de la machine déterminé au moyen de signaux délivrés par au moins un ensemble de capteurs choisi parmi :
- un premier ensemble de capteurs comportant deux antennes de géolocalisation ;
- un deuxième ensemble de capteurs comportant des accéléromètres et des gyromètres ; et
- un troisième ensemble de capteurs comportant des odomètres équipant une ou plusieurs et, de préférence chacune, des roues de la machine de manutention ;
- d’instructions représentatives de la mission à réaliser.According to one embodiment, the control method comprises the following steps:
- determine a route to follow by the machine using a Dijkstra type algorithm based on:
- a predefined path network,
- a position and a heading of the machine determined by means of signals delivered by at least one set of sensors chosen from:
- a first set of sensors comprising two geolocation antennas;
- a second set of sensors comprising accelerometers and gyrometers; And
- a third set of sensors comprising odometers equipping one or more and, preferably each, wheels of the handling machine;
- instructions representative of the mission to be carried out.
Selon un mode de réalisation, la position et le cap de la machine sont déterminés par un traitement de fusion de données traitant les signaux au moyen d’au moins deux des ensembles de capteurs précités, et de préférence d’au moins le premier ensemble de capteurs et le deuxième ensemble de capteurs.According to one embodiment, the position and heading of the machine are determined by data fusion processing processing the signals by means of at least two of the aforementioned sets of sensors, and preferably at least the first set of sensors and the second set of sensors.
Selon un mode de réalisation, les informations obtenues par le traitement de fusion de données précité sont comparées avec des informations obtenues par l’au moins un capteur de détection spatiale afin d’en contrôler la cohérence.According to one embodiment, the information obtained by the aforementioned data fusion processing is compared with information obtained by the at least one spatial detection sensor in order to check its consistency.
Selon un mode de réalisation, le procédé de commande comporte les étapes suivantes :
- estimer l’énergie électrique Enecc .qui est nécessaire à la réalisation de la mission ;
- estimer l’énergie Edispoqui est disponible dans le dispositif de stockage de l’énergie électrique en fonction de l’état de charge dudit dispositif de stockage de l’énergie électrique ; et
- générer une instruction de rechargement de la machine à la borne de recharge lorsque Enecc ≥ Edispo - ESeuil, avec ESeuil: une valeur seuil d’énergie.According to one embodiment, the control method comprises the following steps:
- estimate the electrical energy Enecc .which is necessary to carry out the mission;
- estimate the energy Eavailablewhich is available in the electrical energy storage device as a function of the state of charge of said electrical energy storage device; And
- generate an instruction to recharge the machine at the charging station when Enecc ≥ Eavailable - EThreshold, with EThreshold: an energy threshold value.
Selon un mode de réalisation, le procédé de commande comporte en réponse à une génération d’instruction de rechargement :
- estimer une durée dtot-rechnécessaire pour recharger intégralement le dispositif de stockage de l’énergie électrique;
- estimer une durée totale dtot -missionde la mission à réaliser ;
- calculer la somme S1 de dtot -missionet dtot-rech;
- comparer la somme S1 à un intervalle de temps Δt disponible jusqu’à une échéance limite de réalisation de la mission ; et
- générer une consigne de niveau de rechargement de dispositif de stockage de l’énergie électrique en fonction de Enecc lorsque S1 est supérieure à Δt.According to one embodiment, the control method comprises, in response to a generation of reloading instructions:
- estimate a duration oftot-rechnecessary to fully recharge the electrical energy storage device;
- estimate a total duration ofearly -assignmentthe mission to be carried out;
- calculate the sum S1 of dearly -assignmentand Dtot-rech;
- compare the sum S1 to a time interval Δt available until a deadline for completing the mission; And
- generate an electrical energy storage device recharging level instruction as a function of Enecc when S1 is greater than Δt.
Notons que, selon d’autres modes de réalisation, le module de pilotage, le module de définition d’itinéraire et le module de gestion de l’énergie peuvent chacun ou en combinaison être mis en œuvre de manière indépendante du module d’accouplement autonome, c’est-à-dire dans une machine dépourvue de module d’accouplement autonome.Note that, according to other embodiments, the control module, the route definition module and the energy management module can each or in combination be implemented independently of the autonomous coupling module , that is to say in a machine without an independent coupling module.
L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.The invention will be better understood, and other aims, details, characteristics and advantages thereof will appear more clearly during the following description of several particular embodiments of the invention, given solely by way of illustration and not limitation. , with reference to the attached drawings.
En référence à la
L’exploitation agricole comporte une ou plusieurs zones de stockage de la matière 8, 9, 10 ainsi qu’une ou plusieurs zones de déversement de la matière 11, 12, 13 nécessitant d’être approvisionnés avec de la matière stockée dans les zones de stockage 8, 9, 10. Sur la
Une machine 2 selon un mode de réalisation est décrite ci-dessous en relation avec les figures 2 à 5. Par convention, la direction « longitudinale » de la machine 2 correspond à l’orientation avant-arrière. Par ailleurs, la direction « transversale » est orientée perpendiculairement à la direction longitudinale. Les termes « arrière » et « avant » correspondent respectivement aux abréviations AR et AV indiquées sur les figures et sont utilisés pour définir la position relative d’un élément par rapport à un autre selon la direction longitudinale. Les termes « avant » et « arrière » sont ici adoptées en relation avec la direction de chargement de l’outil 4, c’est-à-dire que l’outil 4 est positionné à l’avant de la machine 2. Cette définition ne préfigure pas de la direction privilégiée de déplacement de la machine 2 qui peut donc indifféremment se produire vers l’avant ou vers l’arrière.A machine 2 according to one embodiment is described below in relation to Figures 2 to 5. By convention, the “longitudinal” direction of the machine 2 corresponds to the front-rear orientation. Furthermore, the “transverse” direction is oriented perpendicular to the longitudinal direction. The terms “rear” and “front” correspond respectively to the abbreviations AR and AV indicated in the figures and are used to define the relative position of one element in relation to another in the longitudinal direction. The terms “front” and “rear” are adopted here in relation to the loading direction of the tool 4, that is to say that the tool 4 is positioned at the front of the machine 2. This definition does not prefigure the preferred direction of movement of the machine 2 which can therefore occur either forwards or backwards.
La machine 2 comporte un châssis, non visible, et une flèche 15 qui est montée articulée sur le châssis par un dispositif d’articulation décrit par la suite, et à l’extrémité de laquelle est monté un cadre porte-outil 16, notamment visible sur la
Le châssis est mobile. Pour ce faire, dans le mode de réalisation représenté, la machine 2 comporte deux essieux, un essieu avant 17 et un essieu arrière 18, qui sont chacun montés sur le châssis selon un axe transversal et sont chacun équipés de deux roues, l’une à gauche et l’autre à droite. De manière avantageuse, les deux essieux avant 17 et arrière 18 sont des essieux directeurs, c’est-à-dire sont équipés de moyens permettant de faire varier l’orientation des roues par rapport à la direction longitudinale de la machine 2. Pour ce faire, chacun des essieux avant 17 et arrière 18 est équipé avec un vérin de direction permettant de modifier l’orientation des roues dudit essieu avant 17 ou arrière 18. En outre, de manière connue en soi, chacun des essieux avant 17 et arrière 18 est équipé d’un système de direction, comportant par exemple une barre de direction et des biellettes de direction, agencé pour donner des inclinaisons, par rapport à la direction longitudinale, différentes aux deux roues de chacun des essieux avant 17 et arrière 18 de manière que la roue située à l’intérieur braque plus que celle située à l’extérieur.The chassis is mobile. To do this, in the embodiment shown, the machine 2 comprises two axles, a front axle 17 and a rear axle 18, which are each mounted on the chassis along a transverse axis and are each equipped with two wheels, one on the left and the other on the right. Advantageously, the two front axles 17 and rear 18 are steering axles, that is to say they are equipped with means allowing the orientation of the wheels to be varied relative to the longitudinal direction of the machine 2. For this To do this, each of the front 17 and rear 18 axles is equipped with a steering cylinder making it possible to modify the orientation of the wheels of said front 17 or rear 18 axle. In addition, in a manner known per se, each of the front 17 and rear 18 axles is equipped with a steering system, comprising for example a steering bar and steering links, arranged to give different inclinations, relative to the longitudinal direction, to the two wheels of each of the front 17 and rear 18 axles so as to that the wheel located on the inside turns more than the one located on the outside.
La machine 2 comporte au moins un moteur électrique, non illustré, qui est fixé au châssis et qui est accouplé à au moins l’un des essieux avant 17 ou arrière 18, et de préférence aux deux, par l’intermédiaire d’un dispositif de transmission, mécanique ou hydraulique. La machine 2 comporte également un dispositif de stockage de l’énergie électrique, non visible, qui comprend une ou plusieurs batteries et qui est connecté au moteur électrique afin de l’alimenter en énergie électrique.The machine 2 comprises at least one electric motor, not illustrated, which is fixed to the chassis and which is coupled to at least one of the front 17 or rear 18 axles, and preferably to both, via a device transmission, mechanical or hydraulic. The machine 2 also includes an electrical energy storage device, not visible, which includes one or more batteries and which is connected to the electric motor in order to supply it with electrical energy.
