DE102010018756A1 - Exploration device for use in e.g. country vehicle for exploring e.g. earth, has arms are rotated around specific degree for variably controlling travel type of device and motion sequence of arms and laterally attached at housing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Erkundungsvorrichtung mittels der Himmelskörper mit einer Oberfläche und einer geringen Gravitation erkundbar sind, wobei Kräfte zwischen der Oberfläche und der Erkundungsvorrichtung übertragbar sind und die Erkundungsvorrichtung bewegt wird sowie ein Verfahren zum Fortbewegen der Erkundungsvorrichtung.The invention relates to an exploration device by means of the celestial bodies with a surface and a low gravity are explicable, wherein forces between the surface and the exploration device are transferable and the exploration device is moved and a method for moving the exploration device.
Erkundungsvorrichtungen mittels der Himmelskörper mit einer Oberfläche und einer geringen Gravitation erkundbar sind sowie Verfahren zum Fortbewegen einer solchen Erkundungsvorrichtung sind bekannt. Diese weisen mehrere Arme auf, die verschwenkbar der Erkundungsvorrichtung zugeordnet sind. Durch hin- und herschwenken der Arme kann eine Kraft zwischen den Armen und dem Himmelskörper übertragen werden, wobei dadurch die Erkundungsvorrichtung bewegt werden kann. Aus der sowjetischen Mission Phobos 2 ist eine Erkundungsvorrichtung bekannt, die mit vier Triangeln ausgestattet ist, die ein Durchführen von Sprüngen und ein Ändern einer Lage nach einem solchen Sprung ermöglichen. Aus der Veröffentlichung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Erkunden von Himmelskörpern mit einer Oberfläche und einer geringen Gravitation zu ermöglichen, insbesondere ein verbessertes Fortbewegen einer solchen Erkundungsvorrichtung zu ermöglichen.The object of the invention is to allow an improved exploration of celestial bodies with a surface and a low gravity, in particular to allow an improved movement of such a reconnaissance device.
Die Aufgabe ist bei einer Erkundungsvorrichtung mittels der Himmelskörper mit einer Oberfläche und einer geringen Gravitation erkundbar sind, wobei Kräfte zwischen der Oberfläche und der Erkundungsvorrichtung übertragbar sind und die Erkundungsvorrichtung bewegt wird dadurch gelöst, dass die Erkundungsvorrichtung zumindest einen Arm aufweist mittels dem die Kräfte zwischen der Oberfläche und der Erkundungsvorrichtung übertragbar sind, wobei der zumindest eine Arm dabei den Himmelskörper berührt und die Erkundungsvorrichtung bewegt wird, wobei der zumindest eine Arm für zumindest eine Fortbewegungsart der Erkundungsvorrichtung um 360° drehbar und mit zumindest einem Bewegungsablauf variabel ansteuerbar und/oder regelbar ist.The object is with an exploratory device by means of the celestial bodies with a surface and a low gravity are explicable, wherein forces between the surface and the exploration device are transferable and the exploration device is moved in that the exploration device has at least one arm by means of which the forces between the Surface and the reconnaissance device are transferable, wherein the at least one arm touches the celestial body and the exploration device is moved, wherein the at least one arm for at least one Fortbewegungsart the exploration device is rotatable by 360 ° and at least one movement variably controlled and / or regulated.
