FR2825445A1

FR2825445A1 - Procede d'orientation d'une tourelle hexapode

Info

Publication number: FR2825445A1
Application number: FR0107136A
Authority: FR
Inventors: Jean Pierre Gaechter
Original assignee: INNOVATION TECHNOLOGIE CONSEIL
Current assignee: INNOVATION TECHNOLOGIE CONSEIL
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2002-12-06
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: WO2002097920A1; KR100880290B1; ES2402406T3; WO2002097920A8; US20040244525A1; EP1396046B1; FR2825445B1; EP1396046A1; US7081866B2; KR20030051608A; EP1396046B9

Abstract

L'invention concerne un procédé de déplacement du plateau mobile (20) d'un hexapode (100) dont les jambes (1, 2, 3, 4, 5, 6) sont munies d'un dispositif de réglage de longueur, à partir d'une orientation Vi définie par ses coordonnées azimut-élévation (alpha i , i ) vers une orientation V i+1 définie par ses coordonnées azimut-élévation (alpha i+1 , i+1 ), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes selon lesquelles :- on définit une loi définissant une distance de déport d en fonction de l'orientation du plateau (20),- on détermine la distance de déport d correspondant à l'orientation V i+1 , - on commande les dispositifs de réglage pour modifier les longueurs L1 à L6 des jambes (1, 2, 3, 4, 5, 6) pour déplacer le plateau mobile (20) de l'orientation V i à l'orientation V i+1 et le déporter par rapport à la perpendiculaire au socle fixe (10) de l'hexapode (100) passant par le centre OA de ce socle (10), dans le plan d'azimut de V i+1 , de la distance d.

Description

PROCEDE D'ORIENTATION D'UNE TOURELLE HEXAPODE
L'invention concerne l'application de tourelles hexapodes aux pointages d'équipements tels que des antennes, des appareils optroniques ou des télescopes, des dispositifs optiques de mesure ou de télécommunication ou tout dispositif dont la fonction nécessite une orientation dans l'espace.

Les tourelles hexapodes ou plates-formes de Stewart ou de Gough sont des dispositifs généralement utilisés comme supports d'antennes ou de télescopes permettant un réglage de leur orientation. Le brevet EP 0 515 888 déposé le 12 mai 1992 au nom de ANT NACHRICHTENTECH décrit un exemple de dispositif de pointage comprenant une tourelle hexapode. Une tourelle hexapode comprend une plate-forme ou socle fixe, un plateau mobile sur lequel est fixé le dispositif à orienter et six jambes de longueur réglables reliant le plateau mobile au socle. Les extrémités des jambes sont fixées par paires au moyen de liaisons de type cardan sur le plateau mobile et le socle de manière à ce que les jambes forment des triangles. Chaque jambe comprend deux tubes emboîtés pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre. Ces tubes sont actionnés par des moteurs piézo-électriques linéaires qui permettent de régler la longueur de la jambe. Un tel dispositif permet de déplacer le plateau mobile selon six degrés de liberté.

Dans le brevet EP 0 515888, la tourelle hexapode décrite est fixée sur un satellite et son rôle consiste essentiellement à "sortir" l'équipement du volume du satellite pour obtenir une visée dégagée et accessoirement à l'orienter mais avec un faible débattement.

Le but de l'invention est d'utiliser un dispositif hexapode pour orienter un équipement avec un grand débattement et une visée sur au moins 271 stéradians de façon à couvrir au moins le demi-espace au-dessus de l'horizon.

Le problème posé par l'utilisation d'une structure hexapode est qu'elle perd sa rigidité lorsque les angles entre deux jambes d'une même articulation et la normale au plan du socle fixe ou du plateau mobile

deviennent proches de 90 , ce phénomène est couramment appelé l'effet "genouillère".

Un autre but de l'invention est de pouvoir orienter l'équipement dans toutes les directions du demi-espace en conservant en permanence une bonne rigidité.