Dans le mode de réalisation représenté, la flèche 15 comporte deux bras de levage 20, 21 qui s’étendent longitudinalement, parallèlement l’un à l’autre et qui sont disposés de part et d’autre du plan longitudinal médian de la machine 2. Les deux bras de levage 20, 21 sont reliés l’un à l’autre au moyen de traverses.In the embodiment shown, the boom 15 comprises two lifting arms 20, 21 which extend longitudinally, parallel to each other and which are arranged on either side of the median longitudinal plane of the machine 2 The two lifting arms 20, 21 are connected to each other by means of crosspieces.
La flèche 15 est montée mobile par rapport au châssis entre une position extrême abaissée, représentée sur la
La flèche 15 est montée articulée sur le châssis au moyen d’un dispositif d’articulation comportant deux bielles, à savoir une bielle avant 22 et une bielle arrière 23, notamment visibles sur la
La machine 2 comporte un vérin de levage 24, également représenté sur la
Le cadre porte-outil 16 est destiné à être solidarisé à un outil 4 et est monté articulé à l’extrémité avant de la flèche 15 autour d’un axe A. Le cadre porte-outil 16 est ainsi apte à prendre une pluralité de positions entre deux positions extrêmes, à savoir une position extrême de cavage et une position extrême de déversement. Un vérin de bennage 25 agit sur le cadre porte-outil 16 via un balancier 26 de manière à le faire pivoter autour de l’axe A, par rapport à la flèche 15. Le vérin de bennage 25 comporte une première extrémité qui est montée articulée sur la flèche 15 et une deuxième extrémité qui est montée articulée sur le balancier 26.The tool-carrying frame 16 is intended to be secured to a tool 4 and is mounted articulated at the front end of the arrow 15 around an axis A. The tool-carrying frame 16 is thus able to take a plurality of positions between two extreme positions, namely an extreme digging position and an extreme dumping position. A tipping cylinder 25 acts on the tool-carrying frame 16 via a balance 26 so as to make it pivot around the axis A, relative to the arrow 15. The tipping cylinder 25 has a first end which is mounted articulated on the arrow 15 and a second end which is mounted articulated on the balance 26.
Les deux extrémités du balancier 26 sont respectivement montées articulées sur la flèche 15 et sur une bielle de bennage 27 qui est, en outre, montée articulée sur le cadre porte-outil 16 de sorte que le mouvement de pivotement du balancier 26 entraîne le pivotement du cadre porte-outil 16 autour de l’axe A. Dans la configuration représentée, lorsque le vérin de bennage 25 se déploie, il entraîne un pivotement du cadre porte-outil 16 par rapport à la flèche 15, autour de l’axe A, vers la position extrême de déversement alors que, au contraire, lorsque le vérin de bennage 25 se rétracte, il entraîne un pivotement du cadre porte-outil 16 par rapport à la flèche 15 en direction de la position extrême de cavage.The two ends of the balance 26 are respectively mounted articulated on the boom 15 and on a tipping rod 27 which is, in addition, mounted articulated on the tool-carrying frame 16 so that the pivoting movement of the balance 26 causes the pivoting of the tool-carrying frame 16 around the axis A. In the configuration shown, when the dumping cylinder 25 deploys, it causes the tool-carrying frame 16 to pivot relative to the arrow 15, around the axis A, towards the extreme dumping position whereas, on the contrary, when the dumping cylinder 25 retracts, it causes a pivoting of the tool-carrying frame 16 relative to the arrow 15 towards the extreme digging position.
Le cadre porte-outil 16 comporte, en partie haute, des moyens d’accrochage destinés à coopérer avec des moyens complémentaires solidaires de l’outil 4. Dans le mode de réalisation représenté, les moyens d’accrochage comportent une paire de barreaux 28, visibles sur les figures 3, 4 et 5 s’étendant transversalement et coaxialement l’un à l’autre tandis que les moyens complémentaires comportent deux crochets 29, dont l’un est visible sur les figures 4 et 5, qui sont solidaires de l’outil 4 et sont agencés pour venir s’accrocher respectivement sur l’un et l’autre des deux barreaux 28. Notons que selon un autre mode de réalisation, la structure est inversée, c’est-à-dire que le cadre porte-outil 16 est équipée de crochets destinés à coopérer avec une paire de barreaux portés par l’outil 4.The tool holder frame 16 comprises, in the upper part, hooking means intended to cooperate with complementary means secured to the tool 4. In the embodiment shown, the hooking means comprise a pair of bars 28, visible in Figures 3, 4 and 5 extending transversely and coaxially to each other while the complementary means comprise two hooks 29, one of which is visible in Figures 4 and 5, which are integral with the tool 4 and are arranged to hook respectively on one and the other of the two bars 28. Note that according to another embodiment, the structure is inverted, that is to say that the frame carries -tool 16 is equipped with hooks intended to cooperate with a pair of bars carried by the tool 4.
Par ailleurs, le cadre porte-outil 16 comporte, en partie basse, une traverse 30, visible sur les figures 3, 4 et 5 qui est formée d’une barre métallique et est agencée pour coopérer avec une paire de butée d’appui 31 formées, par exemple, sur des ferrures soudées au dos de l’outil 4, et dont l’une est visible sur les figures 4 et 5.Furthermore, the tool holder frame 16 comprises, in the lower part, a crosspiece 30, visible in Figures 3, 4 and 5 which is formed of a metal bar and is arranged to cooperate with a pair of support stops 31 formed, for example, on fittings welded to the back of tool 4, one of which is visible in Figures 4 and 5.
Par ailleurs, le cadre porte-outil 16 comporte également des tiges de verrouillage 32, visibles sur la
Afin d’accoupler un outil 4, 5, 6 au cadre porte-outil 16, on engage les crochets 29 autour des barreaux 28 et le vérin de bennage 25 est actionné de façon à faire pivoter le cadre porte-outil 16 en direction de la position extrême de cavage, ce qui permet de mettre en contact la traverse 30 avec les butées d’appui 31 de l’outil 4. Les orifices de verrouillage se situent ainsi en regard des tiges de verrouillage 32 de sorte que, lorsque le vérin de verrouillage 33 s’étend, les tiges de verrouillage 32 s’insèrent dans les orifices de verrouillage. Il suffit de procéder aux opérations inverses pour désaccoupler l’outil 4, 5, 6 du cadre porte-outil 16.In order to couple a tool 4, 5, 6 to the tool holder frame 16, the hooks 29 are engaged around the bars 28 and the tipping cylinder 25 is actuated so as to pivot the tool holder frame 16 in the direction of the extreme digging position, which makes it possible to bring the crosspiece 30 into contact with the support stops 31 of the tool 4. The locking orifices are thus located opposite the locking rods 32 so that, when the cylinder of locking 33 extends, the locking rods 32 insert into the locking holes. Simply carry out the reverse operations to uncouple tool 4, 5, 6 from tool holder frame 16.
Par ailleurs, la machine 2 comporte au moins un capteur de détection spatiale 34, c’est-à-dire un capteur générant des signaux qui comportent des informations représentatives de la position des objets situés dans l’environnement de la machine 2. Dans le mode de réalisation représenté, le capteur de détection spatiale 34 est fixé sur une portion saillante 35 qui fait saillie, entre les deux bras de levage 20, 21, vers le haut, au-delà desdits bras de levage 20, 21 lorsque la flèche 15 est dans la position de transport ou dans la position extrême abaissée. Le capteur de détection spatiale 34 est choisi parmi les caméras et notamment les caméras stéréoscopiques, les caméras temps de vol, les LIDARS, les radars et les capteurs à ultrasons. Dans le mode de réalisation représenté, le capteur de détection spatiale 34 est une caméra stéréoscopique.Furthermore, the machine 2 comprises at least one spatial detection sensor 34, that is to say a sensor generating signals which include information representative of the position of the objects located in the environment of the machine 2. In the embodiment shown, the spatial detection sensor 34 is fixed on a projecting portion 35 which projects, between the two lifting arms 20, 21, upwards, beyond said lifting arms 20, 21 when the arrow 15 is in the transport position or in the extreme lowered position. The spatial detection sensor 34 is chosen from cameras and in particular stereoscopic cameras, time-of-flight cameras, LIDARS, radars and ultrasonic sensors. In the embodiment shown, the spatial detection sensor 34 is a stereoscopic camera.
Selon un mode de réalisation avantageux, la machine 2 comporte au moins un autre capteur de position spatiale, qui est avantageusement d’un type différent du capteur de détection spatiale 34 décrit précédemment et permettant d’assurer une redondance des informations collectées. La machine 2 peut notamment comporter d’autres capteurs de position spatiale, tels que des LIDARS par exemple, à l’avant et à l’arrière de la machine 2, par exemple sous son châssis. Sur la
Les capteurs de détection spatiale 34, 57 sont notamment aptes à délivrer des signaux comportant des informations représentatives de la position d’un outil et des matière organiques à charger.The spatial detection sensors 34, 57 are particularly capable of delivering signals comprising information representative of the position of a tool and the organic material to be loaded.