Vorteilhaft kann der zumindest eine Arm variabel angesteuert und/oder geregelt werden, so dass unterschiedliche Bewegungsabläufe und damit Fortbewegungsarten möglich sind. Vorteilhaft kann der zumindest eine Arm um 360° gedreht werden, so dass für eine Fortbewegung kein Zurückschwenken des zumindest einen Arms notwendig ist. Vorteilhaft kann eine mit einem Rudern und/oder Kriechen vergleichbare Fortbewegung der Erkundungsvorrichtung auf der Oberfläche des Himmelskörpers erfolgen. Die Oberfläche des Himmelskörpers kann beispielsweise Gestein aufweisen. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Oberfläche des Himmelskörpers einen hohen Zerteilungsgrad, insbesondere Staub und/oder Sand aufweist. Dabei ist es möglich, dass der Arm bei der Drehbewegung um 360° sich in die Staub und/oder Sand aufweisende Oberfläche zumindest teilweise eingräbt bzw. einkrallt und dadurch eine Fortbewegung der Erkundungsvorrichtung ermöglicht, wobei sich diese jeweils anhebt und bei einer weiteren Drehung wieder auf die Oberfläche des Himmelskörpers zurückfällt, wobei eine Wiederholung der 360°-Drehung möglich ist, wobei ein kriechendes Fortbewegung der Erkundungsvorrichtung erfolgt. Unter einer geringen Gravitation können Gravitationen von kleiner als 0,2 g, insbesondere von 0,2 g bis 100 μg, insbesondere 0,1 g bis 200 μg, insbesondere 1000 bis 500 μg, insbesondere kleiner als 1000 μg, verstanden werden, wobei g für die Erdbeschleunigung mit 9,81 m/s2 steht. Ferner kann unter einer geringen Gravitation eine derartig geringe Gravitation verstanden werden, bei der der Himmelskörper selbst nicht in der Lage ist, größere Gesteinsformationen an sich zu binden, insbesondere entgegen einer Fliehkraft aufgrund einer Eigenrotation des Himmelskörpers. Es ist bekannt, dass derartige Himmelskörper häufig überwiegend aus Staub und/oder sehr kleinen Teilen bestehen, die überwiegend durch intermolekulare Kräfte, insbesondere Van-der-Waals-Kräfte, zusammengehalten werden. Vorteilhaft kann die Erkundungsvorrichtung auch auf solchen Himmelskörpern eingesetzt werden, wobei es möglich ist, dass durch eine sehr langsame Ansteuerung bzw. Drehung des zumindest einen Arms ein intensiver Kontakt mit der feinkörnigen Oberfläche des Himmelskörpers entsteht und/oder ein Einkrallen auf der Oberfläche die Erkundungsvorrichtung an dem Himmelskörper hält.Advantageously, the at least one arm can be controlled variably and / or regulated, so that different movements and thus types of movement are possible. Advantageously, the at least one arm can be rotated through 360 °, so that no pivoting back of the at least one arm is necessary for locomotion. Advantageously, a movement of the exploration device on the surface of the celestial body comparable to rowing and / or creeping can take place. The surface of the celestial body may, for example, have rock. However, it is also conceivable that the surface of the celestial body has a high degree of dicing, in particular dust and / or sand. It is possible that the arm during rotation by 360 ° in the dust and / or sand surface having at least partially digs or einkrallt and thereby allows locomotion of the reconnaissance device, which raises each and on a further rotation on the surface of the celestial body falls back, whereby a repetition of the 360 ° rotation is possible, with a crawling movement of the exploration device takes place. Gravitational forces of less than 0.2 g, in particular from 0.2 g to 100 μg, in particular from 0.1 g to 200 μg, in particular from 1000 to 500 μg, in particular less than 1000 μg, can be understood as meaning low gravitation, g for the gravitational acceleration with 9.81 m / s 2 stands. Furthermore, a low gravity can be understood as meaning such a low gravity, in which the celestial body itself is not able to bind larger rock formations to itself, in particular against centrifugal force due to a self-rotation of the celestial body. It is known that such celestial bodies often consist predominantly of dust and / or very small parts, which are predominantly held together by intermolecular forces, in particular van der Waals forces. Advantageously, the exploration device can also be used on such celestial bodies, wherein it is possible that intensive contact with the fine-grained surface of the celestial body is created by a very slow activation or rotation of the at least one arm and / or a clawing on the surface of the exploration device the celestial body holds.