A cet effet, l'invention propose un procédé de déplacement du plateau mobile d'un hexapode dont les jambes sont munies d'un dispositif de réglage de longueur, à partir d'une orientation V, définie par ses coordonnées azimut-élévation (a",/ ?,) vers une orientation V, +i définie par ses coordonnées azimut-élévation caractérisé en ce qu'il comprend les étapes selon lesquelles : - on définit une loi définissant une distance de déport d en fonction de l'orientation du plateau, - on détermine la distance de déport d correspondant à l'orientation V, +i, - on commande les dispositifs de réglage pour modifier les longueurs L1 à L6 des jambes pour déplacer le plateau mobile de l'orientation V, à l'orientation V, +i et le déporter par rapport à la perpendiculaire au socle fixe de l'hexapode passant par le centre OA de ce socle, dans le plan d'azimut a, +1 de Vi+1, de la distance d.

Ce procédé permet avantageusement de positionner le plateau de l'hexapode avec un déport permettant d'éviter les points singuliers, c'est à dire les positions dans lesquelles la tourelle hexapode perd sa rigidité.

Très préférentiellement, on définit une loi de déport donnant une position unique du centre OB du plateau dans l'espace en fonction de son orientation. Cette loi définit une surface géométrique dite surface de déport sur laquelle le centre OB du plateau évolue.

Selon des variantes de ce procédé : - la loi de déport définit une surface géométrique continue, - la surface de déport est un plan, - la surface de déport est une portion de sphère.

Le déplacement du plateau mobile peut être réalisé en commandant une rotation du plateau mobile selon un axe perpendiculaire au plan contenant les vecteurs de visée V, et V, +i.

La variation de longueur des jambes de l'hexapode peut avantageusement être déterminée selon les étapes suivantes : - on définit une position de référence de l'hexapode selon laquelle toutes les jambes sont réglées à la même longueur Lo, - on détermine la variation de longueur de chaque jambe pour que le plateau mobile de l'hexapode se déplace de la position de référence à la direction de visée V1+1 par une rotation virtuelle dans le plan d'azimut a,, et par une translation virtuelle du centre OB du plateau vers une surface de déport définie par la loi de déport, - on en déduit une variation de longueur totale pour chaque jambe pour passer de la direction Vi à la direction Vil+1.

Ce procédé de commande de la variation de longueur des jambes permet d'éviter des configurations de la tourelle hexapode qui risqueraient de réduire sa rigidité et d'endommager les mécanismes des jambes par des collisions.

Dans une mise en oeuvre de l'invention, le mouvement global d'orientation du plateau mobile est décomposé en une succession de déplacements unitaires d'azimut boa et d'élévation AO du plateau mobile. Pour chaque déplacement unitaire, le procédé global de déplacement (détermination d'une rotation virtuelle suivi d'une translation virtuelle) est reproduit.

Cette décomposition en Aaet Ass unitaires évite que le plateau ne passe par un point singulier lors de son mouvement de passage d'une position à l'autre. De cette manière, on s'assure qu'au cours du mouvement du plateau mobile, la tourelle hexapode se trouve toujours dans une configuration stable.

Le procédé peut avantageusement être complété par les étapes suivantes :

- on commande les dispositifs de réglages en fonction des longueurs Li des jambes à obtenir et en ce que ce calcul prend en compte les angles relatifs entre les éléments constitutifs des liaisons reliant les jambes au plateau et au socle fixe, - les angles formés par les axes des jambes et la normale au plan du socle fixe et les angles formés par les axes des jambes et la normale au plan du plateau mobile sont toujours inférieurs à un angle maximum défini entre 40 et 80 degrés.

L'invention propose en outre un dispositif de déplacement du plateau mobile d'un hexapode, caractérisé en ce que chaque jambe de l'hexapode comprend un vérin comprenant un premier et un second ensemble pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre, un actionneur dont l'axe de sortie entraîne en rotation une vis disposée parallèlement ou perpendiculairement à l'axe du moteur, ladite vis s'étendant dans la longueur du premier ensemble et pouvant pivoter à l'intérieur d'un écrou monté solidaire du second ensemble, la rotation de la vis dans l'écrou entraînant la translation du second ensemble par rapport au premier ensemble.