La machine 2 comporte en outre deux antennes de géolocalisation 36, 37, représentées notamment sur la
En revenant à la
L’équipement de supervision 19 comporte une mémoire, un processeur ainsi que des moyens de télécommunication lui permettant notamment de communiquer avec une unité de commande embarquée dans la machine 2. A titre d’exemple, les moyens de télécommunication peuvent notamment utiliser les réseaux cellulaires ou des réseaux locaux spécifiques (utilisant par exemple les normes WIFI, UWB ou Bluetooth). L’équipement de supervision 19 comporte également une interface homme machine.The supervision equipment 19 comprises a memory, a processor as well as telecommunications means allowing it in particular to communicate with a control unit embedded in the machine 2. For example, the telecommunications means can in particular use cellular networks or specific local networks (using for example WIFI, UWB or Bluetooth standards). The supervision equipment 19 also includes a man-machine interface.
L’équipement de supervision 19 est configuré pour permettre à un installateur de paramétrer l’installation de manutention 1 via l’interface homme machine. Lors de cette étape de paramétrage, sont enregistrées, dans la mémoire dudit équipement de supervision 19, les paramètres de l’installation de manutention 1, et notamment :
- la position de la ou des zones de stockage de la matière 8, 9, 10 ;
- la position de la ou des zones de déversement de la matière 11, 12, 13 ;
- la position de la borne de recharge 3 ;
- une liste des outils 4, 5, 6 ;
- pour chacun desdits outils 4, 5, 6, une pluralité de caractéristiques, telles que sa contenance, sa capacité à être utilisé pour le chargement dans au moins une zone de stockage de la matière 8, 9, 10 et sa capacité à être utilisé pour le déversement dans un moins une zone de déversement 11, 12, 13 ; et
- la position de la zone rangement 7 des outils 4, 5, 6 et l’emplacement de chacun des outils 4, 5, 6 dans ladite zone de rangement 11, 12, 13 .The supervision equipment 19 is configured to allow an installer to configure the handling installation 1 via the man-machine interface. During this configuration step, the parameters of the handling installation 1 are recorded in the memory of said supervision equipment 19, and in particular:
- the position of the material storage zone(s) 8, 9, 10;
- the position of the material spill zone(s) 11, 12, 13;
- the position of charging station 3;
- a list of tools 4, 5, 6;
- for each of said tools 4, 5, 6, a plurality of characteristics, such as its capacity, its capacity to be used for loading into at least one material storage zone 8, 9, 10 and its capacity to be used for discharge in at least one discharge zone 11, 12, 13; And
- the position of the storage zone 7 of the tools 4, 5, 6 and the location of each of the tools 4, 5, 6 in said storage zone 11, 12, 13.
Par ailleurs, l’interface homme-machine de l’équipement de supervision 19 est également configuré pour qu’un utilisateur puisse définir une liste de missions et les planifier.Furthermore, the man-machine interface of the supervision equipment 19 is also configured so that a user can define a list of missions and plan them.
Selon un mode de réalisation, chaque mission comprend au moins les quatre caractéristiques de consigne suivantes : la masse totale de matière à transporter, la zone de stockage de la matière 8, 9, 10 dans laquelle la matière doit être chargée, la zone de déversement de la matière 11, 12, 13 ainsi qu’une échéance limite pour accomplir la mission. Selon un mode de réalisation, la mission peut également comporter d’autres caractéristiques et notamment une indication quant à son caractère interruptible, ce qui peut notamment être le cas lorsque la mission vise à distribuer des aliments à des animaux.According to one embodiment, each mission includes at least the following four setpoint characteristics: the total mass of material to be transported, the material storage zone 8, 9, 10 in which the material must be loaded, the dumping zone of material 11, 12, 13 as well as a deadline to accomplish the mission. According to one embodiment, the mission may also include other characteristics and in particular an indication as to its interruptible nature, which may in particular be the case when the mission aims to distribute food to animals.
L’équipement de supervision 19 est configuré pour décomposer la mission définie par l’utilisateur en une pluralité de tâches et pour décomposer la pluralité de tâches en une pluralité d’actions élémentaires. Pour ce faire, en fonction des paramètres de l’installation définis lors de l’étape de paramétrage et des caractéristiques de consigne de la mission, l’équipement de supervision 19 identifie notamment l’outil approprié 4, 5, 6, son emplacement, le nombre de trajets nécessaires entre la zone de stockage et la zone de déversement de la matière pour transporter la masse totale ainsi que la masse de matière à transporter pour chacun desdits trajets et en déduit une liste d’action élémentaires à réaliser. Chaque action élémentaire peut notamment correspondre à l’une des actions suivantes : déplacement entre deux points, accouplement d’un outil 4, 5, 6 identifié au cadre porte-outil 16, chargement d’une quantité identifiée de matière dans l’outil 4, 5, 6, déversement d’une quantité identifiée de matière, désaccouplement de l’outil 4, 5, 6 du cadre porte-outil 4, 5, 6.The supervision equipment 19 is configured to break down the mission defined by the user into a plurality of tasks and to break down the plurality of tasks into a plurality of elementary actions. To do this, depending on the installation parameters defined during the configuration step and the mission setpoint characteristics, the supervision equipment 19 identifies in particular the appropriate tool 4, 5, 6, its location, the number of journeys necessary between the storage zone and the material discharge zone to transport the total mass as well as the mass of material to be transported for each of said journeys and deduces a list of elementary actions to be carried out. Each elementary action may in particular correspond to one of the following actions: movement between two points, coupling of a tool 4, 5, 6 identified to the tool-carrying frame 16, loading of an identified quantity of material into the tool 4 , 5, 6, spillage of an identified quantity of material, uncoupling of the tool 4, 5, 6 from the tool holder frame 4, 5, 6.
A titre d’exemple, en supposant que la mission consiste à transporter 1000 kg de matière depuis un silo d’ensilage 8 et à les distribuer aux animaux logés dans l’étable intérieur 12 avant une échéance limite, l’équipement de supervision 19 découpe cette mission en quatre tâches, à savoir transporter 4 fois 250 kg depuis le silo d’ensilage 8 jusqu’à l’étable intérieur 12 au moyen d’un outil 4, 5, 6 identifié, par exemple du type godet désileur. Chacune de ces quatre tâches est en outre décomposée par l’équipement de supervision 19 en une pluralité d’actions élémentaires. Ainsi, pour la première tâche correspondant au transport de 250 kg de matière depuis le silo d’ensilage 8 jusqu’à l’étable intérieur 12 au moyen de l’outil 4, 5, 6 identifié, les actions élémentaires sont les suivantes :
- déplacement de la machine 2 jusqu’à l’emplacement dans la zone de rangement 7 de l’outil 4, 5, 6 identifié ;
- accouplement dudit outil 4, 5, 6 au cadre porte-outil 16 de la machine 2 ;
- déplacement de la machine 2 jusqu’au silo d’ensilage 8 ;
- chargement de 250 kg de matière dans l’outil 4, 5, 6 ;
- déplacement de la machine 2 jusqu’à l’étable intérieur 12 ;
- distribution des 250 kg de matière aux animaux dans l’étable intérieur 12 ; et
- déplacement de la machine 2 jusqu’au silo d’ensilage 8.For example, assuming that the mission consists of transporting 1000 kg of material from a silage silo 8 and distributing them to the animals housed in the indoor stable 12 before a deadline, the supervision equipment 19 cuts this mission in four tasks, namely transporting 4 times 250 kg from the silage silo 8 to the interior barn 12 by means of an identified tool 4, 5, 6, for example of the silage bucket type. Each of these four tasks is further broken down by the supervision equipment 19 into a plurality of elementary actions. Thus, for the first task corresponding to the transport of 250 kg of material from the silage silo 8 to the interior barn 12 using the identified tool 4, 5, 6, the elementary actions are as follows:
- movement of the machine 2 to the location in the storage area 7 of the identified tool 4, 5, 6;
- coupling of said tool 4, 5, 6 to the tool-carrying frame 16 of machine 2;
- movement of machine 2 to silage silo 8;
- loading 250 kg of material into tool 4, 5, 6;
- movement of machine 2 to the interior barn 12;
- distribution of 250 kg of material to the animals in the indoor stable 12; And
- movement of machine 2 to silage silo 8.
En relation avec la
L’unité de commande 38 est équipée de moyens de télécommunication lui permettant de communiquer avec l’équipement de supervision 19. L’unité de commande 38 est ainsi configurée pour recevoir des instructions représentatives de la mission à réaliser et des actions élémentaires correspondantes déterminées par l’équipement de supervision 19. L’unité de commande 38 est également configurée pour transmettre à l’équipement de supervision 19 un accusé réception des instructions ainsi que pour transmettre un message de fin d’action indiquant la réalisation l’action élémentaire en cause. Ceci permet à l’équipement de supervision 19 et par conséquent à l’utilisateur de suivre en temps réel l’avancement de la mission.The control unit 38 is equipped with telecommunications means allowing it to communicate with the supervision equipment 19. The control unit 38 is thus configured to receive instructions representative of the mission to be carried out and the corresponding elementary actions determined by the supervision equipment 19. The control unit 38 is also configured to transmit to the supervision equipment 19 an acknowledgment of receipt of the instructions as well as to transmit an end of action message indicating the completion of the elementary action in question . This allows the supervision equipment 19 and therefore the user to monitor the progress of the mission in real time.
