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WO2015118085A1 - Actionneur lineaire a structure souple et bras articule comportant un tel actionneur - Google Patents

Actionneur lineaire a structure souple et bras articule comportant un tel actionneur Download PDF

Info

Publication number
WO2015118085A1
WO2015118085A1 PCT/EP2015/052452 EP2015052452W WO2015118085A1 WO 2015118085 A1 WO2015118085 A1 WO 2015118085A1 EP 2015052452 W EP2015052452 W EP 2015052452W WO 2015118085 A1 WO2015118085 A1 WO 2015118085A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
section
chamber
envelope
actuator
casing
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/052452
Other languages
English (en)
Inventor
Sébastien VOISEMBERT
Original Assignee
Warein
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Warein filed Critical Warein
Publication of WO2015118085A1 publication Critical patent/WO2015118085A1/fr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/10—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type
    • F15B15/103—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type using inflatable bodies that contract when fluid pressure is applied, e.g. pneumatic artificial muscles or McKibben-type actuators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/14—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements fluid
    • B25J9/142—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements fluid comprising inflatable bodies

Definitions

  • the present invention relates to the field of 1 actuation of articulated structures and, more particularly, the field of robotics.
  • the actuators generally consist of electric motors with regard to the rotary actuators and of cylinders, in particular pneumatic cylinders, with regard to the linear actuators.
  • a jack comprises a body receiving a sliding piston.
  • the body of the jack is fixed to a segment of the articulated structure and the free end of a rod integral with the piston is fixed to an adjacent mobile segment relative to the segment on which the body is fixed.
  • the piston defines in the jack two chambers, at least one of which is connected to means for alternately pressurizing the chamber or escaping.
  • This type of actuator has several disadvantages. It consists of several parts, some of which are fragile or likely to wear like seals and more particularly those mounted on the piston and in permanent friction with the body of the cylinder.
  • the cylinders embedded on the articulated structure are exposed to shocks and are protruding parts that could injure an operator or damage equipment that would be struck by the articulated structure.
  • a cylinder is relatively heavy so that the weight of the embedded cylinders decreases the payload that the articulated structure is likely to carry.
  • An object of the invention is to remedy at least in part the aforementioned drawbacks.
  • a linear actuator comprising an inflatable envelope, relatively inextensible delimiting a chamber which is provided with means for admission of a fluid under pressure.
  • the chamber comprises successively a first section and a second section of lower cross section to a cross section of the first section.
  • Fixing means is arranged on the envelope in the vicinity of a junction zone of the two sections.
  • the envelope is, at the ends of the chamber, wound on itself and has ends connected to each other so that, when the chamber is pressurized, the envelope winds in opposite directions of the side of the end of the adjacent chamber of the first section and the side of the end of the adjacent chamber of the second section so that the first section elongates to the detriment of the second section.
  • the actuator of the invention can be likened to a deformable jack whose body and the rod would be made in one piece in the form of the envelope. This therefore limits the number of parts and therefore the sealing problems.
  • the weight is contained and the size of one actuator is relatively small when the envelope is deflated.
  • the actuator is not very sensitive to shocks and is slightly dangerous for its environment in the event of an impact.
  • the envelope is arranged in such a way that the chamber has a tubular shape.
  • the fixing means comprises a tubular outer support having a first section and a second axially successive section which are arranged to receive the envelope and extend respectively opposite the first section and the second section of the chamber and which have transverse sections corresponding substantially to the tanal sections of the first section and the second section of the chamber, the second section of the support holding the envelope axially.
  • the support facilitates the attachment of the actuator and guides the unwinding and winding of the ends of the envelope.
  • Figures 1 to 3 are schematic views of an actuator according to a first embodiment, Figures 2 and 3 being in partial section, Figures 1 to 3 decomposing the retraction movement,
  • FIG. 4 is a schematic view of the envelope during its construction
  • FIG. 5 is a schematic view of a robotic arm equipped with two actuators according to the invention.
  • FIG. 6 to 8 are schematic sectional views of an actuator according to a second embodiment, the figures decomposing the retraction movement.
  • the linear actuator generally designated 1 comprises an envelope inflatable 2, relatively inextensible, of tubular shape, having two portions 2.1, 2.2 opposite to each other and wound on itself on a half-turn.
