FR3058217A1

FR3058217A1 - Procede de delivrance de dose mis en œuvre a l’aide d’une pompe peristaltique

Info

Publication number: FR3058217A1
Application number: FR1660428A
Authority: FR
Inventors: Michel Sokolowski
Original assignee: Amiens Picardie Jules Verne, University of
Current assignee: Amiens Picardie Jules Verne, University of
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2018-05-04
Also published as: WO2018078059A1

Abstract

Procédé de délivrance de dose de produit liquide mis en œuvre par un système de dosage comprenant une pompe péristaltique (1) présentant un tube flexible (2), un stator (3) soutenant le tube flexible (2) et un rotor (4) avec des galets (5) déformant le tube flexible entre le rotor et le stator, la pompe péristaltique comprenant un moteur pas-à-pas à N pas pour l'entrainement du rotor et un dispositif de pilotage électronique pour le contrôle de la pompe. De manière notable ce procédé tient compte des plages angulaires inactives du rotor pour lesquelles la pompe ne délivre pas de liquide. Selon l'invention, le dispositif de pilotage électronique comprend un circuit de comptage de la position réelle correspondant au pas PO+n dans lequel n correspond à un nombre entier de pas compris entre 0 et N-1, et dans lequel le dispositif de pilotage électronique délivre automatiquement la dose déterminée par l'avance du rotor, du nombre de pas entier déterminé, sur les plages angulaires actives en comparant la position réelle avec la cartographie de manière à mettre en œuvre une étape automatique de rattrapage des plages angulaires inactives lorsque la position réelle correspond à un pas d'une plage angulaire inactive.

Description

INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE

COURBEVOIE © Int Cl⁸ : G 01 F11/06 (2017.01), A 01 K53/00, F 04 B 13/00, 43/12

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1

©) Date de dépôt : 27.10.16.	© Demandeur(s) : UNIVERSITE AMIENS PICARDIE
(© Priorité :	JULES VERNE Etablissement public— FR.
	@ Inventeur(s) : SOKOLOWSKI MICHEL.
(© Date de mise à la disposition du public de la
demande : 04.05.18 Bulletin 18/18.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux	® Titulaire(s) : UNIVERSITE AMIENS PICARDIE
apparentés :	JULES VERNE Etablissement public.
©) Demande(s) d’extension :	© Mandataire(s) : CABINET PLASSERAUD.

PROCEDE DE DELIVRANCE DE DOSE MIS EN OEUVRE A L'AIDE D'UNE POMPE PERISTALTIQUE.

FR 3 058 217 - A1 (P// Procédé de délivrance de dose de produit liquide mis en oeuvre par un système de dosage comprenant une pompe péristaltique (1) présentant un tube flexible (2), un stator (3) soutenant le tube flexible (2) et un rotor (4) avec des galets (5) déformant le tube flexible entre le rotor et le stator, la pompe péristaltique comprenant un moteur pas-àpas à N pas pour l'entrainement du rotor et un dispositif de pilotage électronique pour le contrôle de la pompe.

De manière notable ce procédé tient compte des plages angulaires inactives du rotor pour lesquelles la pompe ne délivre pas de liquide.

Selon l'invention, le dispositif de pilotage électronique comprend un circuit de comptage de la position réelle correspondant au pas PO+n dans lequel n correspond à un nombre entier de pas compris entre 0 et N-1, et dans lequel le dispositif de pilotage électronique délivre automatiquement la dose déterminée par l'avance du rotor, du nombre de pas entier déterminé, sur les plages angulaires actives en comparant la position réelle avec la cartographie de manière à mettre en oeuvre une étape automatique de rattrapage des plages angulaires inactives lorsque la position réelle correspond à un pas d'une plage angulaire inactive.

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Domaine de l’invention

L’invention se rapporte au domaine des études comportementales et notamment à celui des études comportementales des insectes butineurs.

Arrière-plan technologique de l’invention

Dans le cadre des études comportementales, un dispositif expérimental appelé « boîte de Skinner » fût inventé dans les années 1930 et avait pour but de simplifier l’étude des mécanismes de conditionnement.

Ce dispositif permet notamment de tester les capacités de rongeurs ou de pigeons à subir un conditionnement opérant, c’est-à-dire faisant intervenir le comportement de l’animal et le renforcement de celui-ci par des stimuli renforçateurs. Depuis son invention, la boîte de Skinner n’a cessé d’être développée et s’est imposée dans de multiples domaines (psychologie, neurosciences, biologie...) tant les possibilités d’application sont larges et variées.

A l’heure actuelle, la boite de Skinner est une référence et son succès est lié aussi bien à la possibilité de contrôler les conditions de l’expérience et des protocoles qu’à la possibilité d’enregistrer de manière automatique les données.

Alors que les animaux ont depuis longtemps fait l’objet des études comportementales, ces dernières n’étaient que peu menées sur les insectes et notamment sur les insectes butineurs.

Cependant, depuis quelques années, les études comportementales sur les insectes butineurs connaissent un vif intérêt. C’est ainsi qu’une multitude de dispositifs se rapprochant de près ou de loin d’une boite de Skinner a été développée afin de permettre l’étude comportementale et la mise en place de protocoles expérimentaux d’analyses.

En effet, pour l’étude comportementale, il existe des dispositifs dits « fleurs artificielles » ou « nourris seurs » qui permettent de mesurer la consommation, le butinage et/ou la mortalité. Ces dispositifs visent à permettre un contrôle de l’accès des butineurs à des sources de nectar et on distingue des systèmes dits « passifs » et des systèmes dits « actifs ».

Dans les systèmes dits passifs, il existe par exemple des nourrisseurs dont le système de délivrance est constitué essentiellement d’une coupelle et d’une bouteille renversée où le sirop contenu dans la bouteille descend par gravité au fil des prélèvements. C’est la méthode la plus répandue pour distribuer du sirop à des abeilles en vol libre. L’inconvénient de ce genre de système réside dans le fait qu’il n’est pas possible de contrôler la dose délivrée, ni d’effectuer une délivrance maîtrisée.

Un autre système passif consiste par exemple à utiliser un tube « Eppendorf ®» perforé à son extrémité permettant ainsi au butineur d’y insérer son proboscis afin d’aspirer le sirop. L’inconvénient de ce système est notamment que la dose délivrée n’est pas contrôlée malgré le fait qu’il soit possible de déterminer la consommation journalière en pesant le tube en début et en fin d’expérimentation.

Une autre solution en système passif réside dans un dépôt manuel de gouttelettes de nectar dans des récipients avec une pipette. Malgré le fait de pouvoir contrôler la dose, cette méthode devient vite laborieuse lorsqu’il faut délivrer des doses variables, que l’expérimentation est menée sur plusieurs fleurs artificielles ou nourrisseurs, et que l’on souhaite une délivrance maîtrisée à un certain nombre d’occurrences.

Enfin une autre solution de systèmes passifs consiste à utiliser un capillaire dont une extrémité est trempée dans un pot rempli de nectar. Par capillarité le nectar remonte jusqu’à l’autre extrémité où il sera alors disponible pour le proboscis du butineur. Comme précédemment, ce genre de système ne permet pas un contrôle de la dose délivrée ni même une délivrance maîtrisée.