Le dispositif peut être complété par les caractéristiques suivantes : - le dispositif comprend des moyens de mesure de la position de l'axe du moteur, - des liaisons sont disposées sur le socle fixe selon un premier cercle de rayon RA et des liaisons sont disposées sur le plateau mobile selon un deuxième cercle de rayon RB, le rapport RA/RB étant sensiblement égal à 1,5, - les liaisons sont disposées par paires sur le plateau mobile ou sur le socle fixe selon un cercle de rayon R, la distance entre deux liaisons d'une même paire étant sensiblement égale à R/10, - l'élongation maximale d'une jambe est inférieure à 2, - l'élongation maximale d'une jambe est supérieure à 1,7.

Ces différentes caractéristiques permettent en particulier d'obtenir des débattements importants.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 est un schéma cinématique d'une tourelle hexapode, - la figure 2 est un schéma de la répartition sur le socle fixe des liaisons entre les jambes et le socle fixe, - la figure 3 est un schéma de la répartition sur le plateau mobile des liaisons entre les jambes et le plateau mobile, - la figure 4 représente un exemple de liaison entre le plateau mobile et une paire de jambes, - la figure 5 représente un exemple de liaison entre le socle fixe et une paire de jambes, - les figures 6 à 8 représentent les différents éléments mécaniques utilisés dans les liaisons des figures 4 et 5, - la figure 9 est une vue en coupe d'un dispositif de réglage de longueur d'un vérin, - la figure 9bis est une vue en coupe du dispositif de réglage de la figure 9 selon la coupe A-A, - les figures 10 et 11 sont des représentations graphiques des angles de rotation des éléments constitutifs d'une liaison entre un vérin et le socle en fonction de l'orientation du plateau mobile, - la figure 12 est une représentation graphique de l'angle de rotation relative entre les deux éléments constitutifs d'une jambe en fonction de l'orientation du plateau mobile, - la figure 13 représente une tourelle hexapode sur lequel a été montée une antenne parabolique, dans sa position de référence, - la figure 14 représente le système de repères azimut-élévation utilisés pour définir l'orientation du plateau mobile dans l'espace, - la figure 15 représente une tourelle hexapode sur laquelle a été montée une antenne parabolique, la tourelle se trouve dans une position se rapprochant d'une configuration instable, - les figures 16 et 17 représentent des exemples de lois de déport du plateau mobile en fonction de son élévation,

- la figure 18 illustre un principe de déplacement du plateau mobile de la tourelle, - les figures 19 et 20 illustrent des trajectoires possibles de déplacement de la tourelle.

Sur la figure 1, la tourelle hexapode 100 comprend un socle 10 et un plateau mobile 20 reliés par six vérins identiques 1,2, 3,4, 5 et 6 constituant des jambes. Chaque vérin i relie un point A, du socle fixe 10 à un point B, du plateau mobile 20 et est réglé à une longueur L, correspondant à la distance AjB,. Les liaisons entre vérins et socle 10 ainsi que les liaisons entre vérins et plateau mobile 20 sont matérialisées par douze joints de type

cardan (ou joint universel). Chacun de ces joints comprennent deux axes élémentaires de rotation qui se coupent aux points Ai, A2, As, A4, As, A6, B1, B2, B3, B4, Bs et Be.

Comme représenté à la figure 2, les points A, sont situés à une distance RA du centre OA du socle fixe 10 et sont répartis en trois paires, les paires (Ai, A2), (A3, A4) et (As, A6) étant placées à 1200 les unes par rapport aux autres. De façon similaire sur la figure 3, les points B, sont situés à une distance RB du centre OB du plateau mobile 20 et sont répartis en trois paires, les paires (B2, B3), (B4, Bs), (B6, Bi) étant placées à 1200 les unes par rapport aux autres. Deux vérins issus d'une paire de points sur le socle 10 sont toujours reliés à des points de paires distinctes sur le plateau mobile 20. De cette manière, les vérins 1 à 6 convergent deux à deux alternativement vers le socle 10 ou vers le plateau mobile 20.