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass der zumindest eine Arm mit zumindest einem Bewegungsablauf der Gruppe: eine Schwenkbewegung des zumindest einen Arms oder eine synchrone Schwenkbewegung mehrerer der Arme von einer gehäusenahen Position um 90° bis 180°, insbesondere 100° bis 170°, insbesondere ungefähr 120°, in Richtung der Oberfläche und wieder zurück, eine Drehbewegung des zumindest einen Arms oder eine synchrone Drehbewegung mehrerer der Arme von der gehäusenahen Position um 360° beginnend von der Oberfläche weg, eine derartig schnell verlaufende Schwenkbewegung des zumindest einen Arms oder synchrone Schwenkbewegung mehrerer der Arme von einer gehäusenahen Position um 90° bis 180°, insbesondere 100° bis 170°, insbesondere ungefähr 120°, in Richtung der Feststoffoberfläche und wieder zurück, so dass ein Anlagekontakt der Erkundungsvorrichtung zu der Oberfläche des Himmelskörpers zumindest zeitweise aufgehoben ist, eine derartig schnell verlaufende Drehbewegung des zumindest einen Arms oder synchrone Drehbewegung beider Arme von der gehäusenahen Position um 360° beginnend von der Feststoffoberfläche weg, so dass ein Anlagekontakt der Erkundungsvorrichtung zu der Oberfläche des Himmelskörpers zumindest zeitweise aufgehoben ist, eine Schwenkbewegung oder Drehbewegung des zumindest einen Arms, eine entgegengesetzt gerichtete Schwenkbewegung oder Drehbewegung mehrerer der Arme, eine Phasen verschobene, insbesondere um 180°, Schwenkbewegung oder Drehbewegung mehrerer der Arme, Rüttelbewegungen des zumindest einen Arms oder mehrerer der Arme ansteuerbar und/oder regelbar sind. Vorteilhaft kann auch die zu einem Kriechen der Erkundungsvorrichtung führende langsame Drehbewegung derartig schnell ausgeführt werden, dass diese die Oberfläche verlässt, also einen Sprung und/oder einen ballistischen Flug, insbesondere zum Verlassen zum Verlassen des Himmelskörpers mit einer Geschwindigkeit größer als der Fluchtgeschwindigkeit, durchführt. Vorteilhaft kann, falls mehr als ein Arm an der Erkundungsvorrichtung vorgesehen ist, eine Schwenkbewegung und/oder Drehbewegung eine Drehung um eine Hochachse, also eine andere Ausrichtung der Erkundungsvorrichtung bewirken. Vorteilhaft kann die entgegengesetzt gerichtete Schwenkbewegung und/oder Drehbewegung mehrerer Arme ebenfalls eine Drehung um eine Hochachse bewirken. Vorteilhaft kann die phasenverschobene, insbesondere um 180°, Schwenkbewegung und/oder Drehbewegung eine kraulende Fortbewegung, insbesondere vorteilhaft auf weichem und/oder sandigen Oberflächen bewirken. Gegebenenfalls kann dies auch eine vorteilhafte Fortbewegung auf flüssigen Oberflächen ermöglichen. Vorteilhaft können die Rüttelbewegungen des zumindest einen Arms oder mehrere der Arme die Erkundungsvorrichtung aus einer für Messungen und/oder Fortbewegungen ungünstigen Lage befreien, beispielsweise falls diese sich nach einem Abwurf bzw. einer Landung auf dem Himmelskörper in einer ungünstigen Lage befindet, insbesondere sich in Staub und/oder Sand in einer ungünstigen Position eingegraben hat. Vorteilhaft kann durch die Rüttelbewegungen ein Umkippen und/oder ein Herausrütteln der Erkundungsvorrichtung in eine günstigere Lage bewirkt werden. Vorteilhaft kann der zumindest eine Arm so angesteuert werden, dass die unterschiedlichsten Bewegungsarten möglich sind, insbesondere auch ein Durchführen von Sprüngen, insbesondere auch derartig kraftvolle Sprünge, dass eine Fluchtgeschwindigkeit des Himmelskörpers erreicht beziehungsweise dessen Gravitationsfeld überwunden werden kann. Vorteilhaft kann durch die Schwenkbewegung des zumindest einen Arms oder mehrere der Arme von der gehäusenahen Position in Richtung der Oberfläche, beispielsweise einer Feststoffoberfläche, beispielsweise Gestein und/oder Sand, und wieder zurück ein Umkippen der Erkundungsvorrichtung erfolgen. Dabei können beispielsweise vorteilhaft mitgeführte Messgeräte auf die Oberfläche des Himmelskörpers ausgerichtet werden. Vorteilhaft kann die Schwenkbewegung derartig schnell erfolgen, dass sich die Erkundungsvorrichtung von der Oberfläche des Himmelskörpers zumindest zeitweise löst, also einen Sprung durchführt. Insofern kann es sich bei der Erkundungsvorrichtung um eine Mobilitätsvorrichtung im allgemeinsten Sinne, insbesondere ein Landfahrzeug und/oder insbesondere ein ballistisches Fluggerät handeln.In one embodiment of the exploration device is provided that the at least one arm with at least one movement of the group: a Pivoting movement of the at least one arm or a synchronous pivoting movement of several of the arms from a position close to the housing by 90 ° to 180 °, in particular 100 ° to 170 °, in particular approximately 120 °, in the direction of the surface and back, a rotational movement of the at least one arm or a synchronous rotational movement of several of the arms from the position close to the housing by 360 ° starting from the surface, such a fast pivoting movement of the at least one arm or synchronous pivotal movement of several of the arms from a position close to the housing by 90 ° to 180 °, in particular 100 ° to 170 °, in particular about 120 °, in the direction of the