  • the inflatable envelope 2 has ends connected to one another and is arranged to delimit a chamber 3 having axial ends defined respectively by the rolled portions 2.1, 2.2 of the envelope 2.
  • the chamber 3 comprises, successively between its ends, a first section 3.1 and a second section 3.2.
  • Section 3.2 has a cross section smaller than a cross section of section 3.1.
  • the casing 2 is provided with means 4 (shown only in FIG. 1) for the admission of a fluid under pressure into the chamber 3 and an external fixing means 5 (shown only in FIG. 2) is arranged on the envelope 2 in the vicinity of a junction zone of the two sections 3.1, 3.2.
  • the envelope 2 is here made of a textile material coated and assembled so as to seal the envelope 2 to the fluid pressures used during the operation of the actuator 1.
  • the material is chosen in such a way that the envelope 2 is substantially inextensible under the operating conditions of the actuator and more particularly at the fluid pressures used during operation of the actuator.
  • the ends of the envelope 2 are connected to each other as will be explained.
  • the casing 2 is arranged in such a way that the chamber 3 has a tubular shape.
  • the casing 2 thus comprises an internal wall 2.3, of cylindrical shape, at the ends of which are fixed two external walls 2.4, of cylindrical shape, each having a first edge 4.41 connected to the inner wall 2.3 by a portion 2.5 in the form of a neck (see in particular Figure 4 where the casing 2 is shown during manufacture) and an opposite edge 2.42 connected to the edge 2.42 of the other external wall 2.4 .
  • the outer walls 2.4 have a diameter greater than a diameter of the inner wall 2.3 and are rolled up on the inner wall 2.3 before being fixed to one another at the edges 2.42.
  • the envelope 2 is, at its portions 2.1, 2.2, wound on itself and at its ends directly connected to each other to delimit the tubular shape of the chamber.
  • the external fixing means 5 comprises an outer support (visible in longitudinal section in FIGS. 2 and 3), tubular, having a first section 5.1 and a second section 5.2 axially successive, which are arranged to receive the envelope 2 and extend respectively opposite the first section 3.1 and the second section 3.2 of the chamber 3.
  • the sections 5.1, 5.2 have cross sections corresponding substantially to the cross sections of the sections 3.1, 3.2 of the chamber 3.
  • the section 5.2 of the support 5 maintains the envelope 2 to define the cross section of the section 3.2 of the chamber 3 by preventing axial displacement of the casing 2.
  • the outer support has an outer surface provided with a band of self-gripping means 5.3 bonded to said surface.
  • the actuator is mounted on an articulated arm generally designated 100 having an inflatable envelope here comprising a fixed segment 101 and a movable segment 102 articulated on the fixed segment and movable by means of at least one cable 103, one of which end is attached to the movable segment 102 and an opposite end is connected to the casing 2 of the actuator at one of the portions 2.5.
  • the cable 103 passes into the central channel resulting from the tubular form of the actuator and is for example attached to a ring welded or glued to the casing 2 at the aforementioned location or in the ring passes a flexible tab having ends welded or glued at two diametrically opposite points of the central channel.
  • the actuator is fixed by the self-gripping means on the fixed segment 101 so that the end 2.1 is oriented opposite the movable segment 102.
  • the articulated arm here is provided with two actuators and the antagonists. The operation of these two actuators is identical.
  • a control unit is connected to the means 4 to selectively pressurize the chamber 3 or the exhaust.
  • the initial state is that represented in FIG. 1: the section 3.2 is deployed, the section 3.1 is retracted and the cable attachment 103 to the envelope 2 is located on the side of the end of the chamber 2 next to section 3.2. It is understood that in this state, the section 3.2 of the chamber 3 is predominant because the inner wall 2.3 has been rolled up on itself and extends in a relatively large part on the outside of the casing 2 while the section 3.1 is a minority and the walls 2.4 extend in a relatively large part on the inside of the casing 2.
  • the adjacent portion 2.1 of the first section 3.1 unwinds (or winds inwards) and the adjacent portion 2.2 of the second section 3.2 winds out of the fact the difference in section sections 3.1 and 3.2: it follows that the walls 2.4 are gradually extend above the wall 2.3 so that the first section 3.1 extends to the detriment of the second section 3.2.