Sur la figure 4, on a représenté plus en détail une liaison au niveau des points B2 et B3 entre la paire de vérins 2 et 3, et le plateau mobile 20.

Une telle liaison comporte un support central 41 vissé sur le plateau 10 et portant symétriquement deux axes cylindriques 42 orientés selon la direction B2B3. Des joints 43 pivotants sont montés sur les axes 42.

Chaque joint 43 comporte un alésage qui permet de l'emmancher sur l'un des axes 42 du support central 41. Dans ce cas, une liaison pivot est réalisée par un contact direct entre un joint 43 et la surface d'un axe 42.

On peut choisir de réaliser les éléments dans des matériaux permettant de limiter le frottement : par exemple on réalise les axes 42 en acier et les joints

43 en bronze. Pour limiter encore les frottements, cette liaison peut aussi être réalisée en intercalant des éléments de type palier lisse rapporté dans le joint 43 ou roulement à bille ou à aiguilles. Chaque joint 43 est arrêté en translation sur l'axe 42 par un circlips 44 monté dans une rainure de l'axe 42 ou par un écrou monté sur l'extrémité filetée de l'axe 42.

Les joints 43 comportent en outre deux axes 45 perpendiculaires à leur alésage. Les extrémités 46 des vérins 2 et 3 présentent une forme générale de chape, constituée de deux parties symétriques insérant le joint
43 et présentant des alésages dans lesquels sont emmanchés les axes 45 du joint 43. Les extrémités 46 en chape des vérins 2 et 3 présentent des chanfreins de manière à leur permettre un débattement maximum par rapport au joint 43 dans toutes les configurations d'orientation de celui-ci.

Sur la figure 5, on a représenté plus en détail une liaison au niveau des points Ai et A2 entre la paire de vérins 1 et 2, et le socle fixe 10. Cette liaison est comparable à la liaison entre vérins et plateau mobile représentée à la figure 4. Elle comporte un support central 51 vissé sur le socle 10 et portant symétriquement deux axes cylindriques 52 concentriques orientés selon la direction A1A2. Des joints pivotants 53 présentant un alésage et deux axes 55 perpendiculaires sont montés sur les axes 52. Les extrémités 56 des vérins 1 et 2 présentent une forme générale de chape, constituée de deux parties symétriques insérant un joint
52 et présentant des alésages dans lesquels sont emmanchés les axes du joint 52.

Les parties extrêmes 56 des vérins 1 et 2 supportent un dispositif
57 permettant de commander les longueurs L1 et L2 des vérins 1 et 2.

Sur la figure 9, on a représenté le vérin 1 comprenant deux ensembles LA et LB pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre de manière à faire varier la longueur L1 du vérin 1. Le dispositif 57 de réglage de longueur comprend un moteur pas à pas 61 dont l'axe de sortie 62 supporte une vis sans fin 63 permettant d'entraîner en rotation une roue dentée 64 disposée perpendiculairement à l'axe 62. Cette roue dentée 64 entraîne une vis à bille 65 s'étendant dans la longueur de l'ensemble LA. L'ensemble La comprend un écrou 66 monté solidaire dans lequel la vis à bille 65 pivote.

La rotation de la vis à bille 65 dans l'écrou 66 engendre la translation de l'écrou 66 le long le la vis 65.

Dans ce dispositif de réglage, la vis 65 a une vitesse de rotation proportionnelle à celle du moteur pas à pas 61. Pour déterminer le coefficient de proportionnalité entre ces vitesses, il suffit de connaître les caractéristiques géométriques des différentes pièces mécaniques (notamment les pas de la vis 65, de la roue 64 et de la vis sans fin 63).

Théoriquement, en contrôlant la position angulaire de l'axe 62 de sortie du moteur 61, on obtient la longueur L1 du vérin 1. Pour commander cette longueur, on peut par exemple utiliser un asservissement de position du moteur 61 en boucle ouverte, ou une mesure absolue de position de l'axe 62 par resolveur pour un asservissement en boucle fermée. Il est également possible d'utiliser des codeurs optiques, incrémentaux ou absolus, monotour ou multi-tours.