solid surface and back again, so that a contact contact of the exploration device to the surface of the celestial body is at least temporarily canceled, such rapid rotation of the at least one arm or synchronous rotational movement of both arms from the housing close position 360 ° Begi away from the solid surface such that abutting contact of the exploratory device with the surface of the celestial body is at least temporarily canceled, a pivotal movement or rotational movement of the at least one arm, an oppositely directed pivotal movement or rotational movement of a plurality of the arms, a phase shifted, in particular 180 °, Pivoting movement or rotational movement of several of the arms, shaking movements of the at least one arm or more of the arms can be controlled and / or regulated. Advantageously, the slow rotational movement leading to creeping of the exploration device can be carried out so rapidly that it leaves the surface, ie makes a jump and / or a ballistic flight, in particular to leave the celestial body at a speed greater than the escape velocity. Advantageously, if more than one arm is provided on the exploration device, a pivotal movement and / or rotational movement cause a rotation about a vertical axis, that is, a different orientation of the exploration device. Advantageously, the oppositely directed pivoting movement and / or rotational movement of a plurality of arms can likewise bring about a rotation about a vertical axis. Advantageously, the phase-shifted, in particular by 180 °, pivoting movement and / or rotational movement cause a crawling locomotion, in particular advantageous on soft and / or sandy surfaces. Optionally, this may also allow for advantageous movement on liquid surfaces. The shaking movements of the at least one arm or several of the arms can advantageously free the exploration device from an unfavorable position for measurements and / or locomotion, for example if it is in an unfavorable position after a drop or landing on the celestial body, in particular in dust and / or buried sand in an unfavorable position. Advantageously, by the shaking movements tipping and / or shaking out of the exploration device can be effected in a more favorable position. Advantageously, the at least one arm can be controlled in such a way that the most varied types of movement are possible, in particular also making jumps, in particular also such powerful jumps that an escape velocity of the celestial body can be achieved or its gravitational field can be overcome. Advantageously, by the pivoting movement of the at least one arm or more of the arms from the position close to the housing in the direction of the surface, for example a solid surface, for example rock and / or sand, and back again a tipping over of the exploration device. In this case, for example, advantageously entrained measuring devices can be aligned with the surface of the celestial body. Advantageously, the pivoting movement can take place so rapidly that the exploration device releases from the surface of the celestial body at least temporarily, that is, makes a jump. In this respect, the exploration device may be a mobility device in the most general sense, in particular a land vehicle and / or in particular a ballistic aircraft.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass das Gehäuse in einer x-Richtung länger als in einer z-Richtung dimensioniert ist und zwei der der Arme aufweist, die bezüglich einer y-Richtung des Gehäuses beabstandet zueinander angeordnet sind. Unter einer x-Richtung kann eine Längsrichtung der Erkundungsvorrichtung verstanden werden. Unter einer z-Richtung kann eine Hochachse der Erkundungsvorrichtung verstanden werden. Unter einer y-Richtung kann eine Querrichtung der Erkundungsvorrichtung verstanden werden, wobei die Querrichtung quer zu einer Fortbewegungsrichtung und die x-Richtung längs zu einer Fortbewegungsrichtung der Erkundungsvorrichtung verläuft. Vorteilhaft können beabstandet zueinander Kräfte zwischen dem Himmelskörper und der Erkundungsvorrichtung mittels der zwei Arme übertragen werden. Vorteilhaft kann dadurch eine Fortbewegung in x-Richtung erfolgen, insbesondere ist eine Steuerung der x-Richtung durch ein entsprechendes Ansteuern der zwei Arme möglich.In a further embodiment of the exploration device it is provided that the housing is dimensioned longer in an x-direction than in a z-direction and has two of the arms, which are arranged spaced from one another with respect to a y-direction of the housing. An x-direction can be understood as meaning a longitudinal direction of the exploration device. A z-direction can be understood to mean a vertical axis of the exploration device. A y-direction may be understood to mean a transverse direction of the exploration device, wherein the transverse direction extends transversely to a direction of travel and the x-direction extends longitudinally to a direction of travel of the exploration device. Advantageously, spaced forces can be transmitted between the celestial body and the exploratory device by means of the two arms. Advantageously, a movement in the x-direction can take place, in particular a control of the x-direction by a corresponding driving of the two arms is possible.