  • the portion of the envelope 2 forming the point of attachment of the cable 103 moves relative to the support and pulls on the cable 103 causing the displacement of the movable segment 102 (it is seen in Figure 2 that the inner wall 2.3 has partially unwound and extends in front of one of the outer walls 2.4 to delimit a section 3.1 of larger volume) until the section 3.2 is completely retracted and the section 3.1 fully deployed (we see on the Figure 3 that the inner wall 2.3 extends the innermost radially and facing the outer walls 2.4 which extend the outermost radially). It is thus understood that the attachment point of the cable 103 on the casing 2 has moved by exerting a pull on the cable 103.
  • the return of the actuator in its initial state is here ensured by the action, on the moving segment 102, of the counteracting actuator 1 '' of the same structure as the actuator described. It is understood that by putting the chamber 3 of the actuator 1 into the exhaust and by controlling the retraction of the section 3.2 of the counteracting actuator 1 ', the extension of the section 3.1 of the actuator, and vice versa.
  • the envelope 2 has a tubular shape whose ends are closed.
  • the casing 2 is thus arranged in such a way that the chamber 3 is non-tubular, and here of revolution substantially cylindrical.
  • An inextensible flexible link 10 extends axially in the chamber to connect the two closed ends of the envelope 2 so as to form two portions 2.1, 2.2 wound on themselves on a half-turn.
  • the inextensible flexible link 10 makes it possible to ensure the retraction of the section 3.2 during the deployment of the section 3.1.
  • An elastic return element 11 connects two integral portions of the envelope 2 which deviate from each other when the chamber 3 is pressurized to return the envelope 2 to its initial configuration (section 3.1 retracted to the maximum, Figure 6) when the chamber 3 is no longer under pressure.
  • the elastic return element 11 extends here in the chamber 3 and in the form of elastic bands.
  • Each elastic band here has an end attached to the inextensible flexible link 10 and an opposite end fixed directly to the casing 2 in the section 3.1.
  • the fixing means 5 is mounted directly on the outer surface of the casing 2 facing the section 3.1 in the junction zone of the sections 3.1, 3.2.
  • the elastic return element can be arranged outside the casing 2.
  • the actuator of the first embodiment may be provided with an elastic return element.
  • textile fastening mode we mean any fashion fastening used in the textile field such as sewing, self-gripping type means, buttons, gluing ...
  • the envelope can be attached to the bracket or be locked there.
  • the cable may be attached to the outside of the casing 2 and the actuator may be threaded and secured to a central support so as to extend around it.
  • the actuator according to the invention can be used for other applications than the displacement of segments of articulated structures.
  • the actuator can be attached to the outside or inside of the articulated structure when the articulated structure is hollow.

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Abstract

Actionneur linéaire comprenant une enveloppe gonflable inextensible ayant deux extrémités et délimitant une chambre comportant, successivement entre les extrémités de l'enveloppe, un premier tronçon et un deuxième tronçon de section transversale inférieure à une section transversale du premier tronçon; l'enveloppe étant, à ses extrémités, roulée sur elle-même vers l' intérieur et les extrémités étant reliées l'une à l'autre pour que, lorsque la chambre est mise sous pression, l'extrémité voisine du premier tronçon se déroule et l' extrémité voisine du deuxième tronçon s'enroule de telle manière que le premier tronçon s'allonge au détriment du deuxième tronçon. Bras articulé comportant un tel actionneur.

Description

Actionneur linéaire à structure souple et bras articulé comportant un tel actionneur La présente invention concerne le domaine de 1 ' actionnement des structures articulées et, plus particulièrement, le domaine de la robotique.
Dans ce domaine, les actionneurs sont généralement constitués de moteurs électriques pour ce qui concerne les actionneurs rotatifs et de vérins, notamment pneumatiques, pour ce qui concerne les actionneurs linéaires.
Un vérin comprend un corps recevant un piston à coulissement étanche . Le corps du vérin est fixé à un segment de la structure articulée et l'extrémité libre d'une tige solidaire du piston est fixée à un segment adjacent mobile par rapport au segment sur lequel est fixé le corps. Le piston définit dans le vérin deux chambres dont l'une au moins est reliée à des moyens pour mettre la chambre alternativement sous pression ou à 1' échappement .
