FR3165154A1

FR3165154A1 - Dispositif d’étrognage d’un produit agricole

Info

Publication number: FR3165154A1
Application number: FR2408615A
Authority: FR
Inventors: Serge Dubois
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2024-08-02
Filing date: 2024-08-02
Publication date: 2026-02-06
Also published as: WO2026027629A1

Abstract

TITRE : Dispositif d’étrognage d’un produit, notamment un fruit ou un légume L’invention concerne dispositif d’étrognage d’un produit agricole, tel qu’un fruit ou un légume, comprenant un convoyeur (10) d’amenée contenant une bande de convoyage (101) s’étendant selon un plan longitudinal configurée pour déplacer, selon une direction de déplacement, le produit à étrogner vers une zone de visionnage dans laquelle une zone spécifique du pourtour du produit agricole est visible par des premiers moyens de vision (40) communiquant avec un robot manipulateur (50) comportant au moins un bras mobile (51) muni de moyens de serrage (52) pour notamment saisir le produit pour le déplacer vers une position d’étrognage située dans une zone d’étrognage dans laquelle l’axe longitudinal autour duquel s’étend le trognon est sensiblement aligné avec un axe d’étrognage. Figure de l’abrégé : [Fig 1].

Description

Dispositif d’étrognage d’un produit agricole

Domaine de l’invention

Le domaine de l’invention est celui des dispositifs d’étrognage de produits agricoles tels que les fruits et les légumes.

Art antérieur et ses inconvénients

Par étrognage, au sens de la présente invention, on entend une action de retirer un trognon.

Par produit agricole, au sens de la présente invention, on entend tout type de fruits et légumes qui contiennent une partie comestible.

Généralement, dans un légume tel qu’un chou à choucroute, un chou-fleur, un chou romanesco ou un brocoli, l’inflorescence est généralement considérée comme étant la partie comestible du légume, et est appelée tête ou pomme, formée de fleurettes.

De même, dans un fruit tel qu’une pomme ou une poire, le carpelle est généralement considéré comme étant la partie comestible du fruit.

La plupart des légumes et fruits contiennent alors une partie comestible et une partie non comestible, ou moins comestible tout du moins, qui est en majorité contenue dans un trognon et qui, parfois, s’appelle cœur.

Contrairement au trognon, ce sont ainsi surtout les inflorescences et les carpelles qui présentent de l'intérêt du fait de leur comestibilité avéré sans devoir nécessairement modifier le produit.

En vue de faciliter l’exploitation des produits agricoles par des fabricants de plats surgelés notamment, le trognon est alors éliminé des produits agricoles lors de leur étrognage, de même que les feuilles qui, quant à elle, sont éliminées par effanage.

En effet, les fabricants de plats surgelés notamment souhaitent pouvoir disposer de très grandes quantités de produits agricoles étrognés pour être cuisinés en volumes importants.

Néanmoins, étant donné en particulier la fragilité de ces produits agricoles, leur étrognage est souvent réalisé à la main pour éviter, autant que faire se peut, de les abimer et de prendre le risque qu’ils deviennent alors impropres à la vente, voire à la consommation.

Cependant, une telle intervention humaine a pour inconvénient d’être couteuse, fastidieuse et chronophage. Il en résulte une cadence d’étrognage relativement lente, ce qui empêche de satisfaire aux contraintes qu’imposent les industrielles pour la mise en place d’une cadence d’étrognage élevée.

Pour pallier ces inconvénients, différents types de dispositifs d’étrognage sont connus dans l’état de la technique.

Toutefois, un inconvénient de ces dispositifs d’étrognage réside dans le fait que leur utilisation occasionne des retraits non négligeables de parties comestibles des produits agricoles, en raison notamment de leur imprécision d’étrognage. En effet, dans certains cas, ces imprécisions impliquent le retrait d’une partie de la partie comestible qui se trouve en périphérie du trognon qui lui est, en règle générale, intégralement retiré lorsque le produit agricole à étrogner est clairement identifié. Néanmoins, il arrive que l’étrognage ne soit que partiel, c’est-à-dire que des parties non comestibles du trognon subsistent dans le produit agricole étrogné, ces parties non comestibles se retrouvant alors dans des produits conditionnés, par exemple dans les plats surgelés, ce qui entraînent des non-conformités et des réclamations.

Par ailleurs, un autre inconvénient réside dans le fait que les dispositifs de l’état de la technique sont généralement adaptés à l’étrognage d’un type de produit agricole clairement identifié, notamment défini par ses dimensions. Or, en fonction du type de produit agricole identifié, le trognon varie en diamètre, en longueur et en forme. Il en résulte que les imprécisions d’étrognage précitées sont amplifiées lorsque le type de produit agricole à étrogner varie.

Cela a pour conséquence des pertes importantes de rendement d’étrognage.

Les dispositifs de l’état de la technique ne permettent pas d’être utilisés en continu et de manière automatisée en vue de suivre une cadence élevée d’étrognage conforme aux attentes industrielles.

Il existe donc un besoin de fournir un dispositif d’étrognage qui permette de minimiser, voire de supprimer, l’intervention humaine au cours de l’étrognage de ces produits agricoles tout en garantissant un étrognage satisfaisant, c’est-à-dire en retirant l’intégralité du trognon et en minimisant l’enlèvement de parties comestibles des produits agricoles.

Objectifs de l’invention

La présente invention propose un dispositif d’étrognage qui permet d’étrogner des produits agricoles avec une grande précision de sorte à augmenter le rendement d’étrognage tout en satisfaisant aux cadences industrielles, c’est-à-dire présentant une capacité de production de produits agricoles étrognés suffisamment élevée.

A cet effet, l’invention concerne un dispositif d’étrognage d’un produit agricole, tel qu’un fruit ou un légume, délimité par un pourtour définissant un volume dans lequel un trognon s’étend sur une longueur spécifique depuis une zone spécifique du pourtour, le dispositif comprenant un convoyeur d’amenée contenant une bande de convoyage s’étendant selon un plan longitudinal configurée pour déplacer, selon une direction de déplacement, le produit à étrogner vers une zone de visionnage, la bande de convoyage étant configurée pour maintenir le produit dans une position de repos dans laquelle le trognon est sensiblement dirigé transversalement au plan longitudinal de la bande de convoyage et dans laquelle la zone spécifique du pourtour est visible par des premiers couvrant au moins partiellement la zone de visionnage, les premiers moyens de vision étant configurés pour acquérir au moins des premières données représentatives de l’emplacement du produit par rapport à la bande de convoyage, des deuxièmes données représentatives de la localisation de la zone spécifique du pourtour à partir de laquelle s’étend le trognon du produit, et des troisièmes données représentatives du volume du produit , une unité de détermination d’une instruction de commande, à partir au moins des premières et deuxièmes données, communiquant avec un robot manipulateur comportant au moins un bras mobile muni de moyens de serrage pour, dans une position de préhension du produit, saisir le produit en fonction de l’instruction de commande, selon une direction transversale à l’axe longitudinal autour duquel s’étend le trognon, de moyens de commande automatisés configurés pour déplacer en translation et en rotation, lorsque les moyens de serrage sont dans la position de préhension, le bras mobile vers une position d’étrognage située dans une zone d’étrognage dans laquelle l’axe longitudinal autour duquel s’étend le trognon est sensiblement aligné avec un axe d’étrognage, des deuxièmes moyens de vision communiquant avec une unité de traitement de données connectée aux moyens de commande automatisés, les deuxièmes moyens de vision couvrant au moins partiellement la zone d’étrognage et étant configurés pour visualiser l’axe d’étrognage et ajuster, via l’unité de traitement, la position du bras mobile du robot manipulateur en vue d’aligner l’axe autour duquel s’étend le trognon avec l’axe d’étrognage, le dispositif d’étrognage comprenant en outre des moyens d’étrognage du produit configurés pour retirer le trognon sur la longueur spécifique du trognon selon l’axe d’étrognage depuis la zone du pourtour à partir de laquelle s’étend le trognon.

Un tel dispositif d’étrognage permet de positionner le produit agricole dans une position précise et contrôlée afin de l’étrogner avec une grande précision, c’est-à-dire d’enlever l’intégralité du trognon en minimisant le retrait de parties comestibles, et ce en fonction pour tout type de produits agricoles.

Le dispositif d’étrognage selon l’invention est en outre économique notamment parce qu'il ne nécessite que peu d'interventions manuelles.

Un tel dispositif d’étrognage n'engendre, par ailleurs, que très peu de pertes ou d'altérations des parties comestibles des produits agricoles.

Le dispositif d’étrognage selon l’invention s’adapte à tout type de produits agricoles.

Le dispositif selon l'invention est, de préférence, de structure mécanique robuste, permettant son utilisation prolongée et intensive, les pièces d'usure étant par ailleurs peu coûteuses.