Comme représenté sur la
- aux capteurs de position spatiale 34, 57, 61, tels que la caméra stéréoscopique disposée au sommet de la portion saillante 35 et les autres capteurs de position spatiales, tel que des LIDARS, disposées par exemple sous le châssis de la machine 2 ;
- aux antennes de géolocalisation 36, 37,
- à un capteur 39 pour délivrer un signal représentatif de la position relative de la flèche 15 par rapport au châssis de la machine 2 ;
- à un capteur 40 pour délivrer un signal représentatif de la position relative du cadre porte-outil 16 par rapport à la flèche 15 ;
- à des capteurs 41, 42 pour délivrer des signaux représentatifs de l’orientation d’au moins l’une des roues de l’essieu avant 17 et l’une des roues de l’essieu arrière 18 ;
- à un capteur d’évaluation de l’état de charge 43 pour évaluer l’état de charge du dispositif de stockage de l’énergie électrique 55 ;
- des accéléromètres 58 permettant de mesurer l’accélération de la machine selon au moins deux directions sécantes l’une à l’autre et des gyromètres 59 formant ensemble une centrale à inertie ; et
- optionnellement, des odomètres 60 équipant une ou plusieurs des roues de la machine 2, et de préférence chacune.As shown on the
- spatial position sensors 34, 57, 61, such as the stereoscopic camera placed at the top of the protruding portion 35 and other spatial position sensors, such as LIDARS, arranged for example under the chassis of the machine 2;
- to the geolocation antennas 36, 37,
- to a sensor 39 to deliver a signal representative of the relative position of the arrow 15 relative to the chassis of the machine 2;
- to a sensor 40 to deliver a signal representative of the relative position of the tool holder frame 16 relative to the arrow 15;
- to sensors 41, 42 to deliver signals representative of the orientation of at least one of the wheels of the front axle 17 and one of the wheels of the rear axle 18;
- to a state of charge evaluation sensor 43 for evaluating the state of charge of the electrical energy storage device 55;
- accelerometers 58 making it possible to measure the acceleration of the machine in at least two intersecting directions and gyrometers 59 together forming an inertia unit; And
- optionally, odometers 60 equipping one or more of the wheels of the machine 2, and preferably each.
L’unité de commande 38 est en outre équipée de moyens de traitement :
- pour traiter les signaux collectés par le(s) capteur(s) de position spatiale 34 et délivrer des informations relatives à la position des objets dans l’environnement de la machine 2. Les informations comportent notamment des coordonnées tridimensionnelles d’une pluralité de points à la surface des objets ; et
- pour traiter les signaux délivrés par les antennes de géolocalisation 36, 37 et/ou les signaux délivrés par la centrale à inertie, c'est-à-dire les accéléromètres 58 et les gyromètres 59 et délivrer des informations relatives à la position, au cap et au tangage de la machine 2 ; et
- optionnellement, pour traiter les signaux délivrés par les odomètres 60 et délivrer des informations relatives à la position, au cap et au tangage de la machine 2 .The control unit 38 is also equipped with processing means:
- to process the signals collected by the spatial position sensor(s) 34 and deliver information relating to the position of objects in the environment of the machine 2. The information notably comprises three-dimensional coordinates of a plurality of points on the surface of objects; And
- to process the signals delivered by the geolocation antennas 36, 37 and/or the signals delivered by the inertial unit, that is to say the accelerometers 58 and the gyrometers 59 and deliver information relating to the position, heading and pitch of machine 2; And
- optionally, to process the signals delivered by the odometers 60 and deliver information relating to the position, heading and pitch of the machine 2.
Selon un mode de réalisation, les moyens de traitement déterminent la position et le cap de la machine 2 par un traitement de fusion des données qui traite les signaux délivrés par les antennes de géolocalisation 36, 37 et par la centrale à inertie. Ce traitement de fusion des données permet ainsi de corriger les erreurs afin d’estimer de manière très précise le cap et la position de la machine.According to one embodiment, the processing means determine the position and heading of the machine 2 by data fusion processing which processes the signals delivered by the geolocation antennas 36, 37 and by the inertial unit. This data fusion processing makes it possible to correct errors in order to very precisely estimate the heading and position of the machine.
En outre, selon un mode de réalisation, les informations déterminées par le traitement de fusion des données précité sont comparées avec les informations obtenues par un ou plusieurs des capteurs de détection spatiale 34, 57, 61 afin d’en contrôler la cohérence. Sur la
L’unité de commande 38 est configurée pour générer des consignes au moteur électrique 44 qui est accouplé à au moins l’un des essieux avant 17 et arrière 18 par l’intermédiaire d’un dispositif de transmission.The control unit 38 is configured to generate instructions to the electric motor 44 which is coupled to at least one of the front 17 and rear 18 axles via a transmission device.
L’unité de commande 38 est également configurée pour assurer une commande du circuit hydraulique de commande qui assure la commande du vérin de levage 24, du vérin de bennage 25, des vérins de direction 45, 46 et du vérin de verrouillage 33. Le circuit hydraulique de commande comporte notamment un réservoir 47, une pompe 48 raccordée au réservoir 47 ainsi qu’un distributeur à partage de débits 49. La pompe 48 est également alimentée en énergie électrique par le dispositif de stockage de l’énergie électrique 55 décrit précédemment. Le distributeur à partage de débit 49 est configuré pour mettre en communication le fluide hydraulique provenant de la pompe 48 avec le vérin de levage 24, le vérin de bennage 25, le vérin de direction 45 de l’essieu avant 17, le vérin de direction 46 de l’essieu arrière 18, le vérin de verrouillage 33 ou simultanément avec plusieurs desdits vérins.The control unit 38 is also configured to provide control of the hydraulic control circuit which controls the lifting cylinder 24, the dumping cylinder 25, the steering cylinders 45, 46 and the locking cylinder 33. The circuit hydraulic control system comprises in particular a reservoir 47, a pump 48 connected to the reservoir 47 as well as a flow sharing distributor 49. The pump 48 is also supplied with electrical energy by the electrical energy storage device 55 described above. The flow sharing distributor 49 is configured to put the hydraulic fluid coming from the pump 48 into communication with the lifting cylinder 24, the tipping cylinder 25, the steering cylinder 45 of the front axle 17, the steering cylinder 46 of the rear axle 18, the locking cylinder 33 or simultaneously with several of said cylinders.
L’unité de commande 38 comporte également des moyens de pilotage qui sont configurés pour :
- commander, de manière autonome, le déplacement de la machine 2 dans l’espace ; et
- commander, de manière autonome, le pivotement la flèche 15 par rapport au châssis et du cadre porte-outil 16 par rapport à la flèche 15 ;
en fonction de l’action élémentaire à réaliser, des informations relatives à la position des objets dans l’environnement de la machine 2 et des informations relatives à la position, au cap et au tangage de la machine 2.The control unit 38 also includes control means which are configured to:
- control, autonomously, the movement of machine 2 in space; And
- control, autonomously, the pivoting of the arrow 15 relative to the chassis and of the tool-carrying frame 16 relative to the arrow 15;
depending on the elementary action to be performed, information relating to the position of objects in the environment of the machine 2 and information relating to the position, heading and pitch of the machine 2.
Par ailleurs, l’unité de commande 38 comporte un module de définition d’itinéraire 50 qui comporte, en mémoire, un réseau de chemins qui a été préalablement défini par l’installateur lors du paramétrage de l’installation de manutention 1. Le module de définition d’itinéraire 50 est également équipé d’un programme utilisant un algorithme de type Dijkstra permettant de déterminer l’itinéraire à suivre par la machine 2, notamment en fonction du réseau de chemin prédéfini, de la position et du cap de départ de la machine 2 d’une position et du cap cible de la machine 2 définis dans l’action élémentaire en cause. Le module de définition d’itinéraire 50 est en outre configuré pour modifier l’itinéraire à suivre, en fonction des informations relatives à la position des objets dans l’environnement de la machine 2 délivrés au moyen des capteurs de position spatiale 34, 57, notamment lorsqu’un objet constitue un obstacle sur l’itinéraire préalablement déterminé.Furthermore, the control unit 38 includes a route definition module 50 which includes, in memory, a network of paths which has been previously defined by the installer when configuring the handling installation 1. The module route definition 50 is also equipped with a program using a Dijkstra type algorithm making it possible to determine the route to be followed by the machine 2, in particular as a function of the predefined path network, the position and the starting heading of the machine 2 of a position and the target heading of the machine 2 defined in the elementary action in question. The route definition module 50 is further configured to modify the route to follow, depending on the information relating to the position of the objects in the environment of the machine 2 delivered by means of the spatial position sensors 34, 57, particularly when an object constitutes an obstacle on the previously determined route.