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Arme bezüglich der y-Richtung seitlich des Gehäuses angebracht sind. Vorteilhaft können die zwei Arme seitlich des Gehäuses angebracht sein, wobei diese um 360° seitlich des Gehäuses drehbar sind.In a further embodiment of the exploration device is provided that the arms are mounted with respect to the y-direction of the side of the housing. Advantageously, the two arms can be mounted laterally of the housing, which are rotatable by 360 ° laterally of the housing.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass Drehebenen der Arme beabstandet und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Vorteilhaft kann eine gleichmäßige Fortbewegung der Erkundungsvorrichtung in x-Richtung erfolgen.In a further embodiment of the exploring device it is provided that planes of rotation of the arms are spaced apart and arranged substantially parallel to one another. Advantageously, a uniform movement of the exploration device in the x-direction can take place.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass sich die Drehebenen in einer x-z-Richtung des Gehäuses erstrecken. Vorteilhaft kann dadurch eine Kraft beziehungsweise Kraftkomponente in x-Richtung der Erkundungsvorrichtung erzeugt werden, so dass diese vorteilhaft fortbewegt werden kann.In a further embodiment of the exploration device it is provided that the planes of rotation extend in an xz-direction of the housing. Advantageously, this can be a force or force component in the x-direction of the exploration device are generated so that it can be advantageously moved.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Drehachsen im Bereich eines bezüglich der x-Richtung ersten Endes des Gehäuses angeordnet sind. Vorteilhaft sind die Schwenkachsen der zwei Arme bezüglich der x-Richtung an einem ersten Ende des Gehäuses angeordnet, so dass sich dort auch der Krafteinleitungspunkt befindet, beispielsweise ein Anheben und Absenken des ersten Endes und/oder ein Drehen des Gehäuses um das erste Ende möglich sind.In a further embodiment of the exploration device, it is provided that the axes of rotation are arranged in the region of a first end of the housing with respect to the x-direction. Advantageously, the pivot axes of the two arms are arranged with respect to the x-direction at a first end of the housing, so that there is also the force introduction point, such as lifting and lowering the first end and / or rotating the housing to the first end are possible ,
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die schwenkbaren Arme jeweils eine Länge aufweisen, die größer ist als ein Abstand eines Schwerpunkts der Erkundungsvorrichtung von der jeweiligen Drehachse. Vorteilhaft ist es dadurch möglich, die Erkundungsvorrichtung umzukippen, wobei die drehbaren Arme zu der Oberfläche des Himmelskörpers hin verdreht werden und sich dabei das Gehäuse um die Schwenkachsen der Arme zu drehen beginnt, solange bis dieses vorn über kippt. Dadurch ist vorteilhaft ein hin- und herwenden der Erkundungsvorrichtung möglich, beispielsweise um eine Antenne und/oder Instrumente der Erkundungsvorrichtung entsprechend auszurichtenIn a further embodiment of the exploration device, it is provided that the pivotable arms each have a length which is greater than a distance of a center of gravity of the exploration device from the respective axis of rotation. Advantageously, this makes it possible to overturn the exploration device, wherein the rotatable arms are rotated towards the surface of the celestial body and thereby the housing begins to rotate about the pivot axes of the arms, as long as this tilts forward over. This advantageously makes it possible to turn the exploration device back and forth, for example in order to align an antenna and / or instruments of the exploration device accordingly