Avantageusement, l’invention comporte les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :

le dispositif d’étrognage comprend en outre une zone préalable de visionnage située en amont de la zone de visionnage, dans laquelle sont placés un module de vision préalable configuré pour visualiser le produit ;
le dispositif d’étrognage comprend en outre un robot préhenseur configuré pour saisir le produit et lui imprimer une rotation par un mouvement de rotation sensiblement égale à 180°C selon un axe de rotation inscrit dans un plan sensiblement parallèle au plan longitudinal selon lequel s’étend la bande de convoyage ; cela permet de garantir la visualisation, par les premiers moyens de vision, de la zone spécifique du pourtour à partir de laquelle s’étend le trognon, et ce peu importe la position initiale du produit sur la bande de convoyage et notamment lorsque ladite zone spécifique n’est initialement pas visible par les premiers moyens de vision du fait que celle-ci se trouve contre la bande de convoyage ;
la surface de contact de la bande de convoyage avec le produit est munie de picots implantés sensiblement perpendiculairement au plan longitudinal de la bande de convoyage ; cela permet de former une sorte de tapis sur lequel les produits sont déposés de sorte à améliorer leur maintien dans la position de repos en vue de faciliter l’acquisition des premières et deuxièmes données par le premier module de vision puis la préhension des produits par le robot manipulateur ;
l’unité de traitement est configurée pour ajuster la position du bras mobile du robot manipulateur en vue de garantir un angle d’inclinaison entre l’axe longitudinal autour duquel s’étend le trognon et l’axe d’étrognage compris entre 3° et 7°, cela permet de corriger automatiquement les écarts d’alignement sans intervention humaine ;
les moyens d’étrognage comprennent un moyen de forage configuré pour se déplacer selon l’axe d’étrognage ; cela permet de procéder efficacement à l’étrognage du produit ;
les deuxièmes moyens de vision sont montés sur le robot manipulateur ; cela permet de visionner le chou à choucroute saisi au cours de sa manipulation par le robot manipulateur.

L’invention concerne également un procédé pour étrogner un produit agricole, tel qu’un fruit ou un légume, délimité par un pourtour définissant un volume dans lequel un trognon s’étend sur une longueur spécifique depuis une zone spécifique du pourtour contenant un trognon, le procédé étant mis en œuvre par le dispositif d’étrognage décrit ci-dessus, et comprenant les étapes suivantes :

positionnement du produit à étrogner sur la bande de convoyage du convoyeur d’amenée, le produit à étrogner étant maintenu dans la position de repos,
déplacement du produit à étrogner vers la zone de visionnage par mise en mouvement de la bande de convoyage,
acquisition, dans la zone de visionnage, d’au moins des premières données représentatives de l’emplacement du produit par rapport à la bande de convoyage, des deuxièmes données représentatives de la localisation de la zone spécifique du pourtour à partir de laquelle s’étend le trognon du produit, et des troisièmes données représentatives du volume du produit,
génération d’un modèle de trognon du produit à partir au moins des deuxièmes et troisièmes données de sorte à estimer au moins la longueur spécifique du trognon du produit,
détermination de l’instruction de commande à partir au moins des premières et deuxièmes données suivie de l’envoi de l’instruction de commande au robot manipulateur,
saisie du produit par le robot manipulateur suivie de la mise en mouvement du produit saisi depuis la zone de visionnage vers la zone d’étrognage dans laquelle le produit est dans la position d’étrognage dans laquelle l’axe longitudinal autour duquel s’étend le modèle de trognon généré est sensiblement aligné avec l’axe d’étrognage,
ajustement de la position d’étrognage du produit par rapport à l’axe d’étrognage pour que l’angle d’inclinaison entre l’axe longitudinal déterminé autour duquel s’étend le modèle de trognon généré et l’axe d’étrognage soit environ égale à une valeur prédéterminée,
étrognage du produit pour retirer le trognon sur toute la longueur spécifique du trognon à partir de la zone spécifique du pourtour à partir de laquelle s’étend le trognon.

Un tel procédé pour étrogner est avantageusement mis en œuvre à une cadence industrielle au cours duquel l’intervention humaine n’est pas nécessaire.

Dans une variante de réalisation, le procédé comprend en outre une étape préalable à l’étape a) de repositionnement au cours de laquelle le produit est saisi par le robot préhenseur, puis manipulé pour lui imprimer une rotation par un mouvement de rotation sensiblement égal 180°C en vue de le positionner dans la position de repos dans laquelle la zone spécifique du pourtour à partir de laquelle s’étend le trognon est visible par les premiers moyens de vision mis en œuvre ultérieurement. Cela permet de positionner chacun des produits agricoles se trouvant sur la bande de convoyage en vue de permettre la visualisation de leur trognon par les premiers moyens de vision.

Brève description des figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront maintenant avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif et non-limitatif en se référant aux figures annexées qui représentent :

FIG. 1: laFIG. 1présente une vue schématique d’un dispositif d’étrognage selon un exemple d’un mode de réalisation de l’invention ;

FIG. 2: laFIG. 2présente une vue schématique d’un exemple de robot préhenseur compris dans le dispositif d’étrognage illustré enFIG. 1;

FIG. 3: laFIG. 3présente une vue schématique d’un exemple de premiers moyens de vision compris dans le dispositif d’étrognage illustré enFIG. 1;

FIG. 4: laFIG. 4présente une vue schématique d’un exemple d’un robot manipulateur compris dans le dispositif d’étrognage illustré enFIG. 1.

Description détaillée

Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.

L’invention concerne un dispositif d’étrognage d’un produit agricole contenant un trognon.

Par exemple, comme produit agricole contenant un trognon, on peut citer les plantes potagères ou les fruits tels que les choux, les pommes, les poires, les brocolis, etc.

Dans la suite du texte, afin de simplification, il ne sera fait état que de l’étrognage de choux à choucroute en vue de le mettre en fleurette, étant entendu que le dispositif d’étrognage selon l'invention peut être employé pour tout autre type de produit agricole à condition de dimensionner le dispositif d’étrognage en conséquence. En particulier, l'invention peut être employée pour d'autres légumes de même structure que celle du chou à choucroute, tels que les crucifères comme les choux romanesco ou brocolis.

Comme illustré enFIG. 1, le chou à choucroute A a, de préférence, une forme de boule, qui lui donne un aspect compact, délimité par un pourtour définissant un volume qui contient le trognon.

Dans les figures, les choux à choucroute A sont alors symbolisés par une boule sensiblement sphérique.

Le trognon du chou à choucroute A s’étend sur une longueur spécifique depuis une zone spécifique de son pourtour. Cette zone spécifique est reconnaissable par tout humain, ou moyens de visualisation connus, parmi le reste de son pourtour. Par exemple, dans le cas du chou à choucroute A, cette zone spécifique contient l’amorce du trognon.

Dans la suite du texte, afin de simplification, il est considéré que le volume du chou à choucroute A comprend une zone supérieure couvrant la zone spécifique à partir de laquelle s’étend le trognon, et une zone inférieure, sensiblement opposée à la zone supérieure, contenant la tête du chou à choucroute A.

Comme indiqué dans la suite, le dispositif d’étrognage selon un mode de réalisation de l’invention comprend notamment au moins un convoyeur 10 d’amenée, un module de vision préalable 20, un robot préhenseur 30, des premiers moyens de vision 40, un robot manipulateur 50, des deuxièmes moyens de vision (non illustrés dans les figures) et un dispositif d’étrognage (non-illustré dans les figures).

En particulier, le convoyeur 10 d’amenée permet, de manière continue ou discontinue, de déplacer des choux à choucroute A. Par exemple, le convoyeur 10 d’amenée permet de déplacer les choux à choucroute A vers une zone préalable de visionnage, puis depuis la zone préalable de visionnage vers une zone de préhension des choux à choucroute par le robot préhenseur 30, puis vers une zone de visionnage, et ensuite vers une zone de manipulation des choux à choucroute par le robot manipulateur 50.

Il est à noter que dans une variante de réalisation non illustrée, il est possible d’avoir plusieurs convoyeurs d’amenées configurés pour réaliser les déplacements.

En particulier, le convoyeur 10 d’amenée contient une bande de convoyage 101 s’étendant selon un plan longitudinal. La bande de convoyage 101 est une bande sans fin entraînée par des moyens d'entraînement appropriés selon une direction de déplacement, de préférence en translation, suivant un sens d'amenée, par exemple horizontal dans le sens de déplacement imposée par la bande de convoyage 101. Dans les figures 1 e 3, le sens d’amenée est dirigé vers la gauche.

La bande de convoyage 101 contient une surface de contact configurée pour accueillir les choux à choucroute A après qu’un opérateur, ou un quelconque dispositif, a permis son dépôt sur celle-ci au cours d’une étape a) de positionnement des choux à choucroute A à étrogner sur la bande de convoyage 101 du convoyeur 10 d’amenée.