Par ailleurs, l’unité de commande 38 comporte également un module de pilotage 51 pour commander, de manière autonome, le déplacement de la machine 2 dans l’espace afin qu’elle suive l’itinéraire défini par le module de définition d’itinéraire 50 en fonction notamment des informations relatives à la position des objets dans l’environnement de la machine 2 et des informations relatives à la position et au cap de la machine 2.Furthermore, the control unit 38 also includes a control module 51 to control, autonomously, the movement of the machine 2 in space so that it follows the route defined by the route definition module 50 depending in particular on information relating to the position of objects in the environment of the machine 2 and information relating to the position and heading of the machine 2.
Afin de commander le déplacement de la machine 2, le module de pilotage 51 est configuré pour générer, en fonction de l’itinéraire défini par le module de définition d’itinéraire 50, une consigne de déplacement permettant de piloter :
- le moteur électrique 44 qui est accouplé à au moins l’un des essieux avant 17 et arrière 18 ; et
- les deux vérins de direction 45, 46 qui sont respectivement associés à l’un et l’autre des essieux avant 17 et arrière18.In order to control the movement of the machine 2, the control module 51 is configured to generate, based on the route defined by the route definition module 50, a movement instruction making it possible to control:
- the electric motor 44 which is coupled to at least one of the front 17 and rear 18 axles; And
- the two steering cylinders 45, 46 which are respectively associated with one and the other of the front 17 and rear 18 axles.
Pour ce faire, le module de pilotage 51 est configuré pour émettre, à chaque instant, en fonction de l’itinéraire définie par le module de définition d’itinéraire 50, une consigne de déplacement comportant trois variables V1, V2et V3; avec :
- V1: une consigne représentative de la variation d’angle de la trajectoire d’un point caractéristique de la machine 2, par exemple son centre ;
- V2: une consigne représentative de la vitesse de déplacement du point caractéristique de la machine 2 sur sa trajectoire ; et
- V3: une consigne représentative de la variation d’angle du cap de la machine 2, c’est-à-dire de sa direction longitudinale.To do this, the control module 51 is configured to emit, at each instant, depending on the route defined by the route definition module 50, a movement instruction comprising three variables V 1 , V 2 and V 3 ; with :
- V 1 : a setpoint representative of the variation in angle of the trajectory of a characteristic point of the machine 2, for example its center;
- V 2 : a setpoint representative of the speed of movement of the characteristic point of machine 2 on its trajectory; And
- V 3 : a setpoint representative of the variation in angle of the heading of the machine 2, that is to say its longitudinal direction.
Afin de déduire les consignes de pilotage du moteur électrique 44 et des vérins de direction 45, 46, le module de pilotage 51 détermine l’angle médian d’inclinaison des deux roues de chacun des essieux avant 17 et arrière 18 correspondant à la consigne de déplacement et en déduit une consigne d’angle d’inclinaison pour la roue de chacun des essieux avant et arrière qui est située à l’intérieur de la trajectoire du centre de la machine 2 afin que cet angle soit en cohérence avec l’angle médian d’inclinaison précédemment déterminé. L’unité de pilotage 51 commande alors chacun des vérins de direction 45, 46 avec une consigne déterminée de manière que la roue de chacun des essieux avant et arrière qui est située à l’intérieur de la trajectoire du centre de la machine 2 présente un angle d’inclinaison correspondant à la consigne précédemment déterminée,. L’unité de pilotage 51 asservit alors la course des vérins de direction 45, 46 en fonction desdites consignes et des signaux représentatifs de l’orientation d’au moins l’une des roues de l’essieu avant 17 et l’une des roues de l’essieu arrière 18 délivrés par les capteurs 41, 42. Selon un autre mode de réalisation, il est également possible de déterminer un angle d’inclinaison des roues situées à l’extérieur de la trajectoire du centre de la machine 2 afin que cet angle soit en cohérence avec l’angle médian d’inclinaison et de commander les vérins de direction 45, 46 avec cette consigne.In order to deduce the control instructions for the electric motor 44 and the steering cylinders 45, 46, the control module 51 determines the median angle of inclination of the two wheels of each of the front 17 and rear 18 axles corresponding to the setpoint. displacement and deduces an inclination angle instruction for the wheel of each of the front and rear axles which is located inside the trajectory of the center of the machine 2 so that this angle is consistent with the median angle previously determined inclination. The control unit 51 then controls each of the steering cylinders 45, 46 with a specific setpoint so that the wheel of each of the front and rear axles which is located inside the trajectory of the center of the machine 2 presents a inclination angle corresponding to the previously determined setpoint. The control unit 51 then controls the stroke of the steering cylinders 45, 46 as a function of said instructions and of the signals representative of the orientation of at least one of the wheels of the front axle 17 and one of the wheels of the rear axle 18 delivered by the sensors 41, 42. According to another embodiment, it is also possible to determine an angle of inclination of the wheels located outside the trajectory of the center of the machine 2 so that this angle is consistent with the median angle of inclination and to control the steering cylinders 45, 46 with this instruction.
Par ailleurs, l’unité de commande 38 comporte également un module d’accouplement autonome 52 qui est mis en œuvre pour réaliser l’action élémentaire d’accouplement de l’outil 4, 5, 6 au cadre porte-outil 16, lorsque la machine 2 a atteint l’emplacement de la zone de rangement 7 correspondante.Furthermore, the control unit 38 also includes an autonomous coupling module 52 which is implemented to carry out the elementary action of coupling the tool 4, 5, 6 to the tool holder frame 16, when the machine 2 has reached the location of the corresponding storage area 7.
Selon un mode de réalisation, le module d’accouplement autonome 52 comporte, en mémoire, des informations représentatives de la géométrie de chacun des outils 4, 5, 6. Le module d’accouplement autonome 52 est en outre configuré pour :
- traiter au moins l’un des signaux délivrés par les capteurs de position spatiale 34 de manière à obtenir des informations de vérification représentatives de la géométrie de l’outil 4, 5, 6 en regard duquel la machine 2 est positionnée ;
- vérifier la concordance entre les informations mémorisées représentative de la géométrie de l’outil 4, 5, 6 référencé dans l’action élémentaire en cause et les informations de vérification ; et
- confirmer que l’outil 4, 5, 6 en regard duquel la machine 2 est positionnée correspond à l’outil 4, 5, 6 référencé dans l’action élémentaire en cause lorsque la concordance est vérifiée. Si la concordance n’est pas vérifiée, un message d’anomalie est transmis à l’équipement de supervision 19.According to one embodiment, the autonomous coupling module 52 includes, in memory, information representative of the geometry of each of the tools 4, 5, 6. The autonomous coupling module 52 is further configured to:
- process at least one of the signals delivered by the spatial position sensors 34 so as to obtain verification information representative of the geometry of the tool 4, 5, 6 facing which the machine 2 is positioned;
- check the concordance between the stored information representative of the geometry of the tool 4, 5, 6 referenced in the elementary action in question and the verification information; And
- confirm that the tool 4, 5, 6 opposite which the machine 2 is positioned corresponds to the tool 4, 5, 6 referenced in the elementary action in question when the concordance is verified. If the agreement is not verified, an anomaly message is transmitted to the supervision equipment 19.
Par ailleurs, le module d’accouplement autonome 52 est configuré pour déplacer la machine 2 afin de la positionner par rapport audit outil 4, 5, 6 dans une position relative d’accouplement en fonction d’au moins l’un des signaux délivrés par les capteurs de position spatiale 34.Furthermore, the autonomous coupling module 52 is configured to move the machine 2 in order to position it relative to said tool 4, 5, 6 in a relative coupling position as a function of at least one of the signals delivered by spatial position sensors 34.
Pour ce faire, le module d’accouplement autonome 52 comporte des moyens de traitement configuré pour traiter au moins l’un des signaux collectés par le(s) capteur(s) de position spatiale 34 et délivrer des informations de positionnement de l’outil représentatives de la position et de l’orientation de l’outil par rapport à la machine 2. Les informations comportent notamment des coordonnées tridimensionnelles d’au moins deux points caractéristiques de l’outil 4, 5, 6.To do this, the autonomous coupling module 52 comprises processing means configured to process at least one of the signals collected by the spatial position sensor(s) 34 and deliver tool positioning information representative of the position and orientation of the tool relative to the machine 2. The information includes in particular three-dimensional coordinates of at least two characteristic points of the tool 4, 5, 6.
Ainsi, le module d’accouplement autonome 52 est configuré pour commander, en fonction des informations de positionnement de l’outil, le déplacement de la machine 2 en pilotant le moteur électrique 44 et les vérins de direction 45, 46 de sorte que celle-ci se situe dans une position relative d’accouplement dans laquelle les moyens d’accrochage du cadre porte-outil 16 (dans le mode de réalisation représenté, les barreaux 28) se situent verticalement en regard des moyens complémentaires de l’outil 4, 5, 6 (dans le mode de réalisation représenté les crochets 29).Thus, the autonomous coupling module 52 is configured to control, based on the positioning information of the tool, the movement of the machine 2 by controlling the electric motor 44 and the steering cylinders 45, 46 so that it- this is located in a relative coupling position in which the means for attaching the tool holder frame 16 (in the embodiment shown, the bars 28) are located vertically opposite the complementary means of the tool 4, 5 , 6 (in the embodiment shown the hooks 29).