Par délivrance maîtrisée, on entend la possibilité lorsqu’un butineur se présente au sein du système, que la dose ne soit pas nécessairement délivrée à chaque visite et encore moins en continu.

Par contrôle de la dose, on entend la possibilité de définir précisément le volume de la dose qui est délivrée ainsi que la possibilité de faire varier ce volume au cours d’un protocole expérimental, de préférence la variation étant effectuée automatiquement.

Bien que répandus pour des protocoles d’études simples, les systèmes passifs ne permettent pas de mettre en œuvre des protocoles complexes dans lesquels un contrôle multiparamétrique est nécessaire.

Afin de mener des études plus approfondies, il existe donc des systèmes dits actifs qui permettent un meilleur contrôle des paramètres comparativement aux technologies passives.

Le dispositif actif le plus répandu consiste à disposer d’un nourrisseur, se présentant sous la forme d’une boite, au sein duquel est disposé un pousse seringue pour la distribution du nectar. Un inconvénient de cette installation réside dans le fait que pour des nectars visqueux la pression nécessaire à exercer pour la délivrance de la dose peut être importante et engendre bien trop souvent une casse des seringues. De plus, il arrive parfois du simple fait d’un taux important de sucre dans le nectar que le piston se retrouve collé rendant ainsi le système inutilisable.

Kaesar Tamar (« the spatial distribution of nonrewarding artificial flowers affects pollinator attraction » - Department of Evolutions, Systematics and Ecology, The Hebrew University, 28 April 2000) présente un dispositif actif et propose d’utiliser un godet métallique se remplissant par l’action d’un aimant ou d’un solénoïde via un plongeon dans un réservoir contenant du nectar. L’inconvénient de ce système est qu’il est difficile de contrôler avec précision le remplissage du godet en fonction de la viscosité du nectar utilisé.

En effet, malgré que le volume du godet soit fixe, la quantité de nectar prélevée à chaque plongeon est fonction de la viscosité de ce dernier, ainsi un nectar visqueux aura tendance à plus remplir le godet qu’un nectar liquide. Ce dispositif ne permet donc pas un contrôle précis de la dose délivrée. De plus, dans le cas de nectar visqueux, lorsque le godet est laissé trop longtemps à l’air libre sans la présence de butineur, le nectar aura tendance à sécher dans le godet empêchant ainsi le butinage par l’insecte butineur.

Oashi K et al. (« An automated System for traking and identifying individual nectar foragers at multiple feeders » - Behavioral Ecology and Sociobiology 64:891-897) décrit un distributeur à flux continu dans lequel le nectar est stocké dans un tube souple dont l’une des extrémités peut être remontée lentement afin de faire sortir le nectar sur l’extrémité opposée. Ce dispositif présente un capteur de puce RFID qui permet ainsi d’identifier le butineur qui vient consommer. Malgré la possibilité d’une identification du butineur par l’intermédiaire du système RFID, ce système ne permet pas un contrôle précis de la dose et la mise en place de protocole complexe nécessitant une délivrance maitrisée.

La publication de Caria J. Essenberg (« Flobots : robotic flowers for bee behavior experiments » - Journal of Pollination Ecology, 15(1), 2015, pp 1-5) fait un état des solutions existantes en système actif et décrit les dispositifs les plus largement utilisés jusqu’alors, y compris les dispositifs actifs précités. Cette publication met aussi en avant les déficiences de ces systèmes concernant le nettoyage et la calibration de la dose délivrée.

Au regard de l’art antérieur, il existe donc toujours un besoin pour les études comportementales de disposer d’un nourrisseur intégrant un système de dosage précis d’un renforçateur tel que le nectar, fiable et robuste, de maintenance facilitée et de coût maîtrisé. Afin de mener des études comportementales complexes, le nourrisseur doit avantageusement pouvoir détecter les insectes butineurs pour maîtriser la délivrance, de préférence intégrer un dispositif de gestion de protocoles expérimentaux et permettre un enregistrement de l’ensemble des données pour une analyse postérieure par l’expérimentateur. Avantageusement toujours, le nourrisseur peut présenter un certain nombre de stimuli permettant d’évaluer l’impact de ces derniers sur le de butinage. Enfin, d’une manière particulièrement préférée, le nourrisseur dans son ensemble doit être entièrement automatisé afin de limiter au maximum les interventions de l’expérimentateur et de permettre une gestion autonome des protocoles expérimentaux d’études comportementales sur des périodes qui peuvent être de plusieurs heures, voire de plusieurs jours ou plus.

Ainsi, il est du mérite de l’inventeur d’avoir mis au point un système de dosage et un procédé de délivrance mettant en œuvre un tel système de dosage de conception fiable et robuste, peu sensible à la viscosité du produit, de coût parfaitement maîtrisé.

Un tel système de délivrance peut avantageusement être intégré dans un nourrisseur automatique comblant tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur et permettant avantageusement par l’intermédiaire d’une pompe péristaltique classique de réaliser une délivrance précise de la dose de nectar.

Résumé de l’invention

Un premier objet de l’invention concerne donc un procédé de délivrance de dose de produit liquide mis en œuvre par un système de dosage comprenant une pompe péristaltique présentant un tube flexible, un stator soutenant le tube flexible et un rotor avec des galets déformant le tube flexible entre le rotor et le stator, la pompe péristaltique comprenant un moteur pas-à-pas à N pas pour l’entrainement du rotor et un dispositif de pilotage électronique pour le contrôle de la pompe péristaltique, ledit procédé présentant un étalonnage comprenant les étapes suivantes :

une étape de définition d’une position angulaire de référence PO du rotor par rapport au stator définie comme le pas de référence, une étape d’identification, par rapport à ladite position angulaire de référence PO du rotor, des plages angulaires pour lesquelles le produit liquide n’est pas délivré, lesdites plages angulaires étant des plages inactives, de nombre K égal au nombre de galets, chacune des plages s’étendant du pas Pxk au pas Pyk où Xk et yk correspondent à un nombre compris entre 0 et N-l et k£ [1 ; K], une étape d’enregistrement dans une mémoire du dispositif de pilotage électronique d’une cartographie des plages angulaires inactives définies à l’étape précédente, ledit procédé comprenant une étape de détermination de la dose de produit liquide à délivrer qui correspond au déplacement angulaire du rotor d’un ou plusieurs pas de nombre entier déterminé, et dans lequel le dispositif de pilotage électronique comprend un circuit de comptage de la position réelle correspondant au pas PO+n dans lequel n correspond à un nombre entier de pas compris entre 0 et N-l, et dans lequel le dispositif de pilotage électronique délivre automatiquement la dose déterminée par l’avance du rotor, du nombre de pas entier déterminé, sur les plages angulaires actives en comparant la position réelle avec la cartographie de manière à mettre en œuvre une étape automatique de rattrapage (Er) des plages angulaires inactives lorsque la position réelle correspond à un pas d’une plage angulaire inactive.