Cette surface de contact est munie de moyens de stabilisation de choux à choucroute A par rapport à la bande de convoyage 101 durant son entrainement de sorte que les choux à choucroute A à étrogner sont maintenus dans une position de repos. Par exemple, comme on peut le voir enFIG. 3, les moyens de stabilisation peuvent comporter des picots 102 disposés en cercle configurés pour accueillir un chou à choucroute A à la fois, cette disposition de picots étant bien connue.

Ainsi, soit les choux à choucroute A sont directement déposés contre les moyens de stabilisation, soit ils sont déposés sur la bande de convoyage 101, puis roulent classiquement sur celle-ci avant de se stabiliser dans une position aléatoire. Généralement, dans cette position aléatoire, leur trognon est habituellement tourné, ou orienté, soit vers le bas lorsque l’amorce du trognon est sensiblement du côté ou contre la bande de convoyage 101, soit tourné, ou orienté, vers le haut lorsque l’amorce du trognon est située à l’opposé de la bande de convoyage 101. Autrement dit, lorsque le chou à choucroute A est dans sa position de repos, il se trouve généralement, soit dans la position de repos selon laquelle sa zone supérieure est sensiblement au contact de la bande de convoyage 101, le trognon étant alors tourné vers le bas, soit selon laquelle sa zone inférieure est opposée à la bande de convoyage 101, le trognon étant alors tourné vers le haut.

En particulier, le trognon est tourné vers le haut lorsque la zone du pourtour à partir de laquelle s’étend le trognon, c’est-à-dire dans notre cas l’amorce du trognon, est observable, par exemple, par un dispositif optique, alors que ce dernier est positionné au-dessus du chou à choucroute A qui est lui-même situé sur la surface de contact de la bande de convoyage 101.

Dans un exemple de réalisation non illustré dans les figures, la surface de contact de la bande de convoyage 101 comporte une pluralité de picots ou tiges qui forme une sorte de tapis avec lequel les choux à choucroute A sont susceptibles d’être en contact. Cela permet de garantir la stabilisation des choux à choucroute A après que ces derniers ont roulé sur la bande de convoyage 101.

Dans un exemple de réalisation, les picots ou tiges ne sont pas déformables élastiquement.

Dans un autre exemple de réalisation, les picots ou tiges sont déformables élastiquement. Ainsi, lors du contact du chou à choucroute A avec cette sorte de tapis, les picots ou tiges déformables se déforment et s’écartent les un(e)s des autres et/ou s’aplatissent en ménageant un emplacement privilégié, un renfoncement ou une niche pour le chou à choucroute A. Les picots ou tiges déformables situé(e)s autour de la zone où les picots/tiges ont été déformé(e)s et qui, eux, ne sont que peu ou pas déformés forment ainsi en quelque sorte un bord périphérique qui empêche généralement tout mouvement ultérieur du chou à choucroute A ainsi positionné/niché.

Il est à noter que la densité des picots ou de tiges sur la surface de contact de la bande de convoyage 101 peut varier selon la taille moyenne des choux à choucroute A et de leur masse moyenne. Par exemple, cette densité peut varier entre de 50 à 200 picots ou tiges par m²de surface de la base.

De préférence, les picots sont formés d’un matériau souple déformable élastiquement en flexion transversale. Rien n’empêche cependant que les picots soient déformables élastiquement en compression longitudinale. Les picots peuvent être formés d’un matériau polymère, notamment du PVC, satisfaisant également les dispositions règlementaires relatives à sa mise en contact avec des denrées alimentaires.

Par exemple, les picots ou tiges, qu’ils soient déformables élastiquement ou non, sont définis pas une longueur compris entre 2 et 10 mm, de préférence entre 2 et 3 mm. Cette longueur est suffisante pour éviter que le chou à choucroute A ne roule trop avant de se stabiliser dans sa position de repos.

Dans une variante de réalisation (non représentée dans les figures), la surface de contact de la bande de convoyage 101 est munie, plutôt que de picots, de plusieurs trous ou alvéoles de réception des choux à choucroute A. De préférence, ces trous ou alvéoles de réception sont disposés les uns derrière les autres sur la bande de convoyage 101 selon la direction de déplacement du convoyeur 10 d'amenée. La bande de convoyage 101 comporte par exemple une ou plusieurs séries de trous ou alvéoles de réception alignés dans le sens d'amenée du convoyeur 10 d’amenée. Chaque chou à choucroute A est alors disposé directement, ou roule jusqu’à, dans un trou ou alvéole de réception en ayant son trognon tourné soit vers le bas, soit vers le haut. Lorsque le trognon est tourné vers le bas, la zone supérieure du chou à choucroute A se trouve alors sensiblement en contact avec la bande de convoyage 101, et lorsque le trognon est tourné vers le haut, c’est la zone inférieure du chou à choucroute A qui se trouve alors sensiblement en contact avec la bande de convoyage 101.

Ainsi, les choux à choucroute A peuvent être déposés en vrac sur la surface de contact de la bande de convoyage 101 à la suite de quoi chaque chou à choucroute A roule jusqu’à être dissociés les uns des autres dans une position éventuellement aléatoire, c’est-à-dire sans superposition des choux à choucroute A. Lors d’une telle étape a) de positionnement des choux à choucroute A à étrogner sur la bande de convoyage 101 du convoyeur 10 d’amenée, ni la position ni l’orientation des zones supérieures et inférieures des choux à choucroute A sur la surface de contact de la bande de convoyage 101 n’est déterminée préalablement. Cela étant, la position des choux à choucroute A et l’orientation de leurs zones supérieure et inférieure sont déterminables. Il est à noter toutefois que, d’un point de vue statistique, les choux à choucroute A ont tendance à se positionner et se stabiliser dans la position de repos selon laquelle le trognon est tourné vers le haut.

Par ailleurs, après réalisation de l’étape a) de positionnement, chacun des choux à choucroute A disposé sur la bande de convoyage 101 se succède un par un selon sa direction de déplacement.

En particulier, lorsque la bande de convoyage 101 est munie de picots ou tiges, l’ensemble des choux à choucroute A alors disposés sur celle-ci forme un motif d’ensemble aléatoire qui est alors stable pendant l’entrainement de la bande de convoyage 101 notamment.

En revanche, lorsque la bande de convoyage 101 est munie de trous ou alvéoles ou de picots dessinant un cercle comme représenté enFIG. 3, l’ensemble des choux à choucroute A alors disposés sur celle-ci forme un motif d’ensemble prédéterminé qui est alors stable pendant l’entrainement de la bande de convoyage 101 notamment.

Il est à noter que la surface de contact de la bande de convoyage 101 peut prendre d’autres formes en fonction des produits agricoles à étrogner.

Ensuite, les choux à choucroute A alors stabilisés dans leur position de repos se déplacent, via le convoyeur 10 d’amenée, jusqu’à atteindre, de préférence, un à un la zone préalable de visionnage. Durant ce déplacement, la position de repos qu’occupent les choux à choucroute A reste la même au cours du temps, au moins jusqu’à atteindre la zone préalable de visionnage.

Le convoyeur 10 d'amenée est alors apte à alimenter la zone préalable de visionnage.

De préférence, la vitesse du convoyeur 10 d'amenée est adaptée de sorte que les choux à choucroute A soient maintenus immobiles sur la bande de convoyage 101 qui se déplace à une vitesse optimisée pour garantir une cadence de traitement prédéfini, par exemple qui soit suffisamment élevée pour que le dispositif d’étrognage soit mis en œuvre à une échelle industrielle.

Avantageusement, la longueur utile du convoyeur 10 d'amenée est également adaptée pour permettre avantageusement une bonne immobilisation des choux à choucroute A rebondissants ou roulants sur la bande de convoyage 101.

Cette zone préalable de visionnage est au moins partiellement couverte par le module de vision préalable 20 tel qu’on peut le voir enFIG. 1, étant entendu que celui-ci est décrit ici uniquement à titre d’exemple.

De préférence, le plan de l'ensemble des lignes optiques du module de vision préalable 20 est sensiblement perpendiculaire au plan dans lequel est contenu la direction de déplacement de la bande de convoyage 101, c’est-à-dire à la direction de déplacement des choux à choucroute A.

Par ailleurs, il est à noter que la vitesse du convoyeur 10 d'amenée est adaptée pour garantir un temps d'acquisition suffisant au module de vision préalable 20, le temps d’acquisition étant fonction notamment de la résolution du module de vision préalable 20 ainsi que de son angle de prise de vue.

Le module de vision préalable 20 selon cet exemple de réalisation est un module optique qui, en particulier, comporte à cet effet, une caméra. De préférence, la caméra est configurée pour acquérir une ou plusieurs images d’une partie au moins de la zone préalable de visionnage, de préférence du seul chou à choucroute A qui s’y trouve.