Lorsque cette position relative d’accouplement est atteinte, le module d’accouplement autonome 52 pilote le vérin de levage 24 et le vérin de bennage 25 de manière à engager les moyens d’accrochage du cadre porte-outil 16 dans les moyens complémentaires de l’outil 4, 5, 6. Selon un mode de réalisation, le module d’accouplement autonome 52 peut également piloter le moteur 44 et les vérins de directions 45, 46 afin de déplacer la machine 2 simultanément au déplacement de la flèche 15 et du cadre porte-outil 16 pour engager les moyens d’accrochage du cadre porte-outil 16 dans les moyens complémentaires de l’outil 4, 5, 6.When this relative coupling position is reached, the independent coupling module 52 controls the lifting cylinder 24 and the dumping cylinder 25 so as to engage the hooking means of the tool-carrying frame 16 in the complementary means of the tool 4, 5, 6. According to one embodiment, the autonomous coupling module 52 can also control the motor 44 and the direction cylinders 45, 46 in order to move the machine 2 simultaneously with the movement of the arrow 15 and the tool holder frame 16 to engage the attachment means of the tool holder frame 16 in the complementary means of the tool 4, 5, 6.
Simultanément ou dans un deuxième temps, le module d’accouplement autonome 52 pilote le vérin de bennage 25 afin d’assurer le pivotement du cadre porte-outil 16 en direction de la position extrême de cavage de sorte que la traverse 30 vienne en appui contre les butées d’appui 31 de l’outil 4.Simultaneously or in a second step, the autonomous coupling module 52 controls the dumping cylinder 25 in order to ensure the pivoting of the tool-carrying frame 16 towards the extreme digging position so that the crosspiece 30 comes to bear against the support stops 31 of the tool 4.
Par la suite, le module d’accouplement autonome 52 pilote le vérin de verrouillage 33 de manière à déplacer les tiges de verrouillage 32 vers la position de verrouillage, à l’intérieur des orifices de verrouillage correspondant de l’outil 4, 5, 6.Subsequently, the independent coupling module 52 controls the locking cylinder 33 so as to move the locking rods 32 towards the locking position, inside the corresponding locking orifices of the tool 4, 5, 6 .
En outre, selon un mode de réalisation, chacun des outils 4, 5, 6 est équipé d’une radio-étiquette 53, du type désigné par le sigle RFID pour « Radio Frequency Identification » en langue anglaise, qui comporte un identifiant unique tandis que la machine 2 est équipée d’un lecteur 54 apte à lire l’identifiant unique contenu dans la radio-étiquette 53. Le module d’accouplement autonome 52 est ainsi apte à comparer l’identifiant unique de la radio-étiquette 53 avec l’identifiant de l’outil référencé dans l’action élémentaire. Ceci permet de vérifier que l’outil 4, 5, 6 qui a été accouplé au cadre porte-outil 16 est le bon. Une telle vérification peut être utilisée comme méthode alternative ou complémentaire à la méthode mentionnée ci-dessus dans laquelle l’on vérifie la concordance entre les informations mémorisées représentative de la géométrie de l’outil 4, 5, 6 référencé dans l’action élémentaire en cause et les informations de vérification représentative de la géométrie de l’outil 4, 5, 6, obtenues à partir d’au moins l’un des signaux délivrés par les capteurs de position spatiale 34.Furthermore, according to one embodiment, each of the tools 4, 5, 6 is equipped with a radio tag 53, of the type designated by the acronym RFID for “Radio Frequency Identification” in English, which includes a unique identifier while that the machine 2 is equipped with a reader 54 capable of reading the unique identifier contained in the radio tag 53. The autonomous coupling module 52 is thus capable of comparing the unique identifier of the radio tag 53 with the 'ID of the tool referenced in the elementary action. This makes it possible to verify that the tool 4, 5, 6 which was coupled to the tool holder frame 16 is the correct one. Such verification can be used as an alternative or complementary method to the method mentioned above in which the concordance between the stored information representative of the geometry of the tool 4, 5, 6 referenced in the elementary action in cause and verification information representative of the geometry of the tool 4, 5, 6, obtained from at least one of the signals delivered by the spatial position sensors 34.
Par ailleurs, l’unité de commande 38 est également équipée d’un module de gestion de l’énergie 56. Ce module de gestion de l’énergie 56 est notamment configuré pour mettre en œuvre, préalablement à l’exécution de la mission, une procédure préliminaire de vérification d’autonomie énergétique. Pour ce faire, lorsque l’unité de commande 38 reçoit les instructions représentatives de la mission à réaliser et des actions élémentaires correspondantes déterminées par l’équipement de supervision 19, le module de gestion de l’énergie 56 estime, d’une part, l’énergie électrique Enecc .qui est nécessaire à la réalisation de la mission et, d’autre part, l’énergie Edispoqui est disponible dans le dispositif de stockage de l’énergie électrique 55, en fonction de la capacité C dudit dispositif de stockage de l’énergie électrique 55 et de son état de charge délivré par le capteur d’évaluation de l’état de charge 43. Le module de gestion de l’énergie 56 compare alors l’énergie nécessaire Eneccà l’énergie disponible Edispo .De préférence, le module de gestion de l’énergie 56 compare l’énergie nécessaire Enecc à la soustraction Edispo - ESeuil avec ESeuil: une valeur seuil d’énergie qui est supérieure à l’énergie disponible dans le dispositif de stockage de l’énergie électrique 55 lorsque celui-ci a atteint un état de décharge profond.Furthermore, the control unit 38 is also equipped with an energy management module 56. This energy management module 56 is in particular configured to implement, prior to the execution of the mission, a preliminary energy autonomy verification procedure. To do this, when the control unit 38 receives the instructions representative of the mission to be carried out and the corresponding elementary actions determined by the supervision equipment 19, the energy management module 56 estimates, on the one hand, electrical energy Enecc .which is necessary to carry out the mission and, on the other hand, the energy Eavailablewhich is available in the electrical energy storage device 55, as a function of the capacity C of said electrical energy storage device 55 and its state of charge delivered by the sensor for evaluating the state of charge 43. The energy management module 56 then compares the necessary energy Eneccto the available energy Eavailable .Preferably, the energy management module 56 compares the necessary energy Enecc to subtraction Eavailable - EThreshold with EThreshold: an energy threshold value which is greater than the energy available in the electrical energy storage device 55 when it has reached a deep discharge state.
Lorsque Enecc < Edispo – ESeuil, le module de gestion de l’énergie 56 confirme que la charge du dispositif de stockage de l’énergie électrique 55 est suffisante et la machine 2 débute l’exécution de la mission.When Enecc < Eavailable - EThreshold, the energy management module 56 confirms that the charge of the electrical energy storage device 55 is sufficient and the machine 2 begins execution of the mission.
En outre, pendant l’exécution de la mission, le module de gestion de l’énergie 56 compare périodiquement l’état de charge du dispositif de stockage de l’énergie électrique 55 avec un seuil Seuil1. Si l’état de charge est inférieur audit seuil Seuil1, le module de gestion de l’énergie 56 interrompt la mission en cours de réalisation, génère une instruction de rechargement de la machine 2 à la borne de recharge 3 et en informe l’équipement de supervision 19. Ceci permet d’éviter que le dispositif de stockage de l’énergie électrique 55 ne se retrouve dans un état déchargé dans l’hypothèse où l’estimation de l’énergie nécessaire Eneccest erronée.In addition, during the execution of the mission, the energy management module 56 periodically compares the state of charge of the electrical energy storage device 55 with a threshold Threshold1. If the state of charge is lower than said Threshold 1 threshold, the energy management module 56 interrupts the mission in progress, generates an instruction to recharge the machine 2 at the charging station 3 and informs the equipment supervision 19. This prevents the electrical energy storage device 55 from finding itself in a discharged state in the event that the estimate of the necessary energy E necc is incorrect.
Lorsque Enecc ≥ Edispo – ESeuil, plusieurs procédures sont susceptibles d’être mises en œuvre.When Enecc ≥ Eavailable - EThreshold, several procedures are likely to be implemented.
Selon un mode de réalisation, lorsque Enecc ≥ Edispo – ESeuil, le module de gestion de l’énergie 56 génère une instruction de rechargement de la machine 2 à la borne de recharge 3 : la machine 2 se déplace alors jusqu’à la borne de recharge 3 et s’y connecte de manière autonome.According to one embodiment, when Enecc ≥ Eavailable - EThreshold, the energy management module 56 generates an instruction for recharging machine 2 at charging station 3: machine 2 then moves to charging station 3 and connects to it autonomously.
Selon un mode de réalisation, lorsqu’une instruction de rechargement de la machine 2 est générée, le module de gestion de l’énergie 56 estime la durée dtot-rechnécessaire pour recharger intégralement le dispositif de stockage de l’énergie électrique 55.According to one embodiment, when an instruction to reload the machine 2 is generated, the energy management module 56 estimates the duration d tot-rech necessary to fully recharge the electrical energy storage device 55.