Ce type d' actionneur présente plusieurs inconvénients. Il est composé de plusieurs pièces dont certaines sont fragiles ou risquent de s'user comme les joints d' étanchéité et plus particulièrement ceux montés sur le piston et en frottement permanent avec le corps du vérin. Les vérins embarqués sur la structure articulée sont exposés aux chocs et constituent des parties saillantes risquant de blesser un opérateur ou détériorer un équipement qui serait heurté par la structure articulée. Un vérin est relativement lourd de sorte que le poids des vérins embarqués diminue d'autant la charge utile que la structure articulée est susceptible d' emporter .
Un but de l'invention est de remédier au moins en partie aux inconvénients précités.
A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un actionneur linéaire comportant une enveloppe gonflable, relativement inextensible délimitant une chambre qui est pourvue de moyens d'admission d'un fluide sous pression. La chambre comporte successivement un premier tronçon et un deuxième tronçon de section transversale inférieure à une section transversale du premier tronçon. Un moyen de fixation est agencé sur l'enveloppe au voisinage d'une zone de jonction des deux tronçons. L'enveloppe est, aux extrémités de la chambre, enroulée sur elle-même et a des extrémités reliées l'une à l'autre pour que, lorsque la chambre est mise sous pression, l'enveloppe s'enroule dans des sens opposés du côté de l'extrémité de la chambre voisine du premier tronçon et du côté de l'extrémité de la chambre voisine du deuxième tronçon de telle manière que le premier tronçon s'allonge au détriment du deuxième tronçon.
On comprend que c'est la différence des sections transversales qui favorise l'allongement du premier tronçon et le rétrécissement du deuxième : il en résulte ainsi un déplacement de la portion libre de l'enveloppe qui est susceptible de tracter ou pousser un élément auquel elle serait associée. Ainsi, l' actionneur de l'invention peut être assimilé à un vérin déformable dont le corps et la tige seraient réalisés d'une seule pièce sous la forme de l'enveloppe. Ceci limite par conséquent le nombre de pièces et donc les problèmes d' étanchéité . De même le poids est contenu et l'encombrement de 1' actionneur est relativement faible lorsque l'enveloppe est dégonflée. En outre, l' actionneur est peu sensible aux chocs et peu dangereux pour son environnement en cas de choc .
Selon un mode de réalisation particulier, l'enveloppe est agencée de telle manière que la chambre ait une forme tubulaire.
La structure de l'enveloppe est alors optimisée. Avantageusement alors, le moyen de fixation comprend un support extérieur tubulaire ayant un premier tronçon et un deuxième tronçon axialement successifs qui sont agencés pour accueillir l'enveloppe et s'étendre respectivement en regard du premier tronçon et du deuxième tronçon de la chambre et qui ont des sections transversales correspondant sensiblement aux sections t ansversales du premier tronçon et du deuxième tronçon de la chambre, le deuxième tronçon du support maintenant axialement l'enveloppe.
Le support facilite la fixation de l'actionneur et guide le déroulement et l'enroulement des extrémités de l'enveloppe.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention.
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
- les figures 1 à 3 sont des vues schématiques d' un actionneur selon un premier mode de réalisation, les figures 2 et 3 étant en coupe partielle, les figures 1 à 3 décomposant le mouvement de rétraction,
- la figure 4 est une vue schématique de l'enveloppe lors de sa construction,
- la figure 5 est une vue schématique d'un bras robotisé équipé de deux actionneurs selon l' invention,
- les figures 6 à 8 sont des vues schématiques en coupe d'un actionneur selon un deuxième mode de réalisation, les figures décomposant le mouvement de rétraction.
En référence aux figures, l'actionneur linéaire généralement désigné en 1 comprend une enveloppe gonflable 2, relativement inextensible, de forme tubulaire, ayant deux portions 2.1, 2.2 opposées l'une à l'autre et enroulées sur elle-même sur un demi-tour. L'enveloppe gonflable 2 a des extrémités reliées l'une à l'autre et est agencée pour délimiter une chambre 3 ayant des extrémités axiales délimitées respectivement par les portions enroulées 2.1, 2.2 de l'enveloppe 2. La chambre 3 comporte, successivement entre ses extrémités, un premier tronçon 3.1 et un deuxième tronçon 3.2. Le tronçon 3.2 a une section transversale inférieure à une section transversale du tronçon 3.1.