Avantageusement, le module de vision préalable 20 est situé sensiblement perpendiculairement au plan longitudinal de la bande de convoyage 101 et au-dessus de la surface de contact de celle-ci. Ainsi, il lui est possible de visionner chacune des parties des choux à choucroute A qui se trouve être à l’opposé des parties en contact de la bande de convoyage 101 du convoyeur 10 d’amenée. De cette façon, le module de vision préalable 20 est configuré pour prendre des images sensiblement du dessus des choux à choucroute A amenés dans la zone de préalable de vision, c’est-à-dire de se focaliser sur des parties supérieures des choux alors que des parties inférieures de ces derniers sont au contact de la bande de convoyage 101.

Toutefois, dans un exemple de réalisation non-illustré, le module de vision préalable 20 est placé sur une paroi verticale tout en étant apte à observer la partie supérieure de chacun des choux à choucroute A, c’est-à-dire la partie qui est visionnable par le module de vision préalable 20.

Par ailleurs, la caméra est, en particulier, connectée à des moyens de traitement d'images aptes à analyser les images acquises pour déterminer certaines caractéristiques de ces choux à choucroute A.

En particulier, les moyens de traitement d’images permettent de reconnaître les choux à choucroute A, en particulier d’en déterminer leur pourtour et/ou leur centre, opérer la localisation de chacun d’eux sur la bande de convoyage 101, et également identifier les amorces de leur trognon lorsque c’est possible, c’est-à-dire lorsque celui-ci ne se trouve pas du côté, c’est-à-dire proche ou contre, de la bande de convoyage 101. C’est alors dans cette configuration que les amorces des trognons sont détectables. Il est ainsi possible de savoir si le trognon des choux à choucroute A amenés dans la zone préalable de visionnage est tourné vers le haut ou vers le bas. En particulier, lorsque les amorces des trognons sont détectables, la zone supérieure du chou à choucroute A est alors dans ce cas visionnable par le module de vision préalable 20, le trognon étant considéré comme étant sensiblement tourné vers le haut. Néanmoins, le module de vision préalable 20 qui reconnait un chou à choucroute A sans pour autant détecter son amorce de trognon signifie que la zone supérieure du chou à choucroute A est sensiblement contre la surface de contact de la bande de convoyage 101. Dans ce cas, son trognon est alors tourné vers le bas. Il est alors avantageux de retourner ce chou à choucroute A de façon que son trognon soit tourné vers le haut, plutôt que vers le bas afin qu’il soit visible.

Selon un exemple de réalisation, les moyens de traitement d’images sont programmés pour automatiquement localiser les choux à choucroute A et/ou détecter l’amorce des trognons. Cela est, de préférence, réalisé sans intervention humaine, par exemple à l’aide d'un PC industriel ou de tout autre automate ou micro-ordinateur connu en soi.

Avantageusement, les moyens de traitements d’images associent des coordonnées de localisation aux pourtours et/ou aux centres des choux à choucroute A amenés dans la zone préalable de visionnage, en particulier à ceux pour lesquels l’amorce des trognons n’est pas détectable.

Il est à noter, en particulier, que l’amorce du trognon est détectable par le module de vision préalable 20 lorsque le trognon est tourné vers le haut, puisque cette amorce possède une couleur ou une intensité lumineuse (par exemple niveau de couleurs ou niveau de gris dans l'image prise) différente du reste du chou à choucroute A et de son pourtour. Par exemple, cette amorce peut se présenter sous la forme d'une tâche brune à peu près circulaire par rapport au reste du chou à choucroute A de couleur blanche.

Lorsque l’amorce d’un chou à choucroute particulier n’est pas détectée, une étape préalable de repositionnement est réalisée avant que le robot manipulateur 50 ne saisisse le chou à choucroute en question.

De préférence, au cours de cette étape préalable de repositionnement, dans la zone de préhension du robot préhenseur 30 qui peut se recouvrir avec la zone préalable de visionnage, en être intégralement distincte, ou qui peut être en aval de celle-ci dans le sens de déplacement de la bande de convoyage 101, le chou à choucroute A est saisi par le robot préhenseur 30.

Il est à noter que l’entrainement de la bande de convoyage 101 peut cesser, ralentir, ou être modifié au cours de cette étape préalable de repositionnement.

Selon le mode de réalisation illustré enFIG. 1, la zone préalable de visionnage est située en amont de la zone de préhension du robot préhenseur 30 dans le sens de déplacement de la bande de convoyage 101.

Le robot préhenseur 30 est, de préférence, un système poly-articulé de manipulation de choux à choucroute A individuels à au moins deux degrés de liberté.

De préférence, le module de vision préalable 20 est assujetti au robot préhenseur 30 à l’aide d’une unité informatique à laquelle le module de vision préalable 20 et le robot préhenseur 30 sont connectés. De cette façon, les coordonnées de localisation du pourtour et/ou du centre du chou à choucroute A se retrouvant dans la zone préalable de visionnage sont par exemple enregistrées dans un élément de stockage auquel est connectée l’unité informatique. Cela permet au robot préhenseur 30 de saisir, avec une orientation déterminée, le chou à choucroute A localisé dont le trognon est tourné vers le bas.

De cette façon, le chou à choucroute A dont le trognon est tourné vers le bas est alors tenu dans une position de prise du robot préhenseur 30, puis est ensuite soulevé du convoyeur 10 par le robot préhenseur 30 pour le manipuler et lui imprimer une rotation par un mouvement de rotation sensiblement égal 180°C par rapport à un axe de rotation horizontal et par rapport à sa position initiale. En particulier, l’axe de rotation de ce mouvement est inscrit dans un plan parallèle au plan longitudinal selon lequel s’étend la bande de convoyage 101. De préférence, l’axe de rotation est en outre sensiblement perpendiculaire à l’axe défini par la direction de déplacement de la bande de convoyage 101. Enfin, après cette rotation, le chou à choucroute A est repositionné sur la bande de convoyage 101 dans une nouvelle position de repos dans laquelle son trognon est effectivement tourné vers le haut.

Pour ce faire, le robot préhenseur 30 comporte un bras mobile configuré pour se déplacer en translation verticale selon une direction sensiblement transversale au plan longitudinal selon lequel s’étend la bande de convoyage 101 en vue notamment de lever le chou à choucroute A par rapport à la bande de convoyage 101. Ce bras mobile comporte une première extrémité fixée directement ou indirectement à une embase, et une deuxième extrémité munie d'un système de serrage 301 du pourtour P du chou à choucroute A.

Tel qu’illustré enFIG. 2, le système de serrage 301 comporte un châssis 302 qui est ici constitué de tôles d’acier, le tout étant dimensionné en fonction des choux à choucroute A à manipuler. Le châssis 302 est de préférence de forme oblongue.

Deux brides, 3011 et 3012, de serrage sont fixées sensiblement perpendiculairement au châssis 302. Au moins une de ces deux brides, 3011 et 3012, est fixée au châssis 302 suivant une liaison glissière alors que l’autre est immobile par rapport au châssis 302. Cela permet à la bride, 3011 ou 3012, fixée selon la liaison glissière de se déplacer en translation, de préférence selon une direction rectiligne, relativement par rapport à l’autre bride, 3011 ou 3012, en vue de s’en rapprocher ou de s’en éloigner. Ce déplacement en translation est, par exemple, actionné par un moteur ou par un quelconque vérin dimensionné en conséquence.

Selon une variante, les deux brides, 3011 et 3012, sont fixées au châssis 302 suivant une liaison glissière.

Chaque bride, 3011 et 3012, de serrage comporte un doigt 3111 et 3112, de préférence de forme oblongue. Les doigts 3111 et 3112 sont fixés aux brides, 3011 et 3012, suivant une liaison pivot. Au moins une zone des doigts comporte un élément de contact 3113 et 3114, par exemple en polymère, destiné à être au contact des choux à choucroute A à manipuler.

De préférence, la liaison pivot est ménagée sensiblement au milieu de chaque doigt 3111 et 3112 et l’élément de contact 3113 et 3114 est fixé sur une des extrémités des doigts 3111 et 3112.

Ces doigts 3111 et 3112 sont également configurés pour réaliser un mouvement de rotation au moins sensiblement égal à 180° du chou à choucroute A enserré entre les brides, 3011 et 3012, et au contact des éléments de contact 3113 et 3114. Cette mise en rotation est, par exemple, actionnée par un moteur ou par un quelconque moyen dimensionné en conséquence.

De cette façon, le système de serrage 301 permet d’exercer un serrage rectiligne, c'est-à-dire de type étau, contre deux flancs du pourtour du chou à choucroute A dans une direction transversale à la longueur spécifique selon laquelle s’étend sensiblement son trognon, et également une rotation du chou à choucroute A par rapport à la direction rectiligne du serrage. En particulier, ces flancs sont opposés l’un de l’autre et s’étendent transversalement au plan longitudinal selon lequel s’étend la bande de convoyage 101.