Le module de gestion de l’énergie 56 estime la durée totale dtot -missionde la mission à réaliser et calcule la somme S1 de la durée totale dtot -missionde la mission à réaliser et de la durée dtot-rechnécessaire pour recharger intégralement le dispositif de stockage de l’énergie électrique 55 et la compare à l’intervalle de temps Δt disponible jusqu’à l’échéance limite de réalisation de la mission.The energy management module 56 estimates the total duration d tot -mission of the mission to be carried out and calculates the sum S1 of the total duration d tot -mission of the mission to be carried out and the duration d tot-rech necessary for fully recharge the electrical energy storage device 55 and compare it to the time interval Δt available until the deadline for completing the mission.
Lorsque la somme S1 est inférieure ou égale à Δt, le module de gestion de l’énergie 56 génère une consigne de rechargement complet du dispositif de stockage de l’énergie électrique 55.When the sum S1 is less than or equal to Δt, the energy management module 56 generates a complete recharge instruction for the electrical energy storage device 55.
Au contraire, lorsque la somme S1 est supérieure à Δt, le module de gestion de l’énergie 56 génère une consigne de rechargement a minima du dispositif de stockage de l’énergie électrique 55, c’est-à-dire que le dispositif de stockage de l’énergie électrique 55 est rechargé jusqu’à atteindre un état de charge déterminé en fonction de l’énergie électrique Enecc .qui est nécessaire à la réalisation de la mission et qui est notamment supérieur à celui-ci.On the contrary, when the sum S1 is greater than Δt, the energy management module 56 generates a minimum recharging instruction for the electrical energy storage device 55, that is to say that the storage device storage of electrical energy 55 is recharged until reaching a state of charge determined as a function of the electrical energy E necc . which is necessary for the achievement of the mission and which is notably superior to this.
Selon un mode de réalisation, le module de gestion de l’énergie 56 ne met en œuvre la procédure de vérification préliminaire d’autonomie énergétique que lorsque la mission ne présente pas, parmi ses caractéristiques, un caractère interruptible. Dès lors, lorsque la mission présente un caractère interruptible, le module de gestion de l’énergie 56 se contente de vérifier périodiquement que l’état de charge du dispositif de stockage de l’énergie électrique 55 est supérieure au seuil Seuil1 précité et d’interrompre la mission lorsque l’état de charge est inférieur audit seuil Seuil1.According to one embodiment, the energy management module 56 only implements the preliminary energy autonomy verification procedure when the mission does not have, among its characteristics, an interruptible nature. Therefore, when the mission is interruptible, the energy management module 56 simply checks periodically that the state of charge of the electrical energy storage device 55 is greater than the aforementioned Threshold1 threshold and interrupt the mission when the state of charge is lower than said threshold Threshold1.
Certains éléments représentés, notamment l’équipement de supervision 19 et l’unité de commande 38, peuvent être réalisés sous différentes formes, de manière unitaire ou distribuée, au moyen de composants matériels et/ou logiciels. Des composants matériels utilisables sont les circuits intégrés spécifiques ASIC, les réseaux logiques programmables FPGA ou les microprocesseurs. Des composants logiciels peuvent être écrits dans différents langages de programmation, par exemple C, C++, Java ou VHDL. Cette liste n’est pas exhaustive.Certain elements represented, in particular the supervision equipment 19 and the control unit 38, can be produced in different forms, in a unitary or distributed manner, by means of hardware and/or software components. Usable hardware components are specific ASIC integrated circuits, FPGA programmable logic networks or microprocessors. Software components can be written in different programming languages, for example C, C++, Java or VHDL. This list is not exhaustive.
Bien que l’invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu’elle n’y est nullement limitée et qu’elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l’invention, telle que définie par les revendications.Although the invention has been described in connection with several particular embodiments, it is quite obvious that it is in no way limited and that it includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations if these fall within the scope of the invention, as defined by the claims.
L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.The use of the verb “include”, “understand” or “include” and its conjugated forms does not exclude the presence of other elements or other steps than those set out in a claim.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.In the claims, any parenthetical reference sign shall not be construed as a limitation of the claim.
Claims (17)
- un châssis ;
- un essieu avant (17) et un essieu arrière (18) qui sont chacun montés sur le châssis selon un axe transversal ; au moins l’un desdits essieux avant (17) et arrière (18) étant directeur et commandé par un organe de direction (45, 46) ;
- un moteur (44) qui est accouplé à au moins l’un des essieux avant (17) et arrière (18) par un dispositif de transmission ;
- une flèche (15) qui est montée articulée sur le châssis entre une position extrême abaissée et une position extrême relevée ;
- un vérin de levage (24) qui est agencé pour déplacer la flèche (15) entre la position extrême abaissée et la position extrême relevée ;
- un cadre porte-outil (16) qui est monté pivotant sur la flèche (15) entre une position extrême de cavage et une position extrême de déversement et qui est apte à être accouplé à un outil (4, 5, 6) ;
- un vérin de bennage (25) qui est agencé pour déplacer le cadre porte-outil (16) entre la position extrême de cavage et la position extrême de déversement ;
- au moins un capteur de détection spatiale (34, 57) apte à délivrer un signal comportant des informations représentatives de la position d’un outil (4, 5, 6) ;
- une unité de commande (38) qui comporte un module d’accouplement autonome (52) qui est configuré pour :
- traiter le signal délivré par l’au moins un capteur de détection spatiale (34, 57) et délivrer des informations de positionnement de l’outil (4, 5, 6) représentatives de la position et de l’orientation de l’outil (4, 5, 6) par rapport à la machine (2) ;
- commander au moins l’organe de direction (45, 46) et le moteur (44) en fonction des informations de positionnement de l’outil (4, 5, 6) de manière à positionner la machine (2) par rapport au cadre porte-outil (16) dans une position relative d’accouplement ; et
- commander au moins le vérin de levage (24) et le vérin de bennage (25) lorsque la machine (2) est dans ladite position relative d’accouplement afin d’accoupler de manière autonome l’outil (4, 5, 6) au cadre porte-outil (16).Autonomous handling machine (2) comprising:
- a chassis ;
- a front axle (17) and a rear axle (18) which are each mounted on the chassis along a transverse axis; at least one of said front (17) and rear (18) axles being steered and controlled by a steering member (45, 46);
- a motor (44) which is coupled to at least one of the front (17) and rear (18) axles by a transmission device;
- a boom (15) which is mounted articulated on the chassis between an extreme lowered position and an extreme raised position;
- a lifting cylinder (24) which is arranged to move the boom (15) between the extreme lowered position and the extreme raised position;
- a tool-carrying frame (16) which is pivotally mounted on the boom (15) between an extreme digging position and an extreme dumping position and which is capable of being coupled to a tool (4, 5, 6);
- a dumping cylinder (25) which is arranged to move the tool-carrying frame (16) between the extreme digging position and the extreme dumping position;
- at least one spatial detection sensor (34, 57) capable of delivering a signal comprising information representative of the position of a tool (4, 5, 6);
- a control unit (38) which comprises an autonomous coupling module (52) which is configured to:
- process the signal delivered by the at least one spatial detection sensor (34, 57) and deliver tool positioning information (4, 5, 6) representative of the position and orientation of the tool (4, 5, 6) relative to the machine (2);
- control at least the steering member (45, 46) and the motor (44) according to the positioning information of the tool (4, 5, 6) so as to position the machine (2) relative to the frame tool holder (16) in a relative coupling position; And
- control at least the lifting cylinder (24) and the dumping cylinder (25) when the machine (2) is in said relative coupling position in order to autonomously couple the tool (4, 5, 6) to the tool holder frame (16).
- piloter au moins le vérin de levage (24) et le vérin de bennage (25) et, optionnellement le moteur (44) et l’organe de direction (45, 46), afin que les moyens d’accrochage (28) du cadre porte-outil (16) coopèrent avec les moyens complémentaires (29) solidaires de l’outil et que la traverse (30) vienne en appui contre la butée d’appui (31) de l’outil (4, 5, 6).Autonomous handling machine (2) according to claim 1, in which the tool-carrying frame (16) comprises hooking means (28) intended to cooperate with complementary means (29) integral with the tool (4, 5 , 6), and a crosspiece (30) intended to cooperate with at least one support stop (31) of the tool (4, 5, 6), the autonomous coupling module (52) being configured to:
- control at least the lifting cylinder (24) and the dumping cylinder (25) and, optionally the motor (44) and the steering member (45, 46), so that the hooking means (28) of the tool holder frame (16) cooperate with the complementary means (29) secured to the tool and the crosspiece (30) comes to bear against the support stop (31) of the tool (4, 5, 6) .