Un second objet de l’invention concerne un système de dosage comprenant une pompe péristaltique présentant un tube flexible, un stator soutenant le tube flexible et un rotor avec des galets déformant le tube flexible entre le rotor et le stator, ladite pompe péristaltique comprenant un moteur pas-à-pas à N pas pour l’entrainement du rotor et un dispositif de pilotage électronique pour le contrôle de la pompe, comprenant :

- une mémoire dans laquelle est enregistrée une cartographie des plages angulaires inactives pour lesquelles la dose de produit liquide n’est pas délivrée lors du déplacement du rotor et des plages angulaires actives pour lesquelles la dose de produit liquide est délivrée lors du déplacement du rotor, lesdites plages angulaires étant déterminées par rapport à une position angulaire de référence PO du rotor vis-à-vis du stator.

- un circuit de comptage de la position réelle correspondant au pas PO+n dans lequel n correspond à un nombre entier de pas compris entre 0 et N-l

- un circuit électronique de détermination de la dose permettant de convertir la dose de produit liquide à délivrer qui correspond à un déplacement angulaire du rotor d’un ou plusieurs pas de nombre entier déterminé.

- un circuit électronique de délivrance qui lors de la réception d’une instruction électronique de délivrance délivre automatiquement une dose par l’avance du rotor, du nombre de pas entier déterminé, sur les plages angulaires actives en comparant la position réelle avec la cartographie de manière à mettre en œuvre une étape automatique de rattrapage des plages angulaires inactives lorsque la position réelle correspond à un pas d’une plage angulaire inactive.

Un troisième objet de l’invention concerne un nourrisseur comprenant le système de dosage tel que défini précédemment.

Enfin, un quatrième objet de l’invention concerne l’utilisation du procédé, du système, ou du nourrisseur tels que précédemment définis pour la mise en œuvre de protocoles expérimentaux en apidologie.

Description des figures

Figure la : Vue en coupe d’une pompe péristaltique dans laquelle se trouve un tube flexible. La pompe présente un rotor, un stator et des galets de compression permettant lors de la rotation du rotor d’entraîner un liquide au sein du tube flexible.

Figure lb : Vue en zoom sur une partie de la figure la, représentation du tube flexible comprimé par le passage d’un galet de la pompe péristaltique pendant le mouvement du rotor et relâchement dudit flexible après le passage dudit galet.

Figure 2 : Vue schématique du rotor de la pompe péristaltique avec la matérialisation des pas et des plages angulaires actives et inactives. Pour des besoins de simplification, il a été considéré que la pompe péristaltique était munie de deux galets laissant donc apparaître deux plages angulaires inactives et un nombre de pas limité à seize.

Figure 3 : Logigramme illustrant l’étape de rattrapage mise en œuvre selon le procédé de l’invention.

Figure 4 : Vue d’un nourrisseur double comprenant deux systèmes de dosage selon l’invention, indépendants.

Figure 5 : Vue schématique d’un nourrisseur, y compris la pompe péristaltique, le réservoir de solution de butinage, la zone de butinage et son capteur de présence.

Figure 6 : Vue schématique d’un nourrisseur, y compris la pompe péristaltique, un premier et un second réservoir de solution de butinage, la zone de butinage et ses capteurs de présence.

Figure 7 : Vue schématique d’un nourrisseur comprenant un second système de dosage au sein d’une même zone de butinage ainsi qu’un système d’aspiration de résidu de sirop non butiné (pouvant aussi servir à la purge automatique du dispositif)

Description détaillée

Le premier objet de l’invention concerne donc un procédé permettant de délivrer une dose précise, le procédé étant particulièrement adapté pour être mis en œuvre au sein d’un nourrisseur.

Selon le procédé de l’invention, la délivrance de la dose est réalisée au moyen d’une pompe péristaltique et les avantages, notamment par rapport au pousse seringue de l’art antérieur, sont nombreux.

En effet, le réservoir contenant le liquide prélevé par la pompe péristaltique peut contenir un volume important permettant de s’affranchir des remplissages réguliers de la seringue au cours de l’expérimentation.

L’utilisation d’une pompe péristaltique permet aussi de s’affranchir du piston de la seringue et d’éviter ainsi les risques de blocage sous l’effet de la chaleur à cause d’un sirop devenu trop collant.

Lorsque le liquide est trop visqueux, la délivrance de la dose nécessite de mettre en œuvre une certaine pression qui entraîne parfois l’éclatement de la seringue en verre. Or, lors d’un protocole expérimental il est important que l’expérimentateur puisse se fier au matériel et que ce dernier soit fiable, quelques soient les conditions d’utilisations.

Un autre point positif de la pompe péristaltique réside dans le fait que le liquide qui circule à l’intérieur du tube flexible n’entre jamais en contact avec les organes de la pompe tels que le rotor (y compris ses galets) et le stator, ce qui a des avantages importants pour la purge et la non contamination de la pompe par d’éventuels liquides toxiques, par exemple rutilisation de solutions de butinage contaminées par des phytosanitaires. Après rutilisation de tels liquides toxiques, le tube flexible peut être simplement mis au rebut et remplacé par un nouveau, en ce qu’il s’agit d’un élément de la pompe péristaltique bon marché, et aisément remplaçable.

Cependant, malgré les avantages précédents, les pompes péristaltiques ne sont généralement pas utilisées comme dispositif de délivrance précis de dose à cause des pulsations inhérentes qui apparaissent dans la distribution. A la connaissance de l’inventeur les pompes péristaltiques à tube flexible, qui sont des composants bon marché ne trouvent aujourd’hui pas d’application comme système de dosage de faible dose. Ces pompes sont au contraire typiquement utilisées pour délivrer un liquide en continu ou en dosage de volumes importants impliquant un angle de rotation conséquent, voir même plusieurs tours de rotor de la pompe.

En effet, il est connu pour l’homme du métier que ce type de pompes génère des pulsations Bien qu’il existe des amortisseurs de pulsation, une délivrance précise, de l’ordre de la dizaine de micro litre n’est donc pas envisageable pour l’homme du métier avec ce type de matériel. Les amortisseurs de pulsation ont le plus souvent l’inconvénient de différer la distribution complète du volume, ce qui est nuisible aux protocoles de conditionnement qui nécessitent la distribution rapide, voire quasi instantanée du volume de sirop choisi.

L’invention est née de la constatation par l’inventeur que les pulsations correspondent au relâchement du tube flexible lors du décollement des galets de ce dernier. Plus encore et selon les constatations de l’inventeur, lorsqu’une pompe péristaltique est pilotée par un moteur pas à pas, certains pas ne délivrent pas de dose. Par exemple, pour une pompe à six galets, on peut observer jusqu’à 45% de pas sans dose délivrée.

En effet, il y a la présence de plages angulaires sur le rotor du moteur pour lesquelles le déplacement d’un ou plusieurs pas de la pompe péristaltique ne délivre aucune dose, ces plages angulaires sont dites « inactives ». L’inventeur a notamment observé que le nombre de plages angulaires inactives correspondait au nombre de galet présent dans la pompe péristaltique. Par opposition aux plages angulaires inactives, les plages angulaires dites « actives » correspondent aux plages pour lesquelles le déplacement du rotor d’un nombre n entier de pas permet la délivrance précise d’une dose.

Contre toute attente, l’inventeur a mis au point un procédé permettant avantageusement de compenser les pulsations inhérentes de la pompe péristaltique et de permettre ainsi son utilisation pour la délivrance d’une dose discrète de liquide.