En particulier, le système de serrage 301 est configuré pour se trouver dans une position d'ouverture et dans une position de fermeture, c’est-à-dire de serrage ou de prise. Dans la position d'ouverture, les doigts 3111 et 3112 sont suffisamment écartés pour permettre qu’un chou à choucroute A puisse être placé entre eux.

De préférence, le robot préhenseur 30 amène le système de serrage 301 dans cette position d'ouverture par le dessus du chou à choucroute A, du fait de la connexion du robot préhenseur 30 avec l’unité informatique elle-même connectée au moyen de stockage dans lequel sont enregistrés les coordonnées de localisation du pourtour et/ou du centre du chou à choucroute A du fait de son passage dans la zone préalable de visionnage.

Puis, le robot préhenseur 30 est automatiquement commandé par l’unité informatique pour faire passer le système de serrage 301 dans une position de prise du chou à choucroute A dans laquelle le chou à choucroute A est saisi, suite au rapprochement relatif des deux doigts 3111 et 3112.

Après la saisie du chou à choucroute A par le robot préhenseur 30, l’unité informatique commande éventuellement le bras mobile pour appliquer au chou un mouvement de translation dirigé vers le haut afin de s’éloigner au moins légèrement de la bande de convoyage 101. Puis, l’unité informatique commande les deux doigts 3111 et 3112 pour que ces derniers appliquent une rotation sensiblement égale à 180° de sorte que le trognon du chou à choucroute A saisi soit maintenant tourné vers le haut. Puis, le bras mobile du robot préhenseur 30 applique un mouvement de translation verticale dirigé vers le bas pour repositionner le chou à choucroute A sur la bande de convoyage 101, le chou à choucroute A étant dorénavant dans la position de repos selon laquelle l’amorce du trognon est visible car située dans la partie supérieure du chou qui se trouve à l’opposé de la zone en contact de la bande de convoyage 101.

Il est à noter par ailleurs que ce système de serrage 301 du pourtour du chou à choucroute A permet de s'adapter à divers types et dimensions de chou à choucroute A. Le système de serrage 301 est réglé pour exercer un effort de serrage prescrit autour du chou à choucroute A, afin de ne pas l'abîmer.

Il est à noter que, lors du repositionnement du chou à choucroute A sur la bande de convoyage 101, les picots élastiquement déformables subissent de nouveau une déformation élastique pour se stabiliser/caler.

Ainsi, tous les choux à choucroute A à étrogner qui se déplacent au cours d’une étape b) de déplacement vers la zone de visionnage par mise en mouvement de la bande de convoyage 101 depuis la zone préalable de visionnage vers la zone de visionnage, sont dans une position de repos dans laquelle le trognon est tourné vers le haut, c’est-à-dire est sensiblement dirigé transversalement au plan longitudinal de la bande de convoyage 101 et dans laquelle l’amorce du trognon de chacun de ces choux à choucroute A est visible par des premiers moyens de vision 40 couvrant au moins partiellement la zone de visionnage.

Les premiers moyens de vision 40 sont au moins configurés pour détecter avec précision la localisation de l’amorce du trognon, et également pour déterminer précisément le pourtour du chou à choucroute A. Cela permet de réaliser une représentation en trois dimensions de son trognon, représentation qui, en fonction des besoins, est enregistrée dans une unité de stockage. Cette représentation peut être visible par un opérateur.

De préférence, les premiers moyens de vision 40 comportent un système optique, par exemple à infrarouge, constitué d’un ou plusieurs modules optiques 413.

De préférence, le système optique contient trois modules optiques 413.

De manière préférée, les modules optiques 413 sont identiques et interchangeables.

De manière préférée, chaque module optique 413 est orienté dans des directions différentes de manière à couvrir un champ de vision continu. En particulier, chaque module optique 413 possède un champ de vision dans le plan horizontal compris entre 120° et 360°. La juxtaposition des trois modules optiques 413 permet d'obtenir un champ de vision périphérique de 360°, sans aucun angle mort.

Avantageusement, les champs de vision dans le plan horizontal de deux modules optiques 413 adjacents se recouvrent partiellement. De préférence, chaque point du champ de vision périphérique du système est couvert par au moins deux modules optiques 413.

De manière préférée, chaque module optique 413 comporte au moins une caméra vidéo. L’utilisation de caméras assure un compromis entre un coût limité et des performances élevées de manière à obtenir une résolution spatiale optimale. De manière avantageuse, le nombre de caméras est déterminé en fonction de la résolution de chaque caméra et de l'optique qui définit l'ouverture angulaire de chaque caméra. De préférence, l'axe de vision d'une caméra vidéo est dirigé, ou tourné, vers le bas et est décalé de moins de 30° à 45° par rapport à l'axe vertical de manière que chaque axe de vision converge vers le chou à choucroute A situé dans la zone de visionnage, en particulier situé au centre du triangle formé par les trois modules optiques 413.

De préférence, chaque module optique 413 comporte un dispositif de traitement électronique relié à chacune des caméras vidéo du système optique et adapté pour être relié à un système de gestion, en particulier, centralisé. Ainsi, chaque module optique 413 permet de traiter localement les données de chaque caméra avant de les transmettre, ce qui permet d'accélérer la détection de la localisation de l’amorce du trognon du chou à choucroute A placé dans la zone de visionnage, et également de précisément en déterminer son pourtour.

De préférence, les caméras vidéo sont des caméras ultra haute définition (désignation commerciale 4K) afin de bénéficier d'une résolution optimale. Cela est particulièrement intéressant pour détecter l’amorce d’un trognon qui peut être de faibles dimensions.

De manière avantageuse, les dispositifs de traitement permettent de sélectionner les données ultra-haute définition qui doivent être transmises, ce qui autorise une détection en temps réel avec des dispositifs de traitement peu onéreux ayant des ressources limitées.

De préférence, tel qu’illustré dans laFIG. 3, le système optique comprend une base de support 41 sur laquelle les trois modules optiques 413 sont montés.

De préférence, la base de support 41 comporte une tige de fixation 411 sensiblement verticale à laquelle sont fixées trois branches 412 radiales qui supportent un ou plusieurs modules optiques 413. Les modules optiques 413 sont positionnés aux extrémités des branches 412 de manière à permettre un visionnage périphérique comme cela sera présenté par la suite. De manière préférée, en utilisation, les modules optiques 413 s'étendent dans un même plan horizontal, l'orientation du support étant avantageusement indifférente.

Dans cet exemple, la base de support 41 se présente sous la forme d'une pièce aplatie de forme triangulaire qui est adaptée pour être fixée en position horizontale, par exemple, à une potence par la tige de fixation 411 sensiblement verticale. La base de support 41 est de préférence réalisée en matière métallique afin de présenter une résistance mécanique importante mais il est possible que d'autres matériaux puissent également convenir.

Chaque branche 412 possède une longueur comprise entre 50 cm et 150 cm, de préférence entre 70 cm et 100 cm. Il est à noter par ailleurs que plus l'écartement entre deux modules optiques 413 est important, plus la position tridimensionnelle du trognon peut être estimée de manière précise par stéréoscopie. Cela est particulièrement avantageux pour la détection lorsque l'environnement est très bruité (présence d'autres objets dans les images vidéo). Par ailleurs, une telle longueur permet de conserver un système optique compact afin de pouvoir être transporté et installé de manière rapide et pratique.

En référence à laFIG. 3, les branches 412 sont écartées angulairement dans un plan horizontal d'utilisation d'un angle compris entre 80° et 160° de manière à écarter les modules optiques 413 les uns des autres et améliorer l'estimation de la position tridimensionnelle par stéréoscopie. De préférence, les branches 412 sont écartées d'un angle de 120°. Cela permet de visionner le chou à choucroute A à 360° et de se le représenter dans son intégralité.

Avantageusement, les images obtenues par les modules optiques 413 précités sont configurées pour être exploitées afin d’en acquérir différentes données qui, de préférence, se classent au moins en trois catégories et à l’aide desquelles il est ultérieurement possible de se représenter le trognon en trois dimensions après avoir généré un modèle de trognon représentatif. Ainsi, à cette occasion, est réalisée une étape c) d’acquisition dans la zone de visionnage, de premières données, deuxièmes données, et troisièmes données.

Les premières données sont représentatives de l’emplacement du chou à choucroute A sur la bande de convoyage 101. L’exploitation de ces premières données permet au robot manipulateur 50 de venir ultérieurement se saisir du chou à choucroute A comme cela sera décrit dans la suite de cette description. Le robot manipulateur 50 comprend alors un bras mobile 51 dont son champ d’action lui permet de se saisir du chou à choucroute A.

Les deuxièmes données sont représentatives de la localisation de l’amorce du trognon à partir de laquelle s’étend le trognon du produit. L’exploitation de ces deuxièmes données permet d’estimer l’orientation du trognon, en particulier d’estimer l’axe autour duquel s’étend le trognon à l’intérieur du chou à choucroute A.