- V1: une consigne représentative d’une variation d’angle de la trajectoire d’un point caractéristique de la machine (2);
- V2: une consigne représentative d’une vitesse de déplacement du point caractéristique de la machine (2) sur la trajectoire ; et
- V3: une consigne représentative de la variation d’angle du cap, c’est-à-dire de la direction longitudinale, de la machine (2) ;
ledit module de pilotage (51) étant en outre configuré pour :
- déterminer un angle médian d’inclinaison des deux roues de chacun des essieux avant (17) et arrière (18) en fonction de la consigne de déplacement ; - déterminer une consigne d’angle d’inclinaison d’au moins une roue de chacun des essieux avant (17) et arrière (18) en fonction de la valeur de l’angle médian d’inclinaison des roues dudit essieu avant (17) ou arrière (18) calculée précédemment ; et
- commander les organes de direction (45, 46) desdits essieux avant (17) et arrière (18) en fonction de la consigne d’angle d’inclinaison de la roue de chacun des essieux avant (17) arrière (18).Autonomous handling machine (2) according to claim 5, in which the control unit (38) comprises a control module (51), the control module (51) being configured to transmit according to a defined route, a movement instruction comprising three variables V 1 , V 2 and V 3 ; with :
- V 1 : a setpoint representative of an angle variation of the trajectory of a characteristic point of the machine (2);
- V 2 : a setpoint representative of a speed of movement of the characteristic point of the machine (2) on the trajectory; And
- V 3 : a setpoint representative of the variation in heading angle, that is to say the longitudinal direction, of the machine (2);
said control module (51) being further configured to:
- determine a median angle of inclination of the two wheels of each of the front (17) and rear (18) axles as a function of the movement instruction; - determine a set angle of inclination of at least one wheel of each of the front (17) and rear (18) axles as a function of the value of the median angle of inclination of the wheels of said front axle (17) or rear (18) calculated previously; And
- control the steering members (45, 46) of said front (17) and rear (18) axles as a function of the set angle of inclination of the wheel of each of the front (17) and rear (18) axles.
- estimer l’énergie électrique Enecc .qui est nécessaire à la réalisation de la mission ;
- estimer l’énergie Edispoqui est disponible dans le dispositif de stockage de l’énergie électrique (55) en fonction de l’état de charge dudit dispositif de stockage de l’énergie électrique (55) ; et
- générer une instruction de rechargement de la machine (2) à la borne de recharge (3) lorsque Enecc ≥ Edispo - ESeuil, avec ESeuil: une valeur seuil d’énergie.Handling installation according to any one of claims 9 to 11, comprising a charging terminal (3) and in which the machine (2) comprises an electrical energy storage device (55), a sensor for evaluating the state of charge (43) for evaluating the state of charge of said electrical energy storage device (55), the control unit (38) comprising an energy management module (56) which is configured for:
- estimate the electrical energy Enecc .which is necessary to carry out the mission;
- estimate the energy Eavailablewhich is available in the electrical energy storage device (55) depending on the state of charge of said electrical energy storage device (55); And
- generate an instruction to recharge the machine (2) at the charging terminal (3) when Enecc ≥ Eavailable - EThreshold, with EThreshold: an energy threshold value.
- estimer une durée dtot-rechnécessaire pour recharger intégralement le dispositif de stockage de l’énergie électrique (55) ;
- estimer une durée totale dtot -missionde la mission à réaliser ;
- calculer la somme S1 de dtot -missionet dtot-rech;
- comparer la somme S1 à un intervalle de temps Δt disponible jusqu’à une échéance limite de réalisation de la mission ; et
- générer une consigne de niveau de rechargement de dispositif de stockage de l’énergie électrique (55) en fonction de Enecc lorsque S1 est supérieure à Δt.Handling installation according to claim 12, in which the energy management module (56) is configured to, in response to a generation of reloading instructions:
- estimate a duration oftot-rechnecessary to fully recharge the electrical energy storage device (55);
- estimate a total duration ofearly -assignmentthe mission to be carried out;
- calculate the sum S1 of dearly -assignmentand Dtot-rech;
- compare the sum S1 to a time interval Δt available until a deadline for carrying out the mission; And
- generate a recharging level instruction for an electrical energy storage device (55) as a function of Enecc when S1 is greater than Δt.
- un châssis ;
- un essieu avant (17) et un essieu arrière (18) qui sont chacun montés sur le châssis selon un axe transversal ; au moins l’un desdits essieux avant (17) et arrière (18) étant directeur et commandé par un organe de direction (45, 46) ;
- un moteur (44) qui est accouplé à au moins l’un des essieux avant (17) et arrière (18) par un dispositif de transmission ;
- une flèche (15) qui est montée articulée sur le châssis entre une position extrême abaissée et une position extrême relevée ;
- un vérin de levage (24) qui est agencé pour déplacer la flèche (15) entre la position extrême abaissée et la position extrême relevée ;
- un cadre porte-outil (16) qui est monté pivotant sur la flèche (15) entre une position extrême de cavage et une position extrême de déversement et qui est apte à être accouplé à un outil (4, 5, 6) ;
- un vérin de bennage (25) qui est agencé pour déplacer le cadre porte-outil (16) entre la position extrême de cavage et la position extrême de déversement ; et
- au moins un capteur de détection spatiale (34, 57) apte à délivrer un signal comportant des informations représentatives de la position d’un outil (4, 5, 6) ; ledit procédé de commande comportant les étapes suivantes :
- traiter le signal délivré par l’au moins un capteur de détection spatiale (34, 57) et délivrer des informations de positionnement de l’outil (4, 5, 6) représentatives de la position et de l’orientation de l’outil (4, 5, 6) par rapport à la machine (2) ; et
- commander au moins l’organe de direction (45, 46) et le moteur (44) en fonction des informations de positionnement de l’outil (4, 5, 6) de manière à positionner la machine (2) par rapport au cadre porte-outil (16) dans une position relative d’accouplement ; et
- commander au moins le vérin de levage (24) et le vérin de bennage (25) lorsque la machine (2) est dans ladite position relative d’accouplement afin d’accoupler de manière autonome l’outil (4, 5, 6) au cadre porte-outil (16).Method for controlling an autonomous handling machine (2) comprising:
- a chassis ;
- a front axle (17) and a rear axle (18) which are each mounted on the chassis along a transverse axis; at least one of said front (17) and rear (18) axles being steered and controlled by a steering member (45, 46);
- a motor (44) which is coupled to at least one of the front (17) and rear (18) axles by a transmission device;
- a boom (15) which is mounted articulated on the chassis between an extreme lowered position and an extreme raised position;
- a lifting cylinder (24) which is arranged to move the boom (15) between the extreme lowered position and the extreme raised position;
- a tool-carrying frame (16) which is pivotally mounted on the boom (15) between an extreme digging position and an extreme dumping position and which is capable of being coupled to a tool (4, 5, 6);
- a dumping cylinder (25) which is arranged to move the tool-carrying frame (16) between the extreme digging position and the extreme dumping position; And
- at least one spatial detection sensor (34, 57) capable of delivering a signal comprising information representative of the position of a tool (4, 5, 6); said ordering method comprising the following steps:
- process the signal delivered by the at least one spatial detection sensor (34, 57) and deliver tool positioning information (4, 5, 6) representative of the position and orientation of the tool (4, 5, 6) relative to the machine (2); And
- control at least the steering member (45, 46) and the motor (44) according to the positioning information of the tool (4, 5, 6) so as to position the machine (2) relative to the frame tool holder (16) in a relative coupling position; And
- control at least the lifting cylinder (24) and the dumping cylinder (25) when the machine (2) is in said relative coupling position in order to autonomously couple the tool (4, 5, 6) to the tool holder frame (16).
- piloter au moins le vérin de levage (24) et le vérin de bennage (25) et, optionnellement le moteur (44) et l’organe de direction (45, 46), afin que les moyens d’accrochage (28) du cadre porte-outil (16) coopèrent avec les moyens complémentaires (29) solidaires de l’outil (4, 5, 6) et qu’une traverse (30) du cadre porte-outil (16) vienne en appui contre la butée d’appui (31) de l’outil (4, 5, 6).Method for controlling an autonomous handling machine (2) according to claim 14, comprising the following step:
- control at least the lifting cylinder (24) and the dumping cylinder (25) and, optionally the motor (44) and the steering member (45, 46), so that the hooking means (28) of the tool holder frame (16) cooperate with the complementary means (29) secured to the tool (4, 5, 6) and that a crosspiece (30) of the tool holder frame (16) comes to bear against the stop d support (31) of the tool (4, 5, 6).
- déplacer une tige de verrouillage (32) du cadre porte-outil (16) d’une position déverrouillée dans laquelle ladite tige de verrouillage (32) est hors d’un orifice de verrouillage de l’outil (4, 5, 6) jusqu’à une position de verrouillage dans laquelle ladite tige de verrouillage (32) est insérée dans l’orifice de verrouillage de l’outil (4, 5, 6).Method for controlling an autonomous handling machine (2) according to claim 15, comprising after pressing the crosspiece (30) against the support stop (31) of the tool (4, 5, 6) , the next step :
- move a locking rod (32) of the tool holder frame (16) from an unlocked position in which said locking rod (32) is out of a locking hole of the tool (4, 5, 6) to a locking position in which said locking rod (32) is inserted into the locking hole of the tool (4, 5, 6).
- on lit un identifiant unique contenu dans une radio-étiquette (53) équipant l’outil (4, 5, 6) ; et
- on compare ledit identifiant unique avec une information d’identification de l’outil (4, 5, 6) incluse dans des instructions représentatives d’une mission à réaliser.Method for controlling an autonomous handling machine (2) according to any one of claims 14 to 16, in which:
- we read a unique identifier contained in a radio tag (53) fitted to the tool (4, 5, 6); And
- said unique identifier is compared with identification information of the tool (4, 5, 6) included in instructions representative of a mission to be carried out.
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