L'enveloppe 2 est pourvue de moyens 4 (représentés uniquement sur la figure 1) d'admission d'un fluide sous pression dans la chambre 3 et un moyen de fixation externe 5 (représenté uniquement sur la figure 2) est agencé sur l'enveloppe 2 au voisinage d'une zone de jonction des deux tronçons 3.1, 3.2.
L' enveloppe 2 est ici réalisée en un matériau textile enduit et assemblé de manière à assurer l'étanchéité de l'enveloppe 2 aux pressions de fluide utilisées lors du fonctionnement de l' actionneur 1. Le matériau est choisi de telle manière que l'enveloppe 2 soit sensiblement inextensible dans les conditions de fonctionnement de l' actionneur et plus particulièrement aux pressions de fluide utilisées lors du fonctionnement de l' actionneur .
Les extrémités de l'enveloppe 2 sont reliées l'une à l'autre comme cela va être expliqué.
Selon le premier mode de réalisation et en référence plus particulièrement aux figures 1 à 4, l'enveloppe 2 est agencée de telle manière que la chambre 3 ait une forme tubulaire. L'enveloppe 2 comprend ainsi une paroi interne 2.3, de forme cylindrique, aux extrémités de laquelle sont fixées deux parois externes 2.4, de forme cylindrique, ayant chacune un premier bord 4.41 relié à la paroi interne 2.3 par une portion 2.5 en forme de goulot (voir en particulier la figure 4 où l'enveloppe 2 est montrée en cours de fabrication) et un bord 2.42 opposé relié au bord 2.42 de l'autre paroi externe 2.4. Les parois externes 2.4 ont un diamètre supérieur à un diamètre de la paroi interne 2.3 et sont retroussées sur la paroi interne 2.3 avant d'être fixées l'une à l'autre au niveau des bords 2.42. La fixation des différentes parois les unes aux autres est effectuée par couture et soudage ou collage d'une bande thermoscellable pour 1 ' étanchéité . On comprend qu'ainsi l'enveloppe 2 est, à ses portions 2.1, 2.2, enroulée sur elle-même et a ses extrémités directement reliées l'une à l'autre pour délimiter la forme tubulaire de la chambre.
Le moyen de fixation externe 5 comprend un support extérieur (visible en coupe longitudinale sur les figures 2 et 3), tubulaire, ayant un premier tronçon 5.1 et un deuxième tronçon 5.2 axialement successifs qui sont agencés pour accueillir l'enveloppe 2 et s'étendre respectivement en regard du premier tronçon 3.1 et du deuxième tronçon 3.2 de la chambre 3. Les tronçons 5.1, 5.2 ont des sections transversales correspondant sensiblement aux sections transversales des tronçons 3.1, 3.2 de la chambre 3. Le tronçon 5.2 du support 5 maintient l'enveloppe 2 pour définir la section transversale du tronçon 3.2 de la chambre 3 en empêchant un déplacement axial de l'enveloppe 2. Le support extérieur a une surface externe pourvue d' une bande de moyens auto-agrippant 5.3 collée sur ladite surface.
Dans une application particulière (voir la figure
5), l'actionneur est monté sur un bras articulé généralement désigné en 100 comportant une enveloppe gonflable comportant ici un segment fixe 101 et un segment mobile 102 articulé sur le segment fixe et déplaçable au moyen d'au moins un câble 103 dont une extrémité est fixée au segment mobile 102 et une extrémité opposée est reliée à l' enveloppe 2 de l'actionneur au niveau d'une des portions 2.5. Le câble 103 passe dans le canal central résultant de la forme tubulaire de l'actionneur et est par exemple accroché à un anneau soudé ou collé sur l'enveloppe 2 à l'endroit précité ou dans l'anneau passe une patte souple ayant des extrémités soudées ou collées en deux points diamétralement opposés du canal central. L'actionneur est fixé par les moyens auto-agrippant sur le segment fixe 101 de manière que l'extrémité 2.1 soit orientée à l'opposé du segment mobile 102.
Le bras articulé est ici pourvu de deux actionneurs l' et l'' antagonistes. Le fonctionnement de ces deux actionneurs est identique.