Les troisièmes données sont représentatives du volume du chou à choucroute A. Il est à noter qu’en exploitant ces troisièmes données, il est notamment possible d’estimer la position du centre de gravité du chou à choucroute A. L’exploitation de ces troisièmes données permettent également d’estimer la forme du trognon, en particulier ses dimensions, notamment son diamètre. L’exploitation de ces troisièmes données permettent également d’ajuster la direction de l’axe estimé autour duquel s’étend le trognon à l’intérieur du chou à choucroute A.

A l’aide des premières et deuxièmes données, il est également possible de déterminer les coordonnées d’un point caractéristique de l’amorce du trognon, par exemple son centre. Par exemple, ce point caractéristique est fonction de deux axes sécants ou perpendiculaires X1 et X2 définissant un plan, le point caractéristique représentant l’amorce du trognon en deux dimensions.

Aussi, à l’aide des deuxièmes et troisièmes données, il est possible de déterminer une longueur spécifique du trognon qui s’étend à partir du point caractéristique de l’amorce du trognon. La longueur spécifique est suivant un axe X3 qui coïncide avec l’axe estimé autour duquel s’étend le trognon, cet axe X3 traversant le plan défini par les axes X1 et X2 et passant par le point caractéristique. Cela permet d’estimer la profondeur du trognon à l’intérieur du chou à choucroute A.

Il est à noter que la profondeur du trognon dans le chou à choucroute A, autrement dit la longueur spécifique du trognon, est une valeur qui est généralement connue à l'avance et comprise entre 70 et 180 mm.

Avantageusement, est alors réalisée une étape d) de génération d’un modèle de trognon du chou à choucroute A à partir au moins des deuxièmes et troisièmes données. Cela permet en outre d’estimer de manière précise, et de se représenter en trois dimensions le trognon qui s’étend à l’intérieur du chou à choucroute A situé dans la zone de visionnage.

De préférence, le modèle de trognon est corrigé à l’aide d’une intelligence artificielle qui, à partir d’un réseau de neurones et d’une banque de données d’images prises par les modules optiques 413, est configurée pour corriger, le cas échéant, le modèle de trognon généré de sorte à ce que celui-ci reproduise au mieux le véritable trognon qui est, notamment, fonction du volume du chou à choucroute A, de la géométrie de son pourtour et de l’aspect de l’amorce de son trognon.

En particulier, l'analyse des deuxièmes et troisièmes données permet d’estimer, en sus de sa profondeur, l'importance du trognon, c'est-à-dire très schématiquement son diamètre de façon à pouvoir ultérieurement le retirer avec précision en minimisant la quantité de parties comestibles qui en sera également retirée et en considérant alors sa longueur spécifique estimée.

Comme indiqué ci-avant, le modèle de trognon généré est alors enregistré dans l’unité de stockage.

Par ailleurs, l’utilisation combinée des premières données, des coordonnées en X1, X2, X3 du point caractéristique du trognon, et de la valeur du diamètre du trognon estimées alors à l’aide des premiers moyens de vision 40 permettent en outre de calculer la position du trognon estimée par rapport au robot manipulateur 50, en particulier par rapport à des moyens de serrage 52 connectés à son bras mobile 51.

De préférence, à partir des différentes données acquises ci-dessus, un calculateur détermine le mouvement relatif que doit adopter le bras mobile 51 du robot manipulateur 50 pour être en capacité de saisir, ou serrer, le chou à choucroute A et également de le manipuler tout en s’assurant que l’amorce du trognon reste accessible et visible.

Dans cette configuration, le calculateur est connecté à une unité de détermination d’une instruction de commande lui-même connecté au robot manipulateur 50 de sorte à en contrôler ses mouvements, en particulier ceux du bras mobile 51 et des moyens de serrage 52.

De cette façon, une étape e) de détermination de l’instruction de commande à partir de différentes données acquises, suivie de l’envoi de l’instruction de commande au robot manipulateur 50, est réalisée. Cela permet notamment au calculateur de calculer la trajectoire que doit adopter le bras mobile 51 par rapport au chou à choucroute A pour être correctement saisi afin d’assurer le guidage automatique du bras mobile 51. Cela permet également au calculateur de calculer la position des moyens de serrage 52 à laquelle doit avoir lieu leur activation pour saisir le chou à choucroute A. Cette trajectoire et cette position sont calculées en fonction notamment des premières données représentatives précités, c’est-à-dire de l’emplacement du chou à choucroute A sur la bande de convoyage 101. De préférence, cette trajectoire et cette position sont en outre calculées en fonction des deuxièmes et troisièmes données représentatives de sorte que le chou à choucroute A soit saisi par les moyens de serrage 52 selon une direction transversale à l’axe longitudinal autour duquel s’étend le modèle de trognon généré.

En particulier, comme illustré enFIG. 4, ce robot manipulateur 50 est un robot poly-articulé, de préférence à au moins six axes, dont le poignet 511 est prolongé des moyens de serrage 52 configurés pour saisir le chou à choucroute A situé sur la bande de convoyage 101.

Le robot manipulateur 50 comporte un bâti 512 maintenant le bras mobile 51 articulé à l’extrémité duquel se trouve les moyens de serrage 52. Cela permet au bras mobile 51 de déplacer les moyens de serrage 52 par la combinaison de six mouvements élémentaires classique et caractéristiques des robots à six axes de l’état de la technique.

De préférence, les moyens de serrage 52 comprennent une pince 520 comportant deux bras mobiles en translation 521 et 522 et fixés à un châssis 523 par une liaison glissière pour exercer un serrage sur une partie du pourtour du chou à choucroute A. Ces bras mobiles en translation 521 et 522 sont configurés pour se rapprocher l’un de l’autre en vue de saisir, dans une position de fermeture de la pince 520, le chou à choucroute A, ou de s’éloigner l’un de l’autre en vue de s’en dessaisir dans une position d’ouverture de la pince 520. Les déplacements des bras mobiles en translation 521 et 522 sont, par exemple, actionnés par un moteur ou par un quelconque vérin dimensionné en conséquence. La direction du déplacement de ces bras mobiles en translation 521 et 522 est, de préférence, sensiblement rectiligne.

Selon une variante de réalisation, un seul bras est mobile en translation pour se mettre en mouvement alors que l’autre bras est fixe.

Chacun de ses bras mobiles en translation 521 et 522 est muni d’un élément de contact 532 et 533 configuré pour être en contact avec les choux à choucroute A à manipuler. Par exemple, ces éléments de contact 532 et 533 sont de forme cylindrique.

Il est à noter que les moyens de serrage 52 et les éléments de contact 532 et 533 sont adaptés à divers types et dimensions de choux à choucroute A. Il est à noter que les moyens de serrage 52 sont réglés pour exercer un effort de serrage prescrit autour du chou à choucroute A, afin de ne pas l'abîmer.

Par ailleurs, le bras mobile 51 est classiquement configuré pour pivoter les moyens de serrage 52, en particulier le châssis 523, d'un angle i autour d'un premier axe, d’un angle j autour d’un deuxième axe passant par le poignet 511 et d’un angle k autour d’un troisième axe passant par le poignet 511 et sécant au deuxième axe du poignet 511.

Avantageusement, les éléments de contact 532 et 533 sont fixés aux bras mobiles en translation 521 et 522 de la pince 520 par une liaison pivot suivant un quatrième axe de rotation sensiblement parallèle à la direction de déplacement des bras mobiles en translation 521 et 522. De cette façon, il est possible d’appliquer un mouvement de rotation supplémentaire au chou à choucroute A serré entre les deux éléments de contact 532 et 533 afin d’ajuster avec précision et rapidité la position du chou à choucroute A alors saisi par rapport à ce quatrième axe de rotation.

Il est à noter que, à chacune de ses articulations et rotations, y compris celles selon le quatrième axe de rotation, le robot manipulateur 50 comporte un moteur rotatif auquel est associé un codeur de position. Les différents moteurs rotatifs et leurs codeurs de positions associés sont reliés, via une communication filaire ou sans fils, à l’unité de détermination d’une instruction de commande, elle-même connecté au calculateur.

Ainsi, une fois que les moyens de serrage 52 sont correctement positionnés sur le chou à choucroute A, c’est-à-dire sensiblement selon une direction transversale à l’axe longitudinal autour duquel s’étend le modèle de trognon généré, les moyens de serrage 52 se ferment après réception d’une commande de fermeture émise par l’unité de détermination d’une instruction. Ainsi, au cours d’une étape f), le robot manipulateur 50 se saisit du chou à choucroute A via ses moyens de serrage 52 après leur activation, de préférence après le rapprochement relatif des bras mobiles en translation 521 et 522.

De préférence, la position des moyens de serrage 52 du robot manipulateur 50 sur le pourtour du chou à choucroute A à saisir dans la zone de manipulation du robot manipulateur 50 est pilotée sur la base des calculs du calculateur qui utilise, de préférence, une intelligence artificielle. De préférence, cette étape de saisie est effectuée à partir d’un réseau de neurones et d’une banque de données d’images prises par les modules optiques 413. Par exemple, chaque image est associée à une position particulière du chou à choucroute A à saisir.