Néanmoins, l'allongement de vérin 1 n'est pas directement proportionnel à la grandeur angulaire mesurée par ce dispositif. En effet, au cours des variations de position du plateau mobile 20, il se produit une rotation relative des ensembles LA et LB. Cette rotation supplémentaire vient modifier la longueur L1 du vérin 1 par l'intermédiaire de la liaison hélicoïdale, indépendamment de l'action du moteur 61. On prend donc en compte cet effet pour établir la consigne donnée au moteur. Les rotations relatives sont déterminées analytiquement d'après les positions des points B1 à B6 calculées. Les calculs intermédiaires permettent de déterminer les rotations des éléments des joints de cardan.

Les figures 6 à 8 représentent les axes de rotation des différents éléments constitutifs des liaisons cardan. L'axe RPJ est lié au support central 41 ou 51 et les axes RSJ aux joints 43 ou 53.

La figure 10 est une représentation graphique de l'angle de rotation du joint 43 au niveau du point A1 autour de RPJ en fonction de l'azimut a pour une élévation p fixée du plateau mobile 20. De même, la figure 11 est une représentation graphique de l'angle de rotation du vérin 1 au niveau du point A1 autour de RSJ en fonction de l'azimut a pour une élévation ss fixée

du plateau mobile 20. Enfin, la figure 12 donne l'angle de rotation relative entre les deux éléments LA et LB du vérin 1 en fonction de l'azimut a pour une élévation ss fixée du plateau mobile 20.

Sur la figure 13, la tourelle hexapode 100 supporte une antenne parabolique 30, elle est représentée en position de référence. Dans cette position, les vérins 1,2, 3,6, 5 et 6 sont tous réglés à la même longueur Lo.

Dans cette configuration le centre OB est situé à la verticale du centre OA sur l'axe vertical Zo. La position de référence peut aussi être choisie comme une position virtuelle de la tourelle. Par exemple, la position de référence peut être définie comme une position pour laquelle les vérins prendraient une longueur Lo supérieure à la longueur qu'ils peuvent mécaniquement atteindre.

Comme représenté à la figure 14, on définit un repère Ro lié au socle 10, de centre OA et d'axes (xo, yo, zo). Dans ce repère Ro, la position du plateau mobile 20 peut être entièrement déterminée par la position de son centre OB et une direction de visée V définie par un azimut a et une élévation ss. On définit le repère Roi de centre OB et d'axes (xoi, yoi, Z01) comme l'image par la rotation du repère Ro par rapport à l'axe Zo et d'angle a. De la même manière, on définit le repère R02 de centre OB et d'axes (X02,

Y02, Zo2) comme l'image par la rotation du repère Roi par rapport à l'axe X01 et d'angle p. Le repère R02 est un repère fixe par rapport au plateau mobile 20. La direction X02 définit la direction de visée V dans le repère Ro.

La structure hexapode permet en théorie de positionner le plateau mobile 20 dans l'espace selon six degrés de liberté. Cependant, certaines positions conduisent à des configurations instables de la structure hexapode. La figure 15 représente une tourelle hexapode 100 dans une configuration s'approchant de l'instabilité. Sur cette figure, le plateau mobile 20 est pratiquement aligné avec les vérins 1 et 2 (l'angle entre jambe et normale au plateau atteint la valeur limite de 80 degrés). La structure 100 perd sa rigidité lorsque les angles entre ses éléments (angles entre axes des vérins 1 à 6 et la normale au plan du socle fixe 10 ou plateau mobile 20) deviennent proches de 90 degrés. Ce phénomène est particulièrement

préjudiciable lorsque la structure est placée à l'extérieur et susceptible d'être exposée à des conditions climatiques difficiles.

Etant donné que l'on utilise la tourelle hexapode 100 pour pointer des équipements vers des éléments situés à des grandes distances par rapport aux dimensions de la tourelle, on ne s'intéresse qu'à l'orientation de son plateau 20 et non pas à la position de celui-ci dans le repère Ro.