En effet, par la mise en œuvre d’étapes précises et par le développement d’un algorithme de contrôle permettant de faire tourner la pompe à vide d’une amplitude angulaire donnée au moment où le tube se décolle d’un galet, les pulsations de la pompe péristaltique sont compensées et il est possible de délivrer avec précisions des doses discrètes de liquide.

Un premier objet de l’invention concerne donc un procédé de délivrance de dose de produit liquide mis en œuvre par un système de dosage comprenant une pompe péristaltique présentant un tube flexible, un stator soutenant le tube flexible et un rotor avec des galets déformant le tube flexible entre le rotor et le stator, la pompe péristaltique comprenant un moteur pas-à-pas à N pas pour l’entrainement du rotor et un dispositif de pilotage électronique pour le contrôle de la pompe, ίο ledit procédé présentant un étalonnage comprenant les étapes suivantes :

une étape de définition d’une position angulaire de référence PO du rotor par rapport au stator définie comme le pas de référence, une étape d’identification, par rapport à ladite position angulaire de référence PO du rotor, des plages angulaires pour lesquelles le produit liquide n’est pas délivré, lesdites plages angulaires étant des plages inactives, de nombre K égal au nombre de galets, chacune des plages s’étendant du pas Pxk au pas Pyk où Xk et yk correspondent à un nombre compris entre 0 et N-l et k£ [1 ; K], une étape d’enregistrement dans une mémoire du dispositif de pilotage électronique d’une cartographie des plages angulaires inactives définies à l’étape précédente, ledit procédé comprenant une étape de détermination de la dose de produit liquide à délivrer qui correspond au déplacement angulaire du rotor d’un ou plusieurs pas de nombre entier déterminé, et dans lequel le dispositif de pilotage électronique comprend un circuit de comptage de la position réelle correspondant au pas PO+n dans lequel n correspond à un nombre entier de pas compris entre 0 et N-l, et dans lequel le dispositif de pilotage électronique délivre automatiquement la dose déterminée par l’avance du rotor, du nombre de pas entier déterminé, sur les plages angulaires actives en comparant la position réelle avec la cartographie de manière à mettre en œuvre une étape de rattrapage automatique des plages angulaires inactives lorsque la position réelle correspond à un pas d’une plage angulaire inactive.

La première partie du procédé concerne donc un étalonnage qui peut se décomposer en trois étapes.

La première étape consiste à définir une position angulaire de référence PO du rotor par rapport au stator. La position angulaire de référence PO, ci-après dénommée position PO, correspond à un alignement identifié entre le rotor et le stator du moteur pas à pas de la pompe péristaltique et correspond donc à un pas précisément identifié. La définition de cette position PO permet d’avoir un point de repère afin d’identifier par rapport à cette dernière l’ensemble des pas suivants. Cette position angulaire de référence correspond de préférence à une position du rotor où la distribution redevient effective après une phase inactive. Une fois cette position identifiée, celle-ci doit être repérée, par exemple avec deux repères que l’on aligne, un sur le stator et un sur le rotor.

Cette définition d’une position PO peut être réalisée manuellement en alignant un repère situé sur le rotor avec un repère situé sur le stator, ou automatiquement au moyen d’un système de capteur, par exemple avec un codeur magnétique de position angulaire absolue, impliquant un aimant collé sur le rotor, et un capteur de position fixé sur le châssis du moteur pas à pas. Un tel alignement automatique est décrit plus en détail par la suite.

La seconde étape de l’étalonnage est une étape d’identification qui consiste à déterminer, à partir de la position PO, les plages angulaires au sein desquelles le déplacement d’un ou plusieurs pas du rotor permet de délivrer une dose de liquide, ces plages sont dites plages angulaires actives, ainsi que les plages angulaires au sein desquelles le déplacement d’un ou plusieurs pas du moteur n’entraine pas la délivrance d’une dose, ces plages sont dites plages angulaires inactives.

En d’autres termes, lorsque le rotor avance pas à pas, certains d’entre eux ne délivrent pas de dose et correspondent ainsi à ce que nous appelons des plages angulaires inactives.

Pour réaliser cette étape d’identification, le rotor et le stator sont positionnés selon la position PO et le moteur pas à pas est commandé de sorte à permettre un tour complet du rotor. Pour chaque pas P du moteur, il est alors déterminé si une dose est délivrée ou non.

Selon les constatations de l’inventeur, le nombre de plages angulaires inactives correspond au nombre de galets présents au sein de la pompe péristaltique, lesdites plages angulaires inactives se traduisent cinétiquement par le moment où le galet du rotor se décolle du tube flexible entraînant ainsi le relâchement de ce dernier comme cela est montré sur la figure lb.

Selon la compréhension de l’inventeur, lors de ce relâchement, la section du tube flexible reprend tout son volume, ce qui provoque une aspiration qui s’oppose à l’action de pousser des galets : ces deux actions contraires momentanées sont à l’origine d’une discontinuité de délivrance à la sortie de la pompe (i.e. la pulsation). Si K est le nombre de galets, alors chacune des plages angulaires inactives s’étend du pas Pxl au pas Py^ où x ύ y avec x;y G ]0 ;N-1] et k G [1 ;K]. N étant le nombre total de pas du moteur pas à pas.

Les positions des galets étant classiquement angulairement régulièrement réparties autour de l’axe de rotation du rotor, les positions angulaires (médianes) des différentes plages angulaires inactives reprendront typiquement cette configuration géométrique. Par exemple, et si les galets sont au nombre de trois comme illustré à la figure 1, répartis autour de l’axe du rotor d’un angle de 120°, alors les positions médianes des trois plages angulaires inactives reprendront cette configuration en étant décalées successivement de 120° l’une par rapport à l’autre.

En généralisant et lorsque la pompe péristaltique présente un nombre entrer de K galets régulièrement répartis d’un angle 360°/K autour de l’axe de rotation du rotor, les positions angulaires des différentes plages angulaires reprendront cette configuration spatiale, les positions médiales de deux plages angulaires consécutive étant décalées de 360°/K l’une par rapport à l’autre.

Dans un esprit de simplification, la figure 2 illustre une cartographie pour un moteur pas-à- pas à seize pas uniquement. On comprend toutefois que l’invention s’applique de préférence à des moteurs pas à pas comprenant un nombre entrer N de pas bien supérieur, par exemple compris entre 100 et 300. La cartographie de la figure 2 donne ainsi un exemple pour lequel les galets de la pompe péristaltique sont au nombre de deux, et décalés de 180° l’un par rapport à l’autre de 180° autour de l’axe de rotation du rotor. On constate que les positions médiales de deux plages angulaires Inl et In2 sont décalées de 180° l’une par rapport à l’autre.

Dans cet exemple, la première plage angulaire inactive Inl est définie entre le pas P4 et le pas P6, et la deuxième plage angulaire inactive est définie entre le pas P12 et le pas P14.

La dernière étape de l’étalonnage consiste en une étape d’enregistrement qui permet de stocker les données de l’étape d’identification et de définir ainsi une cartographie des plages angulaires actives et inactives Inl, In2 dans une mémoire du dispositif électronique de pilotage. Dans la mesure où les plages actives et inactives peuvent varier légèrement d’une pompe à l’autre, elles doivent de préférence être déterminées empiriquement pour chaque pompe et mémorisées avec un encodeur rotatif comportant suffisamment de positions pour couvrir la gamme de plages inactives observées. Par exemple l’encodeur rotatif peut comprendre seize positions : (un encodeur à 16 positions s’est révélé suffisant).