Une unité de commande est reliée aux moyens 4 pour mettre la chambre 3 sélectivement sous pression ou à 1 ' échappement .
Dans la suite, on décrit le fonctionnement de l'actionneur l'.
En fonctionnement, l'état de départ est celui représenté à la figure 1 : le tronçon 3.2 est déployé, le tronçon 3.1 est rétracté et l'attache du câble 103 à l'enveloppe 2 se situe du côté de l'extrémité de la chambre 2 voisine du tronçon 3.2. On comprend que dans cet état, le tronçon 3.2 de la chambre 3 est majoritaire car la paroi interne 2.3 a été retroussée sur elle-même et s'étend en relativement grande partie sur l'extérieur de l'enveloppe 2 tandis que le tronçon 3.1 est minoritaire et les parois 2.4 s'étendent en relativement grande partie sur l'intérieur de l'enveloppe 2.
Lorsque la chambre 3 est mise sous pression, la portion 2.1 voisine du premier tronçon 3.1 se déroule (ou s'enroule vers l'intérieur) et la portion 2.2 voisine du deuxième tronçon 3.2 s'enroule vers l'extérieur du fait de la différence de section des tronçons 3.1 et 3.2 : il en résulte que les parois 2.4 viennent progressivement s'étendre au-dessus de la paroi 2.3 de sorte que le premier tronçon 3.1 s'allonge au détriment du deuxième tronçon 3.2. Ce faisant, la portion de l'enveloppe 2 formant le point d'attache du câble 103 se déplace par rapport au support et tire sur le câble 103 provoquant le déplacement du segment mobile 102 (on voit sur la figure 2 que la paroi interne 2.3 s'est partiellement déroulée et s'étend en face d'une des parois externes 2.4 pour délimiter un tronçon 3.1 de volume plus important) jusqu'à ce que le tronçon 3.2 soit complètement rétracté et le tronçon 3.1 complètement déployé (on voit sur la figure 3 que la paroi interne 2.3 s'étend le plus à l'intérieur radialement et en regard des parois externes 2.4 qui s'étendent le plus à l'extérieur radialement). On comprend qu'ainsi le point d'accrochage du câble 103 sur l'enveloppe 2 s'est déplacé en exerçant une traction sur le câble 103.
Le retour de l'actionneur dans son état initial est ici assuré par l'action, sur le segment mobile 102, de l'actionneur antagoniste l'' de même structure que l'actionneur l' décrit. On comprend en effet qu'en mettant à l'échappement la chambre 3 de l'actionneur l' et en commandant la rétraction du tronçon 3.2 de l'actionneur antagoniste l'', on va produire l'extension du tronçon 3.1 de l'actionneur l', et inversement.
Les éléments identiques ou analogues à ceux précédemment décrits porteront une référence numérique identique dans la description qui suit du deuxième mode de réalisation en référence aux fiqures 6 à 8.
Dans ce mode de réalisation, l'enveloppe 2 a une forme tubulaire dont les extrémités sont closes. L'enveloppe 2 est ainsi agencée de telle manière que la chambre 3 soit non tubulaire, et ici de révolution voire sensiblement cylindrique.
Un lien souple inextensible 10 s'étend axialement dans la chambre pour relier les deux extrémités closes de l'enveloppe 2 de manière à former deux portions 2.1, 2.2 enroulées sur elles-mêmes sur un demi-tour. Le lien souple inextensible 10 permet d'assurer la rétraction du tronçon 3.2 lors du déploiement du tronçon 3.1.
Un élément élastique de rappel 11 relie deux portions solidaires de l'enveloppe 2 qui s'écartent l'une l'autre lorsque la chambre 3 est mise sous pression pour rappeler l'enveloppe 2 vers sa configuration initiale {tronçon 3.1 rétracté au maximum, figure 6) lorsque la chambre 3 n'est plus sous pression. L'élément élastique de rappel 11 s'étend ici dans la chambre 3 et à la forme de bandes élastiques. Chaque bande élastique a ici une extrémité fixée au lien souple inextensible 10 et une extrémité opposée fixée directement à l'enveloppe 2 dans le tronçon 3.1.