De préférence, une fois saisi, l’amorce du chou est en vis-à-vis du châssis 523 des moyens de serrage 52.

Puis, en fonction des calculs obtenus par le calculateur, éventuellement associé à l’intelligence artificielle, le robot manipulateur 50 manipule le chou à choucroute A alors saisi et le déplace depuis la zone de manipulation du robot manipulateur 50, vers la zone d’étrognage 60, en appliquant au chou des pivotements, rotations et translations.

Au cours de cette manipulation, l’amorce du trognon reste den vis-à-vis du châssis 523.

Classiquement, cette manipulation depuis la zone de manipulation du robot manipulateur 50, vers la zone d’étrognage 60, est contrôlée à l’aide de moyens de commande automatisés qui sont configurés pour déplacer en translation et en rotation le bras mobile 51 jusqu’à la zone d’étrognage, et, de préférence, placer le chou à choucroute A au contact d’un moyen de stabilisation 602 que comporte un support plan 601 sensiblement horizontal situé dans la zone d’étrognage. Le moyen de stabilisation 602 est configuré pour maintenir immobile le chou à choucroute A une fois déposé. Les moyens de stabilisation 602 sont connus et peuvent être de tous types et formes configurés pour maintenir immobile le chou à choucroute A au cours de son étrognage ultérieur.

Avantageusement, pour visionner la position du chou à choucroute A dans la zone d’étrognage 60, des deuxièmes moyens de vision 700 sont en partie fixés sur le robot manipulateur 50 et configurés pour visionner le chou à choucroute A saisi par la pince 520.

De préférence, ces deuxièmes moyens de vision 700 sont configurés pour identifier la position du chou à choucroute A dans la zone d’étrognage 60.

De préférence, les deuxièmes moyens de vision 700 sont disposés de façon à visionner l’amorce du trognon du chou à choucroute A saisi par la pince 520.

De préférence, les deuxièmes moyens de vision 700 sont en partie connectés à l’unité de stockage dans laquelle est stocké le modèle de trognon qui a préalablement été généré par les premiers moyens de vision 40 et qui correspond au chou à choucroute A saisi par le robot manipulateur 50.

De cette façon, le chou à choucroute A saisi est identifié par le modèle de trognon qui a été généré préalablement. Cela permet d’associer, au chou à choucroute A saisi, son modèle de trognon, et en particulier d’estimer la position de l’axe longitudinal du modèle de trognon généré par rapport à l’orientation réel du chou à choucroute saisi.

Pour ce faire, les deuxièmes moyens de vision 700 comportent, de préférence, un système optique apte à prendre des images.

Selon une caractéristique de l’invention, le système optique comporte une caméra. Celle-ci est configurée pour acquérir des données définissant le volume du chou à choucroute saisi et de la position de l’amorce de son trognon. En fonction de ces données et du modèle de trognon généré auquel les deuxièmes moyens de vision 700 ont accès, on identifie l’axe longitudinal autour duquel s’étend le modèle de trognon généré.

Cette identification est de préférence réalisée à l’aide d’une unité de calcul avec laquelle communiquent les deuxièmes moyens de vision 700.

Pour faciliter le visionnage et garantir une identification précise de l’axe longitudinal du modèle de trognon généré, le système optique est, de préférence, au moins en partie fixé contre le châssis 523, par exemple entre les bras mobiles en translation 521 et 522. Cela permet à l’axe principale de l’angle de vue du système optique d’être perpendiculaire à l’axe de déplacement des bras mobiles en translation 521 et 522. De cette façon, l’amorce du chou à choucroute A saisi peut être couvert par l’angle de vue du système optique, donc visionné par celui-ci.

De préférence, le contrôle de la position du chou à choucroute A saisi par la pince 520 par les deuxièmes moyens de vision 700 est réalisé en temps réel.

De cette façon, le robot manipulateur 50 est en capacité de déposer avec précision le chou à choucroute A sur le support plan 601 en contrôlant l’orientation de son trognon sur la base de l’orientation de l’axe longitudinal du modèle de trognon qui a été généré préalablement.

Dans un exemple de réalisation, la zone d’étrognage 60 contient des moyens d’étrognage (non-illustrés dans les figures) placés au-dessus du support plan 601 de sorte à étrogner des choux à choucroute A placés dans la zone d’étrognage 60, et qui est, en particulier, au contact d’un moyen de stabilisation 602. Dans cette configuration, les choux à choucroute A placés dans la zone d’étrognage ont leur trognon orienté, de préférence, vers le haut de sorte que leur amorce soit directement accessible par ces moyens d’étrognage. Les moyens d’étrognage sont notamment définis par un axe d’étrognage prédéfini et connu.

Il convient alors de placer le chou à choucroute A au contact d’un des moyens de stabilisation 602 de façon que l’axe d’étrognage puisse être aligné avec, ou être parallèle à, l’axe autour duquel s’étend le modèle de trognon généré correspondant au chou à choucroute effectivement placé contre le moyen de stabilisation 602.

De préférence, ces deuxièmes moyens de vision 700 sont connectés à l’unité de détermination d’une instruction de commande de sorte à modifier la position du chou à choucroute A en fonction de l’orientation de l’axe d’étrognage avant de le placer contre le moyen de stabilisation 602.

Ces deuxièmes moyens de vision 700 communiquent en outre avec l’unité de traitement connecté aux moyens de commande automatisés, qui ont accès aux coordonnées de l’axe d’étrognage, de sorte à modifier la position du chou à choucroute A en fonction notamment des données issues des deuxièmes moyens de vision 700. De cette façon, le robot manipulateur 50 ajuste la position du bras mobile 51 du robot manipulateur 50 en fonction du positionnement de l’axe d’étrognage et l’orientation de l’axe longitudinal du modèle de trognon généré, cet ajustement étant alors visionné par les deuxièmes moyens de vision 700. Les moyens de commandes sont alors de préférence connectés au calculateur et, de préférence, à l’unité de détermination d’une instruction de commande en vue de faire coïncider l’axe d’étrognage avec l’axe longitudinal du modèle de trognon généré dans la zone d’étrognage.

Pour modifier l’orientation du chou à choucroute A saisi, avant d’être disposé au contact du moyen de stabilisation 602, les éléments de contact 532 et 533 des bras mobiles en translation 521 et 522 appliquent une rotation au chou à choucroute A saisi pour ajuster davantage l’orientation de l’axe longitudinal autour duquel s’étend le modèle de trognon généré vis-à-vis de l’axe d’étrognage.

Cette rotation est actionnée par les éléments de contact 532 et 533 sur la base des images obtenues par le système optique des deuxièmes moyens de vision 700. Pour ce faire, les moyens de commandes de la rotation des éléments de contact 532 et 533 sont commandés par le calculateur et sont assujettis aux deuxièmes moyens de vision 700.

Cela permet de réaliser une étape g) d’ajustement de la position d’étrognage du chou à choucroute A saisi par rapport à l’axe d’étrognage. De cette façon, l’angle d’inclinaison entre l’axe longitudinal autour duquel s’étend le modèle de trognon généré et l’axe d’étrognage est corrigé pour qu’il soit environ égal à une valeur prédéterminée.

Avantageusement, l’unité de traitement est configurée pour ajuster la position du bras mobile 51 du robot manipulateur 50 en vue de garantir un angle d’inclinaison entre l’axe longitudinal autour duquel s’étend le modèle de trognon généré et l’axe d’étrognage compris entre 3° et 7°.

Il est à noter que l’axe d’étrognage est, de préférence, fixe. Ainsi, seule l’orientation du chou à choucroute A saisi est modifiée pour ajuster l’angle d’inclinaison précité.

De préférence, la position du chou à choucroute A dans la zone d’étrognage est pilotée sur la base des calculs du calculateur qui utilise éventuellement une intelligence artificielle et de l’unité de calcul sur la base de laquelle est identifié l’axe longitudinal autour duquel s’étend le modèle de trognon généré. De préférence, cette étape d’ajustement est effectuée à partir d’un réseau de neurones et d’une banque de données d’images prises par le système optique des deuxièmes moyens de vision. Par exemple, chaque image est associée à une position particulière du chou à choucroute A, notamment du modèle de trognon généré, avant son étrognage.

Finalement, une fois que l’axe longitudinal autour duquel s’étend le trognon du modèle généré et l’axe d’étrognage sont sensiblement alignés, ou parallèle, comme présenté ci-avant, le robot manipulateur 50, de préférence, se dessaisit du chou à choucroute. Ensuite, est réalisée une étape h) d’étrognage du chou à choucroute A pour retirer le trognon sur toute la longueur spécifique du modèle de trognon généré.

Dans un exemple de réalisation avant son étrognage, le chou à choucroute A placé contre le moyen de stabilisation 602 peut être déplacé, par exemple via un convoyeur, jusqu’à se retrouver au niveau des moyens d’étrognage, en particulier au niveau de son axe d’étrognage.