Cette étape d’enregistrement est essentielle car elle permet ensuite au dispositif de pilotage électronique, par l’intermédiaire d’un circuit de comptage, de situer à la fois la position du rotor par rapport à la position PO et à la fois de déterminer lorsqu’une commande lui sera donnée d’actionner le moteur pas à pas d’un nombre entier n de pas, si le ou lesdits prochains pas à effectuer correspondent ou non à des pas définissant une plage angulaire inactive.

Lorsque l’étalonnage est réalisé, le procédé selon l’invention comprend une étape de détermination de la dose.

La dose peut être déterminée par l’utilisateur via l’intermédiaire d’une interface utilisateur du dispositif de pilotage électronique. La dose correspond à un volume délivrable par le déplacement angulaire du rotor d’un nombre entier n de pas du moteur pas à pas. Ce nombre entier ru est typiquement bien inférieur au nombre N de pas du moteur pas à pas. Le nombre ru peut être de 1 ou plus.

Le volume de la dose de liquide à délivrer dépend du protocole expérimental et peut notamment varier de 0,05 pL à 50 pL, préférentiellement de 1 pL à 5 pL et d’une manière préférentielle, le volume de la dose de liquide est d’environ 2 pL.

Outre de préférence une interface utilisateur, le dispositif de pilotage électronique comprend également un circuit de comptage qui permet de déterminer la position réelle du rotor par rapport à la position PO, ladite position réelle Pr correspondant au pas PO+n dans lequel n correspond à un nombre entier de pas compris dans la plage [1 ; N-l], N étant le nombre total de pas du moteur pas à pas.

Grâce à cette position réelle Pr et à la comparaison de cette dernière avec la cartographie stockée dans une mémoire du dispositif de pilotage électronique, ledit dispositif est capable de déterminer si la position réelle Pr correspond à un pas d’une plage angulaire active ou inactive.

A partir de la position réelle Pr, le dispositif de pilotage électronique délivre automatiquement la dose déterminée par l’avance du rotor sur les pas des plages angulaires actives.

En effet, à partir de la dose déterminée par rutilisateur à l’étape de détermination, de la position réelle Pr du rotor déterminée par le circuit de comptage à partir de la position PO, de la comparaison de cette position réelle Pr avec la cartographie enregistrée dans la mémoire du dispositif électronique de pilotage, ce dernier est capable de déterminer si la dose à effectuer nécessite le passage par un ou plusieurs pas du moteur qui correspondent à une plage angulaire inactive et, le cas échéant, de « sauter » lesdits pas de manière à délivrer la dose uniquement par l’avance du rotor sur les pas correspondant aux plages angulaires actives.

Le dispositif électronique de pilotage comprend un algorithme prenant en compte l’ensemble des informations obtenues aux différentes étapes, ledit algorithme permettant de rattraper les plages inactives pour la délivrance de la dose. Concrètement, l’algorithme permet de faire tourner la pompe à vide d’une amplitude angulaire donnée au moment où le tube se décolle d’un galet, ladite amplitude donnée étant déterminée telle que précédemment définie et correspondant au pas des plages angulaires inactives.

Le dispositif électronique de pilotage, par l’intermédiaire d’une étape de rattrapage Er, effectue donc un rattrapage en faisant tourner la pompe à vide de sorte à avancer directement le rotor au premier pas suivant, correspondant à un pas d’une plage active.

De cette manière, il est ainsi possible de délivrer des doses discrètes de faible volume à l’aide d’une pompe péristaltique en s’affranchissant des pulsations.

Par exemple, et selon l’exemple de la figure 2, lorsque la position réelle Pr est le pas P4, premier pas de la première plage angulaire inactive Inl, l’étape de rattrapage Er est mise en œuvre automatiquement par le dispositif de contrôle et consiste essentiellement à commander automatiquement le rotor jusqu’au pas P6, à savoir dernier pas de plage inactive Inl.

De même et lorsque la position réelle Pr est le pas P12, premier pas de la deuxième plage angulaire inactive In2, l’étape de rattrapage Er est mise en œuvre automatiquement par le dispositif de contrôle et consiste essentiellement à commander automatiquement le rotor jusqu’au pas P14, dernier pas de plage inactive.

D’une manière générale lorsque la position Pr est le premier pas Pxk de la plage angulaire inactive, l’étape de rattrapage Er est mise en œuvre automatiquement par le dispositif de contrôle et consiste à commander automatiquement le rotor jusqu’au pas Pyk, dernier pas de plage angulaire inactive.

Selon un mode de réalisation préférentiel, le dispositif électronique de pilotage est configuré de sorte que l’étape de rattrapage Er soit réalisée de manière à ce que la vitesse du rotor sur les pas correspondants aux plages angulaires inactives soit plus importante que celle des pas correspondant aux plages angulaires actives.

La vitesse plus importante du rotor sur les pas correspondant aux plages angulaires inactives, présente pour avantage de diminuer l’impact de ces plages inactives dans la distribution de dose et d’éviter ainsi que l’abeille quitte le dispositif avant la fin de la distribution du volume complet

ETn tel fonctionnement est illustré au logigramme de la figure 3. La première étape de ce logigramme est une étape de comparaison Ecp de la position réelle Pr du rotor avec la cartographie enregistrée dans la mémoire. Si cette position réelle Pr correspond au pas d’une plage angulaire inactive, en particulier au premier pas Pxk alors le dispositif de pilotage met en œuvre l’étape de rattrapage Er. Si cette position réelle Pr ne correspond pas à un pas d’une plage inactive ou au dernier pas d’une telle plage alors l’étape de rattrapage E_R n’est pas mise en œuvre.

Selon un mode de réalisation particulier, une étape d’alignement dans laquelle le rotor est repositionné par rapport au stator selon la position PO est réalisée après chaque mise sous tension du dispositif de pilotage électronique. Cette étape d’alignement peut être réalisée manuellement par la rotation du rotor 4 jusqu’à l’alignement d’un repère visuel 40 du rotor avec un repère visuel 30 du stator 3.

Cette étape d’alignement peut encore être réalisée automatiquement, par l’intermédiaire d’un système de capteur ciblant une position relative déterminée entre le stator 3 et le rotor 4. Par exemple, le stator 3 peut être pourvu d’un interrupteur magnétique à lame souple (en anglais « reed switch »), et le rotor 4 d’un (petit) aimant permanent à la périphérie du rotor. Lorsque le rotor 4 est positionné par rapport au stator 3 selon la position PO, la position de l’aimant est telle que le champ magnétique induit provoque la fermeture de l’interrupteur à lame souple. En revanche et pour tous les autres pas, le décalage de position est tel que l’interrupteur magnétique reste ouvert. Le système de dosage peut ainsi comprendre un circuit d’initialisation qui avance le rotor tant que le signal retourné par le système de capteur correspond à celui de l’interrupteur ouvert, puis arrête la position du rotor lorsque le système de capteur renvoie le signal correspondant à la fermeture de l’interrupteur à lame souple.