Le moyen de fixation 5 est monté directement sur la surface extérieure de l'enveloppe 2 en regard du tronçon 3.1 dans la zone de jonction des tronçons 3.1, 3.2.
Comme précédemment, la mise sous pression de l'enveloppe 2 va provoquer le déploiement progressif du tronçon 3.1 au détriment du tronçon 3.2 (figure 7 puis figure 8) .
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l' invention telle que définie par les revendications.
En particulier, l'élément élastique de rappel peut être agencé à l'extérieur de l'enveloppe 2.
L'actionneur du premier mode de réalisation peut être pourvu d'un élément élastique de rappel.
Par mode de fixation textile, on entend tout mode de fixation utilisable dans le domaine textile comme la couture, des moyens de type auto-agrippant , des boutons, le collage...
L ' enveloppe peut comprendre une chambre à air étanche reçue dans une gaine textile inextensible. La gaine peut comporter un rétrécissement pour former les deux tronçons de sections différentes.
L' enveloppe peut être fixée au support ou y être bloquée .
En variante, dans le premier mode de réalisation, le câble peut être fixé sur l'extérieur de l'enveloppe 2 et l'actionneur peut être enfilé et fixé sur un support central de manière à s'étendre autour de celui-ci.
L'actionneur selon l'invention peut être utilisé pour d'autres applications que le déplacement de segments de structures articulées.
L'actionneur peut être fixé a l'extérieur ou à l'intérieur de la structure articulée lorsque la structure articulée est creuse.

Claims

REVENDICATIONS
1. Actionneur linéaire comportant une enveloppe gonflable (2), relativement inextensible, délimitant une chambre (3) qui est pourvue de moyens d'admission (4) d' un fluide sous pression et qui comporte successivement un premier tronçon (3.1) et un deuxième tronçon (3.2} de section transversale inférieure à une section transversale du premier tronçon ; un moyen de fixation (5) étant agencé sur l'enveloppe au voisinage d'une zone de jonction des deux tronçons ; l'enveloppe étant, à des extrémités de la chambre, roulée sur elle-même et a des extrémités reliées l'une à l'autre pour que, lorsque la chambre est mise sous pression, l'enveloppe s'enroule dans des sens opposés du côté de l'extrémité de la chambre voisine du premier tronçon et du côté de l'extrémité de la chambre voisine du deuxième tronçon de telle manière que le premier tronçon s'allonge au détriment du deuxième tronçon.
2. Actionneur selon la revendication 1, dans lequel l'enveloppe (2) est agencée de telle manière que la chambre (3) ait une forme tubulaire.
3. Actionneur selon la revendication 2, dans lequel le moyen de fixation (5) comprend un support extérieur tubulaire ayant un premier tronçon (5.1) et un deuxième tronçon (5.2) axialement successifs qui sont agencés pour accueillir l'enveloppe (2) et s'étendre respectivement en regard du premier tronçon (3.1) et du deuxième tronçon (3.2} de la chambre (3) et qui ont des sections transversales correspondant sensiblement aux sections transversales des premier tronçon (3.1) et deuxième tronçon (3.2) de la chambre (3), le support maintenant axialement l'enveloppe (2).
4. Actionneur selon la revendication 1, dans lequel l'enveloppe (2) est agencée de telle manière que la chambre (3) soit non tubulaire et un lien souple (10) inextensible s'étend axialement dans la chambre (3) pour relier deux extrémités opposées (2.1, 2.2) de 1 ' enveloppe .
5. Actionneur selon la revendication 1, dans lequel un élément élastique de rappel (11) relie deux portions solidaires de l'enveloppe (2) qui s'écartent l'une de l'autre lorsque la chambre (3) est mise sous pression pour rappeler l'enveloppe vers une con iguration initiale lorsque la chambre n'est pas sous pression.
6. Actionneur selon la revendication 5, dans lequel l'élément élastique de rappel (11) s'étend dans la chambre (3) .
7. Bras articulé comportant une enveloppe gonflable comportant au moins un segment mobile (102) déplaçable au moyen d'au moins un câble (103) dont une extrémité est fixée au segment et une extrémité opposée est reliée à un actionneur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
8. Bras selon la revendication 7, dans lequel l' actionneur (1) est fixé à l'enveloppe du bras par un mode de fixation textile.
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