Dans un autre exemple de réalisation, les moyens d’étrognage sont placés au niveau d’une zone de réception du chou à choucroute dans la zone d’étrognage 60 de sorte à ce que l’axe d’étrognage puisse être directement aligné avec l’axe du modèle de trognon généré.

Par ailleurs, les moyens d’étrognage mis en œuvre ici sont ceux classiquement utilisés. En particulier ils comportent une foreuse qui est connue en soi et adaptée à de l’étrognage de produits agricoles selon l’axe d’étrognage clairement défini.

De préférence, les moyens d’étrognage sont connectés à l’unité de stockage dans laquelle est stocké le modèle de trognon qui a été généré par les premiers moyens de vision. Cela permet aux moyens d’étrognage de connaitre la longueur spécifique du modèle de trognon généré.

Par exemple, la foreuse est une scie cloche dont le diamètre du foret est inférieur ou égal à 10 cm, de préférence, inférieur ou égal à 8 cm. De cette façon, il est possible de retirer l’intégralité du trognon, et également de minimiser la partie comestible qui est, par la même occasion, retirée et qui se trouve à la périphérie du trognon.

Avantageusement, le diamètre est environ inférieur ou égal à 6 cm dans la mesure où, à l’aide du dispositif selon l’invention, il est possible de placer avec précision l’axe d’étrognage par rapport à l’axe autour duquel s’étend le modèle de trognon généré, au mieux de les faire coïncider.

De préférence, au cours de l’étrognage, le robot ne tient plus le chou à choucroute A qui est disposé sur des pics comme indiqué ci-avant.

L’étrognage débute et la scie cloche descend jusqu’à être en contact avec le chou à choucroute A à étrogner. A l’aide de sa fonction de palpage, la scie cloche détecte le chou à choucroute A. C’est à partir de la détection du chou à choucroute A que la profondeur d’étrognage est calculée.

Pour ce faire, la foreuse est actionnée par des moyens d'entraînement appropriés configurés pour abaisser la foreuse selon une direction rectiligne vers le chou à choucroute A, puis l’étrogner selon son axe d’étrognage, avant de la remonter une fois la longueur spécifique du modèle de trognon généré atteinte.

De cette façon, un tel étrognage permet d’étrogner le chou à choucroute A avec une grande précision, c’est-à-dire selon l’axe moyen autour duquel s’étend le trognon, à la bonne profondeur, sans trop enlever de matière tout en garantissant le retrait intégral du trognon, et sans que le chou à choucroute A soit transpercé de part en part.

Claims

Dispositif d’étrognage d’un produit agricole, tel qu’un fruit ou un légume, délimité par un pourtour définissant un volume dans lequel un trognon s’étend sur une longueur spécifique depuis une zone spécifique du pourtour, le dispositif comprenant un convoyeur (10) d’amenée contenant une bande de convoyage (101) s’étendant selon un plan longitudinal configurée pour déplacer, selon une direction de déplacement, le produit à étrogner vers une zone de visionnage, la bande de convoyage (101) étant configurée pour maintenir le produit dans une position de repos dans laquelle le trognon est sensiblement dirigé transversalement au plan longitudinal de la bande de convoyage (101) et dans laquelle la zone spécifique du pourtour est visible par des premiers moyens de vision (40) couvrant au moins partiellement la zone de visionnage, les premiers moyens de vision (40) étant configurés pour acquérir au moins des premières données représentatives de l’emplacement du produit par rapport à la bande de convoyage (101), des deuxièmes données représentatives de la localisation de la zone spécifique du pourtour à partir de laquelle s’étend le trognon du produit, et des troisièmes données représentatives du volume du produit , une unité de détermination d’une instruction de commande, à partir au moins des premières et deuxièmes données, communiquant avec un robot manipulateur (50) comportant au moins un bras mobile (51) muni de moyens de serrage (52) pour, dans une position de préhension du produit, saisir le produit en fonction de l’instruction de commande, selon une direction transversale à l’axe longitudinal autour duquel s’étend le trognon, de moyens de commande automatisés configurés pour déplacer en translation et en rotation, lorsque les moyens de serrage (52) sont dans la position de préhension, le bras mobile (51) vers une position d’étrognage située dans une zone d’étrognage dans laquelle l’axe longitudinal autour duquel s’étend le trognon est sensiblement aligné avec un axe d’étrognage, des deuxièmes moyens de vision communiquant avec une unité de traitement de données connectée aux moyens de commande automatisés, les deuxièmes moyens de vision couvrant au moins partiellement la zone d’étrognage et étant configurés pour visualiser l’axe d’étrognage et ajuster, via l’unité de traitement, la position du bras mobile (51) du robot manipulateur (50) en vue d’aligner l’axe autour duquel s’étend le trognon avec l’axe d’étrognage, le dispositif d’étrognage comprenant en outre des moyens d’étrognage du produit configurés pour retirer le trognon sur la longueur spécifique du trognon selon l’axe d’étrognage depuis la zone du pourtour à partir de laquelle s’étend le trognon.
Dispositif d’étrognage selon la revendication 1, comprenant en outre une zone préalable de visionnage située en amont de la zone de visionnage, dans laquelle sont placés un module de vision préalable (20) configuré pour visualiser le produit.
Dispositif d’étrognage selon l’une des revendications 1 ou 2, comprenant en outre un robot préhenseur (30) configuré pour saisir le produit et lui imprimer une rotation par un mouvement de rotation sensiblement égale à 180°C selon un axe de rotation inscrit dans un plan sensiblement parallèle au plan longitudinal selon lequel s’étend la bande de convoyage (101).
Dispositif d’étrognage selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la surface de contact de la bande de convoyage (101) avec le produit est munie de picots implantés sensiblement perpendiculairement au plan longitudinal de la bande de convoyage (101).
Dispositif d’étrognage selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’unité de traitement est configurée pour ajuster la position du bras mobile (51) du robot manipulateur (50) en vue de garantir un angle d’inclinaison entre l’axe longitudinal autour duquel s’étend le trognon et l’axe d’étrognage compris entre 3° et 7°.
Dispositif d’étrognage selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel les moyens d’étrognage comprennent un moyen de forage configuré pour se déplacer selon l’axe d’étrognage.
Dispositif d’étrognage selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel les deuxièmes moyens de vision sont montés sur le robot manipulateur (50).
Procédé pour étrogner un produit agricole, tel qu'un fruit ou un légume, délimité par un pourtour définissant un volume dans lequel un trognon s’étend sur une longueur spécifique depuis une zone spécifique du pourtour contenant un trognon, le procédé étant mis en œuvre par le dispositif d’étrognage selon l’une quelconque des revendications précédentes et comprenant les étapes suivantes :
positionnement du produit à étrogner sur la bande de convoyage (101) du convoyeur (10) d’amenée, le produit à étrogner étant maintenu dans la position de repos,

déplacement du produit à étrogner vers la zone de visionnage par mise en mouvement de la bande de convoyage (101),

acquisition, dans la zone de visionnage, d’au moins des premières données représentatives de l’emplacement du produit par rapport à la bande de convoyage (101), des deuxièmes données représentatives de la localisation de la zone spécifique du pourtour à partir de laquelle s’étend le trognon du produit, et des troisièmes données représentatives du volume du produit,

génération d’un modèle de trognon du produit à partir au moins des deuxièmes et troisièmes données de sorte à estimer au moins la longueur spécifique du trognon du produit,

détermination de l’instruction de commande à partir au moins des premières et deuxièmes données suivie de l’envoi de l’instruction de commande au robot manipulateur (50),

saisie du produit par le robot manipulateur (50) suivie de la mise en mouvement du produit saisi depuis la zone de visionnage vers la zone d’étrognage dans laquelle le produit est dans la position d’étrognage dans laquelle l’axe longitudinal autour duquel s’étend le modèle de trognon généré est sensiblement aligné avec l’axe d’étrognage,

ajustement de la position d’étrognage du produit par rapport à l’axe d’étrognage pour que l’angle d’inclinaison entre l’axe longitudinal déterminé autour duquel s’étend le modèle de trognon généré et l’axe d’étrognage soit environ égale à une valeur prédéterminée,

étrognage du produit pour retirer le trognon sur toute la longueur spécifique du trognon à partir de la zone spécifique du pourtour à partir de laquelle s’étend le trognon.
Procédé selon la revendication 8, comprenant en outre une étape préalable à l’étape a) de repositionnement au cours de laquelle le produit est saisi par le robot préhenseur (30), puis manipulé pour lui imprimer une rotation par un mouvement de rotation sensiblement égal 180°C en vue de le positionner dans la position de repos dans laquelle la zone spécifique du pourtour à partir de laquelle s’étend le trognon est visible par les premiers moyens de vision (40) mis en œuvre ultérieurement.