La direction de pointage V fige les deux paramètres d'orientation a et ss. On définit une loi de déport d du plateau mobile 20 en fonction de la direction de visée V à pointer. Par exemple, on peut commander la variation des longueurs L1 à L6 des jambes 1 à 6 pour que le centre OB du plateau mobile 20 se déplace selon un plan perpendiculaire à l'axe zo, c'est à dire à une hauteur z constante par rapport au socle 10. Ce plan définit la surface de déport sur laquelle devra toujours se trouver le point OB. Pour une direction de visée V donnée, le point OB est déporté d'une certaine distance d dans la direction X01 par rapport à sa configuration de référence illustrée à la figure 13. La direction X01 de déport dépend donc de l'angle d'azimut a et la distance d de déport est fonction de l'élévation ss du plateau.

Les figures 16 et 17 donnent des exemples de lois de déport en fonction de l'élévation ss. Lorsque ces lois de positionnement du plateau mobile 20 sont respectées, la tourelle hexapode 100 se trouve dans des configurations dans lesquelles les angles entre les axes des vérins 1 à 6 et la normale au plan du socle fixe 10 ou plateau mobile 20 sont toujours inférieurs à 45 degrés par exemple (ce qui donne une marge de sécurité de 45 degrés). Ces lois permettent de positionner la tourelle 100 loin des points singuliers de faible rigidité.

Bien entendu, il existe de nombreuses façons de définir le déport d à appliquer : - selon le type de surface de déport sur laquelle se déplace le point OB : on peut choisir une surface de déport autre qu'un plan, par exemple une portion de sphère ou d'ellipsoïde, - selon la loi de positionnement sur cette surface : on peut par exemple fixer une loi de déport d en fonction de l'angle d'élévation ss.

Il existe néanmoins des conditions à ces choix. D'une part, les longueurs L, des vérins i pouvant être obtenues sont limitées. En effet, on doit prendre en compte les élongations minimale et maximale possibles D'autre part, on doit respecter la marge de sécurité choisie concernant les angles entre les éléments. On peut choisir un angle maximum de 135 ou 150 degrés par exemple.

Sur la figure 18, on a représenté un déplacement du plateau mobile 20 de la tourelle 100. Pour déplacer le plateau mobile 20 de la tourelle hexapode 100 à partir d'une direction de visée g) vers une direction de visée V2 = (a2, ss2) proche de , on procède comme suit :
Dans une première étape, on considère le repère R02 orienté de manière à ce que X02 = V2. Dans ce repère R02, on considère un axe de rotation virtuel RH de direction Y02 et passant par un point PRH fixe sur l'axe z, j. On réatise une rotation virtuelle du plateau mobile 20 d'axe RH et d'angle fl2-900. Cette rotation permet de passer de la position de référence de la tourelle (plateau orienté au zénith) à la position correspondant à la direction de visée V2. Comme précédemment décrit, la position de référence peut être virtuelle.

Dans une deuxième étape, on détermine le déport du plateau mobile (20) selon la direction d'azimut α2 grâce à la loi de déport et on en déduit la position des points A1 à A6 et B1 à B6 dans cette configuration. A cet effet, on réalise une translation virtuelle du plateau mobile 20 permettant de ramener le point OB sur la surface de déport. On en détermine les longueurs L1 à L6 des jambes 1 à 6 de l'hexapode 100 dans cette position du plateau 20. On en déduit l'allongement de chaque jambe 1 à 6 nécessaire pour passer de l'orientation Vi à V2 avec déport.

Pour déplacer le plateau 20 de V1 à V2 en un temps t déterminé (par exemple t = 1 seconde), chaque dispositif de réglage de longueur de jambe i doit commander un allongement des vérins de AL,. On réalise une

interpolation de la longueur des jambes : par exemple on commande une vitesse d'allongement de chaque vérin i de My { (interpolation linéaire).