Un codeur magnétique de position angulaire absolue peut également être utilisé. Celuici implique un petit aimant polarisé cylindrique qui peut être collé dans le prolongement de l’axe et à l’arrière du moteur pas-à-pas. Le capteur (une puce électronique) peut ainsi envoyer un signal électronique, codé par exemple sur 10 bits, indiquant le positionnement angulaire absolu de rotor. La position PO pourrait alors être définie arbitrairement à l’angle zéro.

Alternativement et lorsque le système de capteur est à laser, ce dernier peut être solidaire du stator 3 et cibler un repère physique à la périphérie du rotor 4. Lorsque le rotor est positionné par rapport au stator selon la position PO, la position du repère physique est alignée avec le faisceau du laser. En revanche et pour tous les autres pas, le décalage de position est tel que le repère n’est pas ciblé par le laser. Le système de dosage peut ainsi comprendre un circuit d’initialisation qui avance automatiquement le rotor tant que le signal retourné par le système de capteur correspond à celui où le faisceau du laser ne cible pas le repère physique, et arrête la position du rotor lorsque le système de capteur renvoie un signal de mesure du laser correspondant au ciblage du repère physique.

Le procédé selon l’invention est donc apte à délivrer une dose discrète de produit liquide par l’intermédiaire du pilotage d’une pompe péristaltique.

D’une manière avantageuse, le produit liquide à délivrer correspond à une solution de butinage ou à un nectar. Une solution de butinage est une solution particulièrement adaptée pour les insectes butineurs et peut ainsi comprendre de l’eau et du sucre dans des proportions variables afin de rendre la solution plus ou moins concentrée en sucre et plus ou moins visqueuse. Bien entendu divers produits peuvent être ajoutés à la solution de butinage (éthanol, pesticides, acides aminés, protéines, médicaments, etc...) à la condition qu’ils soient solubles dans le sirop utilisé.

Un insecte butineur au sens de la présente invention est un insecte volant doté d’un proboscis et jouissant de la possibilité d’insérer ce dernier au sein du pistil d’une fleur. L’insecte butineur peut donc être de l’ordre des hyménoptères, diptères, lépidoptères ou coléoptères. De préférence, l’insecte butineur est de l’ordre des hyménoptères et de la famille des Apidae, incluant par exemple les abeilles domestiques, les bourdons ou encore les abeilles solitaires.

La mise en œuvre d’une pompe péristaltique et d’un tube flexible selon le procédé de l’invention est avantageuse car quel que soit la solution de butinage ou le nectar utilisé, il n’y pas de risque de bloquer le système et cela, quelle que soit la viscosité du liquide.

Selon un mode de réalisation particulier, le système de dosage comprend un circuit électronique de commande du dispositif de pilotage électronique qui présente en entrée un signal d’un capteur de présence d’un butineur, ledit circuit électronique mettant en œuvre un logiciel envoyant des instructions de délivrance d’une dose en fonction du signal du capteur.

De cette manière, la délivrance est automatisée et conditionnée à la détection d’un butineur. Cela permet notamment, en délivrant la dose au moment où un butineur se présente, d’éviter que la solution de butinage ne reste longtemps à l’air libre et puisse sécher entraînant ainsi l’obturation de la zone de délivrance.

Selon un autre mode de réalisation, le circuit électronique de commande du dispositif de pilotage électronique interrompt la délivrance en cours dans le cas où le capteur de présence de butineur ne détecte plus de présence. De cette manière, la délivrance peut être stoppée dans le cas où le butineur ressort de la zone de délivrance, sans avoir prélevée l’intégralité de la dose. On limite ainsi les accumulations non désirées de nectar.

Le capteur de présence peut être par exemple un capteur infrarouge ou un capteur RFID. Dans le cas d’un capteur RFID les insectes butineurs doivent être équipés d’une puce ou d’un tag RFID pour permettre la détection par le capteur.

Selon un mode de réalisation particulier, le logiciel présente comme paramètre d’entrée un nombre n d’occurrence fixé par l’utilisateur. Ce nombre n d’occurrence correspond au nombre d’occurrence qu’il est nécessaire de détecter et de compter avant la délivrance de la dose. Une fois le nombre d’occurrence fixé par l’utilisateur via l’intermédiaire de l’interface utilisateur, le logiciel met un œuvre une étape de comptage des occurrences détectées par le capteur de présence et d’émission d’une instruction de délivrance de la dose au dispositif de pilotage électronique lorsque le comptage atteint le nombre n défini.

Selon un autre mode de réalisation, le logiciel présente comme paramètre d’entrée le temps écoulé depuis le dernier prélèvement par l’abeille. Cet intervalle de temps défini par l’utilisateur simule le temps nécessaire à une fleur pour régénérer du nectar. Une nouvelle distribution ne peut se faire qu’à la condition que cet intervalle de temps (qui peut être fixe ou variable) soit écoulé. Dans le cas contraire, toute visite de l’abeille est sans conséquence pour la distribution de sirop.

Le procédé selon l’invention permet donc la délivrance d’une dose discrète d’un liquide et permet ainsi après détermination du volume de la dose à délivrer et éventuellement des occurrences, de fournir une dose discrète de solution de butinage à chaque détection d’un insecte butineur. Le procédé est donc particulièrement adapté pour être mis en œuvre dans des protocoles expérimentaux d’études comportementales et notamment d’études comportementales sur les insectes butineurs.

Un second objet de l’invention concerne un système de dosage convenant pour la mise en œuvre du procédé. Ce système comprend une pompe péristaltique 1 présentant un tube flexible 2, un stator 3 soutenant le tube flexible et un rotor 4 avec des galets 5 déformant le tube flexible 2 entre le rotor et le stator, ladite pompe péristaltique comprenant un moteur pas-à-pas à N pas pour l’entrainement du rotor et un dispositif de pilotage électronique pour le contrôle de la pompe péristaltique 1, comprenant :

une mémoire dans laquelle est enregistrée une cartographie des plages angulaires inactives Inl, In2, pour lesquelles la dose de produit liquide n’est pas délivrée lors du déplacement du rotor et des plages angulaires actives pour lesquelles la dose de produit liquide est délivrée lors du déplacement du rotor, lesdites plages angulaires étant déterminées par rapport à une position angulaire de référence PO du rotor vis-à-vis du stator, un circuit de comptage de la position réelle Pr correspondant au pas PO+n dans lequel n correspond à un nombre entier de pas compris entre 0 et N-l, un circuit électronique de détermination de la dose permettant de convertir la dose de produit liquide à délivrer qui correspond à un déplacement angulaire du rotor d’un ou plusieurs pas de nombre entrer déterminé.

un circuit électronique de délivrance qui lors de la réception d’une instruction électronique de délivrance, délivre automatiquement une dose par l’avance du rotor, du nombre de pas entrer déterminé, sur les plages angulaires actives en comparant la position réelle avec la cartographie de manière à mettre en œuvre une étape de rattrapage automatique des plages angulaires inactives lorsque la position réelle correspond à un pas d’une plage angulaire inactive.

Le circuit électronique de délivrance permet ainsi de piloter le rotor de manière à effectuer un rattrapage des plages angulaires inactives en faisant tourner la pompe à vide de sorte à avancer directement le rotor au premier pas suivant correspondant à un pas d’une plage active.