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Länge der Arme jeweils kürzer ist als ein Abstand eines dem ersten Ende bezüglich der x-Richtung gegenüberliegenden zweiten Ende des Gehäuses zu der jeweiligen Drehachse. Vorteilhaft sind die Arme kürzer gestaltet als eine Ausdehnung der Erkundungsvorrichtung in x-Richtung, so dass ein Verdrehen der Arme um 360° eine kriechende Fortbewegung der Erkundungsvorrichtung entlang der x-Richtung ermöglicht.In a further embodiment of the exploring device, it is provided that the length of the arms is shorter in each case than a distance of a second end of the housing opposite the first end with respect to the x direction from the respective axis of rotation. Advantageously, the arms are made shorter than an extension of the exploration device in the x-direction, so that a rotation of the arms by 360 ° allows a crawling movement of the exploration device along the x-direction.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die schwenkbaren Arme im Wesentlichen gemeinsame Drehachsen aufweisen. Vorteilhaft können die Arme im Wesentlichen eine gemeinsame Schwenkachse aufweisen, um die diese jeweils separat verschwenkbar sind. Vorteilhaft kann dadurch eine gleichmäßige Fortbewegung der Erkundungsvorrichtung in x-Richtung gewährleistet werden.In a further embodiment of the exploration device it is provided that the pivotable arms have substantially common axes of rotation. Advantageously, the arms can essentially have a common pivot axis about which they are each separately pivotable. Advantageously, this ensures uniform movement of the exploration device in the x direction.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Drehachsen im Wesentlichen in einer gemeinsamen y-Richtung verlaufen. Die Schwenkachsen verlaufen in einer gemeinsamen y-Richtung, also quer zu einer Fortbewegungsrichtung der Erkundungsvorrichtung, wobei vorteilhaft Drehbewegungen der Arme eine gleichmäßige Fortbewegung in x-Richtung ermöglichen. Alternativ und/oder zusätzlich ist es jedoch auch denkbar, die Schwenkachsen in einem Winkel zu der y-Richtung anzuordnen, ähnlich einer Vorspureinstellung, wobei vorteilhaft ein Verkrallen bzw. Verklemmen und/oder Eingraben der sich drehenden Arme mit der Oberfläche des Himmelskörpers möglich ist.In a further embodiment of the exploration device, it is provided that the axes of rotation extend substantially in a common y-direction. The pivot axes extend in a common y-direction, ie transversely to a direction of travel of the exploration device, wherein advantageously rotational movements of the arms allow a uniform movement in the x-direction. Alternatively and / or additionally, however, it is also conceivable to arrange the pivot axes at an angle to the y-direction, similar to a Vorspureinstellung, advantageously clawing or jamming and / or digging of the rotating arms with the surface of the celestial body is possible.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass jedem der Arme ein separater Antrieb zugeordnet ist. Vorteilhaft kann jeder der Arme separat angetrieben werden, wodurch vorteilhaft die variable Steuerung und/oder Regelung für jeden der Arme erfolgen kann.In a further embodiment of the exploration device is provided that each of the arms is assigned a separate drive. Advantageously, each of the arms can be driven separately, whereby advantageously the variable control and / or regulation can be carried out for each of the arms.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass den Armen ein gemeinsamer Antrieb zugeordnet ist. Vorteilhaft ist nur ein gemeinsamer Antrieb möglich, der variabel gesteuert und/oder geregelt werden kann. Die Arme können vorteilhaft mittels des einen gemeinsamen Antriebs synchron bewegt werden.In a further embodiment of the exploration device it is provided that the arms are assigned a common drive. Advantageously, only a common drive is possible, which can be variably controlled and / or regulated. The arms can advantageously be moved synchronously by means of a common drive.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Erkundungsvorrichtung nur einen zentralen Arm aufweist, wobei der zentrale Arm in einem mittigen u-förmigen Ausschnitt des Gehäuses angebracht ist. Vorteilhaft kann die Erkundungsvorrichtung mittels nur eines Armes fortbewegt werden, insbesondere umgedreht werden.In a further embodiment of the exploration device it is provided that the exploration device has only one central arm, wherein the central arm is mounted in a central U-shaped cutout of the housing. Advantageously, the exploration device can be moved by means of only one arm, in particular turned over.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass zumindest einer der Arme in der gehäusenahen Position einen Schutz für eine dahinter angeordnete Funktionsvorrichtung der Erkundungsvorrichtung bildet. Vorteilhaft kann zumindest einer der Arme vor eine Funktionsvorrichtung der Erkundungsvorrichtung gestellt beziehungsweise positioniert werden, so dass vorteilhaft die Funktionsvorrichtung, beispielsweise während einer Landung und/oder während einer Nichtbetriebsphase geschützt werden kann, beispielsweise vor Schlägen und/oder einem unerwünschten Strahlungseintrag.In a further exemplary embodiment of the exploration device, it is provided that at least one of the arms in the housing-near position forms a protection for a functional device of the exploration device arranged behind it. Advantageously, at least one of the arms can be positioned or positioned in front of a functional device of the exploration device, so that advantageously the functional device can be protected, for example during a landing and / or during a non-operational phase, for example against impacts and / or unwanted radiation entry.