Lorsque le déplacement du plateau 20 devient trop important (par exemple le déplacement de V1 à V2 est supérieur à 10), la tourelle 100 risque de passer par un point singulier. Pour éviter ces points singuliers, le déplacement du plateau 20 de Vi à V2 peut être décomposé en une suite de déplacements unitaires d'azimut Aa et d'élévation A/ ?. Chaque déplacement unitaire permet de passer d'une direction de visée V, à une direction de visée V1+1 proche de V,. Pour chaque déplacement unitaire, on calcule les allongements des vérins grâce aux deux transformations virtuelles successives (une rotation virtuelle suivie d'une translation virtuelle) comme décrit précédemment. De cette manière, le plateau 20 est déplacé selon une suite de positions correspondant à des directions de visées V1,... Vi, V, +i... V2 présentant un écart de Aaet Ass. Les valeurs de Aa et A/ ? sont choisies suffisamment petites pour que le plateau 20 ne passe jamais par des points singuliers ou des configurations impossibles à réaliser physiquement. En effet, plus Aa et A/ ? seront petits, moins les positions successives OB du plateau 20 ne pourront s'approcher d'un point singulier.

Sur les figures 19 et 20, on a illustré les positions successives de la direction de visée V,. Ces positions sont par exemple choisies avec des écarts successifs de 1 . La trajectoire unitaire du vecteur orientation V, entre deux positions successives correspond à une rotation d'axe perpendiculaire au plan contenant les deux orientations successives. Les positions successives de Vi peuvent suivre une trajectoire globale directe correspondant à une rotation d'axe perpendiculaire à V1 et V2 ainsi qu'illustré sur la figure 19 ou une trajectoire globale quelconque ainsi qu'illustré sur la figure 20.

Bien entendu, il existe une infinité de manières de caractériser la direction de visée V suivant les systèmes de repérage et les conventions utilisées. Le procédé de l'invention ne se limite pas à une caractérisation de la visée par son azimut et son élévation. En outre, bien qu'on utilise ce

système de coordonnées pour définir la direction de visée V, on ne reproduit pas nécessairement les rotations azimut et élévation mécaniquement. On peut commander des rotations et des translations différentes conduisant à la direction de visée définie en azimut et en élévation.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de déplacement du plateau mobile (20) d'un hexapode (100) dont les jambes (1,2, 3,4, 5,6) sont munies d'un dispositif de réglage de longueur, à partir d'une orientation V, définie par ses coordonnées azimut-élévation vers une orientation V1+1 définie par ses coordonnées azimut-élévation caractérisé en ce qu'il comprend les étapes selon lesquelles : - on définit une loi définissant une distance de déport d en fonction de l'orientation du plateau (20), - on détermine la distance de déport d correspondant à l'orientation V, +i, - on commande les dispositifs de réglage pour modifier les longueurs L1 à L6 des jambes (1,2, 3,4, 5,6) pour déplacer le plateau mobile (20) de l'orientation V, à l'orientation V1+1 et le déporter par rapport à la perpendiculaire au socle fixe (10) de l'hexapode (100) passant par le centre OA de ce socle (10), dans le plan d'azimut de V, +i, de la distance d.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on définit une loi de déport donnant une position unique du centre OB du plateau dans l'espace en fonction de son orientation.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la loi de déport définit une surface géométrique continue.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface de déport est un plan,

5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface de déport est une portion de sphère.

6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on déplace le plateau mobile (20) en commandant une rotation du plateau mobile (20) selon un axe perpendiculaire au plan contenant les vecteurs de visée V, et Vs+1.

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la variation de longueur des jambes (1,2, 3,4, 5,6) de l'hexapode (100) est déterminée selon les étapes suivantes :

- on définit une position de référence de l'hexapode (100) selon laquelle toutes les jambes (1,2, 3,4, 5,6) sont réglées à la même longueur Lo, - on détermine la variation de longueur de chaque jambe (1,2, 3,4, 5,6) pour que le plateau mobile (20) de l'hexapode (100) se déplace de la position de référence à la direction de visée V, +i par une rotation virtuelle dans le plan d'azimut < x, , et par une translation virtuelle du centre OB du plateau (20) vers une surface de déport définie par la loi de déport, - on en déduit une variation de longueur totale pour chaque jambe (1,2, 3, 4,5, 6) pour passer de la direction V, à la direction Vs+,.