Selon un mode de réalisation particulier, le système de dosage comprend un moyen de repositionnement automatique du rotor par rapport au stator selon la position angulaire de référence PO, notamment à chaque mise sous tension du dispositif de de pilotage électronique. Ce moyen de repositionnement permet ainsi d’aligner le rotor et le stator selon la position PO après chaque mise sous tension du système de dosage. Cette étape d’alignement peut encore être réalisée automatiquement, par l’intermédiaire d’un système de capteur ciblant une position relative déterminée entre le rotor et le stator, et comme décrit précédemment.

Selon un mode de réalisation, le système de dosage comprend un circuit électronique permettant le rinçage de la pompe péristaltique en actionnant en continu ladite pompe avec une solution de rinçage. Avantageusement la solution de rinçage peut être une solution de l’eau. Lorsque l’utrlisateur sollicite un tel mode de rinçage, le rotor de la pompe péristaltique est entraîné en rotation en continu sur plusieurs tours, suivant le même sens de rotation que celui du dosage, voire suivant un sens opposé.

Selon un autre mode de réalisation, le système de dosage comprend une pompe aspirante au sein de la zone de butinage, ladite pompe aspirante pouvant par exemple être automatiquement activée lorsqu’un butineur ressort de la zone de butinage. La détection de la sortie d’un butineur peut être réalisée par le capteur de présence d’un butineur. De cette manière, en cas de surplus de dose de solution de butinage, ce dernier est aspiré permettant ainsi de ne pas fausser la quantité de solution de butinage présente lors de la fourniture ultérieure d’une autre dose. Cette pompe aspirante peut encore être utilisée pour aspirer en continue un liquide de nettoyage utilisé pour purger automatiquement le rotor de la pompe péristaltique alors actionné en continue dans le même sens que lors du dosage.

Un troisième objet de l’invention concerne un nourrisseur 10 pour insectes butineurs comprenant un système de dosage 1 tel que défini précédemment dont le tube flexible 2 est relié sur son extrémité 22 à un réservoir 11 de solution de butinage et sur son extrémité 21 à une zone de butinage 12, un capteur de présence 13 d’un butineur apte à détecter la présence ou le passage d’un butineur à proximité de la zone de butinage 12, et un circuit électronique mettant en œuvre un logiciel envoyant des instructions de délivrance d’une dose de solution de butinage en fonction du signal du capteur 12.

Le nourrisseur peut comprendre une boîte 100, par exemple transparente en plastique dans laquelle sont enfermés les insectes. La zone de butinage correspond à la zone au sein de laquelle l’insecte butineur vient prélever la solution de butinage à l’aide de son proboscis. La zone de butinage 12 peut être matérialisée par une cavité d’un corps 14, dans laquelle débouche l’extrémité du tube flexible 2. L’entrée d’un butineur dans cette cavité est détectée par le capteur de présence 13, notamment infrarouge.

Selon un mode de réalisation, la zone de butinage 12 peut être pourvue de moyens d’émission d’un stimulus lumineux pour insecte butineur. Ce moyen peut comprendre des diodes électroluminescentes, notamment du type RVB afin de permettre une variation des couleurs de ladite zone de butinage. D’une manière avantageuse, l’utilisation des diodes RVB permet non seulement de colorer la zone de butinage mais également l’intérieur de la cavité du corps 14. Ainsi, l’insecte butineur continue de visualiser la couleur même lorsqu’il s’est introduit dans ladite cavité du corps. Soulignons que les diodes RVB colorent de préférence non seulement la zone de butinage, mais également l’intérieur d’une cavité de la zone de butinage, ce qui permet à l’insecte de continuer à voir la couleur lorsqu’il s’est introduit dans la cavité.

Selon un autre mode de réalisation illustré non limitativement à la figure 6, le tube flexible 2 comprend, en amont de la pompe selon le sens normal d’écoulement, une dérivation avec une deuxième extrémité 22 reliée à un réservoir 11 et une troisième extrémité 23 reliée à un second réservoir 112 de solution de butinage. Les extrémités 22 et 23 du tube flexible 2 reliées aux réservoirs 11 et 112 peuvent comprendre un système d’électrovanne à pincement de tube à 2 voies 15. Le système d’électrovanne permet de réaliser un pincement du tube flexible 2 sur l’une ou l’autre de ses extrémités 22 ou 23 et de sélectionner ainsi dans lequel des réservoirs 11 ou 112 la solution de butinage doit être prélevée.

Dans le cas de nourris seur fermé, le volume interne de la boîte au sein duquel sont enfermés les insectes peut comprendre une ou plusieurs zones de butinage 12. Dans le cas d’un nourrisseur à plusieurs zones de butinage, chacune des zones est alimentée par son propre système de dosage, voire par des solutions de butinage distinctes. Il devient possible de mettre en œuvre un protocole expérimental portant sur la comparaison de solutions de butinage.

Selon un mode de réalisation particulier illustré à la figure 7, la zone de butinage 12 est alimentée par au moins deux systèmes de dosage comprenant chacun une solution de liquide de butinage distincte. Ainsi, la zone de butinage 12 contient au moins deux extrémités 21 de tubes flexibles 2. De cette manière, il est possible de changer automatiquement le type de solution distribuée au sein d’une même zone de butinage 12 par l’action de l’un ou l’autre des systèmes de dosage.

La figure 7 illustre encore la pompe aspirante 60 qui permet de retirer de la zone de butinage le surplus de nectar, voir peut être utilisée en continue pour la mise en œuvre d’un cycle de rinçage des tubes flexibles des pompes péristaltique

Enfin, selon un autre mode de réalisation, le nourrisseur comprend des capteurs de températures et/ou d’humidité reliés à un système d’affichage et d’enregistrement des données mesurées. Ainsi, il est possible d’effectuer un suivi des mesures au cours du temps et/ou d’afficher en temps réel les valeurs des paramètres de température et/ou d’humidité du nourrisseur.

Enfin, un quatrième objet de l’invention concerne l’utilisation du procédé précédemment décrit, du système de dosage précédemment décrit ou encore du nourris seur tel que précédemment décrit pour la mise en œuvre de protocoles expérimentaux en entomologie.

Le nourrisseur selon la présente invention est particulièrement adapté pour la mise en œuvre de protocoles expérimentaux d’études comportementales sur les insectes butineurs.

En effet, le nourrisseur ainsi développé s’apparente à une nouvelle fleur artificielle et permet le contrôle d’une multitude de paramètres permettant à l’expérimentateur de mener des protocoles complexes, notamment par l’automatisation de l’ensemble du système.

II est ainsi possible d’utiliser un ou plusieurs nourrisseurs, ces derniers pouvant être fermés, tel qu’illustré ou ouverts, c’est-à-dire libre d’accès pour des butineurs en vol libre.

Grâce au système de dosage et au procédé mis en œuvre, il est possible de contrôler la délivrance de la dose et de la maîtriser, en d’autres termes, de la conditionner à la détection d’un butineur.

Il est aussi possible par l’intermédiaire de la programmation du nombre d’occurrence par l’utilisateur de ne faire délivrer une dose qu’à partir du moment où un certain nombre d’insectes butineurs s’est présenté pour butiner. Grâce notamment à la possibilité de stimuli visuels par l’intermédiaire des diodes électroluminescentes, l’utilisateur pourra notamment analyser l’influence des couleurs sur le comportement de butinage.

Le nourrisseur selon la présente invention pour les protocoles expérimentaux en apidologie s’apparente donc à une boite de Skinner pour insecte butineur, ladite boîte présentant une possibilité d’étude comportementale jusqu’alors jamais mise en œuvre avec les systèmes actuels.

NOMENCLATURE

1. Pompe péristaltique,

2. Tube flexible,

21. Première extrémité du tube flexible,

22. Deuxième extrémité du tube flexible,

23. Troisième extrémité du tube flexible,

3. Stator,

30. Repère visuel (stator),

4. Rotor,

40. Repère visuel (rotor),

5. Galets,

10. Nourrisseur,

11. Réservoir (solution de butinage),

112. Réservoir (solution de butinage),

12. Zone de butinage,

13. Capteur de présence,

14. Corps,

15. Système d’électrovanne à pincement de tube,

60. Pompe aspirante,

100. Boîte (nourrisseur),

111. Interface utilisateur de contrôle

Inl, In2. Première et deuxième plage angulaire inactive,

Pr. Position réelle.

Claims

REVENDICATIONS

E Procédé de délivrance de dose de produit liquide mis en œuvre par un système de dosage comprenant une pompe péristaltique (1) présentant un tube flexible (2), un stator (3) soutenant le tube flexible (2) et un rotor (4) avec des galets (5) déformant le tube flexible entre le rotor et le stator, la pompe péristaltique comprenant un moteur pas-àpas à N pas pour l’entrainement du rotor et un dispositif de pilotage électronique pour le contrôle de la pompe, ledit procédé présentant un étalonnage comprenant les étapes suivantes :

une étape de définition d’une position angulaire de référence PO du rotor par rapport au stator définie comme le pas de référence, une étape d’identification, par rapport à ladite position angulaire de référence PO du rotor, des plages angulaires pour lesquelles le produit liquide n’est pas délivré, lesdites plages angulaires étant des plages inactives (Inl, In2), de nombre K égal au nombre de galets, chacune des plages s’étendant du pas Pxk au pas Pyk où Xk et yk correspondent à un nombre compris entre 0 et N-l et k£ [1 ; K], une étape d’enregistrement dans une mémoire du dispositif de pilotage électronique d’une cartographie (Cr) des plages angulaires inactives définies à l’étape précédente, ledit procédé comprenant une étape de détermination de la dose de produit liquide à délivrer qui correspond au déplacement angulaire du rotor d’un ou plusieurs pas de nombre entier déterminé, et dans lequel le dispositif de pilotage électronique comprend un circuit de comptage de la position réelle (Pr) correspondant au pas PO+n dans lequel n correspond à un nombre entier de pas compris entre 0 et N-l, et dans lequel le dispositif de pilotage électronique délivre automatiquement la dose déterminée par l’avance du rotor, du nombre de pas entier déterminé, sur les plages angulaires actives en comparant (Ecp) la position réelle (Pr) avec la cartographie de manière à mettre en œuvre une étape automatique de rattrapage (Er) des plages angulaires inactives lorsque la position réelle (Pr) correspond à un pas d’une plage angulaire inactive (Inl, In2).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le dispositif électronique de pilotage est configuré de sorte que l’étape de rattrapage (Er) soit réalisée de manière à ce que la vitesse du rotor sur les pas correspondants aux plages angulaires inactives (Inl, In2) soit plus importante que celle des pas correspondant aux plages angulaires actives.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel à chaque mise sous tension du dispositif de pilotage automatique, on procède à une étape préalable d’alignement dans laquelle le rotor (4) est repositionné par rapport au stator (3) selon la position angulaire de référence PO.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le produit liquide correspond à une solution de butinage, ledit système de dosage comprenant un circuit électronique de commande du dispositif de pilotage électronique présentant en entrée un signal d’un capteur de présence (13) d’un butineur, ledit circuit électronique mettant en œuvre un logiciel envoyant des instructions de délivrance d’une dose en fonction du signal du capteur.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le logiciel présente en paramètre d’entrée un nombre n d’occurrence fixé par l’utilisateur à compter duquel une dose est délivrée, le logiciel mettant ensuite en œuvre une étape de comptage des occurrences détectées par le capteur et d’émission d’une instruction de délivrance de la dose lorsque le comptage des occurrences atteint le paramètre d’entrée n.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le volume de la dose de produit liquide est compris dans la plage allant de 0,05 pL à 50 pL.
7. Système de dosage comprenant une pompe péristaltique (1) présentant un tube flexible (2), un stator (3) soutenant le tube flexible et un rotor (4) avec des galets (5) déformant le tube flexible entre le rotor et le stator, ladite pompe péristaltique comprenant un moteur pas-à-pas à N pas pour l’entrainement du rotor et un dispositif de pilotage électronique pour le contrôle de la pompe, comprenant :

- une mémoire dans laquelle est enregistrée une cartographie des plages angulaires inactives (Inl, In2) pour lesquelles la dose de produit liquide n’est pas délivrée lors du déplacement du rotor et des plages angulaires actives pour lesquelles la dose de produit liquide est délivrée lors du déplacement du rotor, lesdites plages angulaires étant déterminées par rapport à une position angulaire de référence PO du rotor vis-à-vis du stator.

- un circuit de comptage de la position réelle (Pr) correspondant au pas PO+z; dans lequel n correspond à un nombre entier de pas compris entre 0 et N-l

- un circuit électronique de détermination de la dose permettant de convertir la dose de produit liquide à délivrer qui correspond à un déplacement angulaire du rotor d’un ou plusieurs pas de nombre entier déterminé.

- un circuit électronique de délivrance qui lors de la réception d’une instruction électronique de délivrance délivre automatiquement une dose par l’avance du rotor (4), du nombre de pas entier déterminé, sur les plages angulaires actives en comparant la position réelle (Pr) avec la cartographie de manière à sauter les plages angulaires inactives (Inl, In2) lorsque la position réelle correspond à un pas d’une plage angulaire inactive.
8. Système de dosage selon la revendication 7 comprenant des moyens de repositionnement automatique du rotor par rapport au stator selon la position angulaire de référence PO après chaque mise en tension du système.
9. Système de dosage selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, lequel comprend un circuit électronique permettant le rinçage en actionnant en continu la pompe péristaltique avec une solution de rinçage.
10. Nourrisseur pour insectes butineurs comprenant un système de dosage selon l’une quelconque des revendications 7 à 9 dont le tube flexible (2) est relié sur une de ses extrémités à un réservoir (11) de solution de butinage et sur l’autre extrémité à une zone de butinage (12), un capteur de présence (13) d’un butineur apte à détecter la présence ou le passage d’un butineur à proximité de la zone de butinage (12), et un circuit électronique mettant en œuvre un logiciel envoyant des instructions de délivrance d’une dose de solution de butinage en fonction du signal du capteur (13).
11. Nourrisseur selon la revendication 10 dans lequel la zone de butinage (12) 5 comprend des moyens de stimuli visuels mis en œuvre par des diodes électroluminescentes.
12. Utilisation du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, ou du système de dosage selon l’une quelconque des revendications 7 à 9 ou du nourrisseur

10 selon l’une quelconque des revendications 10 ou 11, pour la mise en œuvre de protocoles expérimentaux en entomologie, en particulier en apidologie.