8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mouvement global d'orientation du plateau mobile (20) est décomposé en une succession de déplacements unitaires d'azimut Aa et d'élévation A, B du plateau mobile (20).

9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on commande les dispositifs de réglage en fonction des longueurs L, des jambes (1,2, 3,4, 5,6) à obtenir et en ce que ce calcul prend en compte les angles relatifs entre les éléments constitutifs des liaisons reliant les jambes (1,2, 3, 4, 5,6) au plateau (20) et au socle (10).

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on détermine les angles relatifs entre les éléments constitutifs des liaisons

reliant les iambes (1, 2, 3, 4, 5, 6) au plateau (20) et au socle (10) à partir des positions des points de liaison entre les jambes (1, 2. 3,4, 5, 6) et le plateau (20) calculées, et on en déduit les rotations relatives entre les ensembles coulissants des vérins.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque jambe (1, 2, 3, 4, 5, 6) de l'hexapode (100) comprenant un vérin constitué de deux ensembles coulissants l'un par rapport à l'autre et un actionneur (61) dont l'axe de sortie (62) entraîne en rotation une vis (65) constitutive d'une liaison hélicoïdale entre les ensembles coulissants, on déduit un allonqement supplémentaire de chaque vérin dû aux rotations relatives entre ses ensembles coulissants (LA, Le) en fonction des caractéristiques géométriques de la liaison hélicoïdale, et en ce qu'on prend

en compte cet allongement supplémentaire pour établir une consigne pour commander l'actionneur (61).

12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les angles formés par les axes des jambes (1,2, 3,4, 5,6) et la normale au plan du socle fixe (10) et les angles formés par les axes des jambes (1,2, 3,4, 5,6) et la normale au plan du plateau mobile (20) sont toujours inférieurs à un angle maximum défini entre 40 et 80 degrés.

13. Dispositif de déplacement du plateau mobile (20) d'un hexapode (100), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes.

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que chaque jambe (1,2, 3,4, 5,6) de l'hexapode (100) comprend un vérin comprenant un premier et un second ensemble (LA, LB) pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre, un actionneur (61) dont l'axe de sortie (62) entraîne en rotation une vis (65) disposée perpendiculairement à l'axe (62) du moteur (61), ladite vis (65) s'étendant dans la longueur du premier ensemble (LA) et pouvant pivoter à l'intérieur d'un écrou (66) monté solidaire du second ensemble (LB), la rotation de la vis (65) dans l'écrou (66) entraînant la translation du second ensemble (LB) par rapport au premier ensemble (LA).

15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens de commandes sont aptes à déterminer un allongement supplémentaire de chaque vérin dû aux rotations relatives entre ses ensembles coulissants (L~=~) en fonction des caractéristiques géométriques de la liaison hélicoïdale, et à prendre en compte cet allonqement supplémentaire pour établir une consigne pour commander l'actionneur (61).

16. Dispositif selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mesure de la position de l'axe (62) de l'actionneur (61).

17. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce des liaisons sont disposées sur le socle fixe (10) selon un premier cercle

de rayon RA et des liaisons sont disposées sur le plateau mobile (20) selon un deuxième cercle de rayon RB, le rapport RA/RB étant sensiblement égal à 1,5.

18. Dispositif de déplacement du plateau mobile (20) d'un hexapode (100) selon l'une des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que les liaisons sont disposées par paires sur le plateau mobile (20) ou sur le socle (10) fixe selon un cercle de rayon R, la distance entre deux liaisons d'une même paire étant sensiblement égale à R/10.

19. Dispositif de déplacement du plateau mobile (20) d'un hexapode (100) selon l'une des revendications 13 à 18, caractérisé en ce que l'élongation maximale d'une jambe est inférieure ou égale à 2.

20. Dispositif de déplacement du plateau mobile (20) d'un hexapode (100) selon l'une des revendications 13 à 19, caractérisé en ce que l'élongation maximale d'une jambe est supérieure ou égale à 1,7