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass zumindest einer der Arme eine Funktionsvorrichtung der Erkundungsvorrichtung aufweist. Vorteilhaft kann die Funktionsvorrichtung direkt an dem Arm vorgesehen sein, wobei diese vorteilhaft direkt mit der Oberfläche des Himmelskörpers in Berührung gebracht werden kann. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, die Funktionsvorrichtung mittels des zumindest einem drehbaren Arms aufzustellen, so dass diese sich, beispielsweise zum Durchführen von Vermessungen und/oder Abbildungen der Oberfläche in einem dafür vorteilhafteren Abstand zu der Oberfläche des Himmelskörpers befindet.In a further embodiment of the exploration device, it is provided that at least one of the arms has a functional device of the exploration device. Advantageously, the functional device can be provided directly on the arm, which can advantageously be brought directly into contact with the surface of the celestial body. Alternatively and / or additionally, it is conceivable to set up the functional device by means of the at least one rotatable arm, so that the latter, for example for performing measurements and / or images of the surface in a more favorable distance to the surface of the celestial body is located.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erkundungsvorrichtung ist vorgesehen, dass das Gehäuse der Erkundungsvorrichtung zumindest bereichsweise fluiddicht und die Erkundungsvorrichtung dadurch schwimmfähig ist. Vorteilhaft kann die Erkundungsvorrichtung auch schwimmfähig ausgelegt sein, wobei die drehbaren Arme eine rudernde bzw. kraulende Fortbewegung auf der flüssigen Oberfläche des Himmelskörpers ermöglichen.In a further embodiment of the exploration device, it is provided that the housing of the exploration device is at least partially fluid-tight and the exploration device is floatable thereby. Advantageously, the exploration device can also be designed floatable, wherein the rotatable arms allow a rowing or crawling locomotion on the liquid surface of the celestial body.
Die Aufgabe ist außerdem bei einem Verfahren zum Fortbewegen einer Erkundungsvorrichtung, insbesondere einer vorab beschriebenen Erkundungsvorrichtung, mittels der Himmelskörper mit einer Oberfläche und einer geringen Gravitation erkundbar sind durch Übertragen einer Kraft zwischen dem Himmelskörper und zumindest einen Arm der Erkundungsvorrichtung und dazu Drehen des zumindest einen Arms um 360° gelöst. Vorteilhaft kann die Erkundungsvorrichtung auf dem Himmelskörper bewegt und/oder fortbewegt werden. Im übrigen ergeben sich die vorab beschriebenen Vorteile.The object is also in a method for moving an exploration device, in particular an exploration device described above, by means of the celestial bodies with a surface and a low gravity are explicable by transmitting a force between the celestial body and at least one arm of the exploration device and to rotate the at least one arm solved by 360 °. Advantageously, the exploration device can be moved and / or moved on the celestial body. Moreover, the advantages described above arise.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens sind ein variables Regeln und/oder Steuern eines Bewegungsablaufs des zumindest einen Arms, ein Schwenken des zumindest einen Arms oder synchrones Schwenken mehrerer der Arme von einer gehäusenahen Position um 90° bis 180°, insbesondere 100° bis 170°, insbesondere ungefähr 120°, in Richtung der Feststoffoberfläche und wieder zurück, ein Drehen des zumindest einen Arms oder synchrones Drehen mehrerer der Arme von der gehäusenahen Position um 360° beginnend von der Feststoffoberfläche weg, ein derartig schnell verlaufendes Schwenken des zumindest einen Arms oder synchrones Schwenken mehrerer der Arme von einer gehäusenahen Position um 90° bis 180°, insbesondere 100° bis 170°, insbesondere ungefähr 120°, in Richtung der Feststoffoberfläche und wieder zurück, so dass ein Anlagekontakt der Erkundungsvorrichtung zu der Oberfläche des Himmelskörpers zumindest zeitweise aufgehoben ist, ein derartig schnell verlaufendes Drehen des zumindest einen Arms oder synchrones Drehen mehrerer der Arme von der gehäusenahen Position um 360° beginnend von der Feststoffoberfläche weg, so dass ein Anlagekontakt der Erkundungsvorrichtung zu der Oberfläche des Himmelskörpers zumindest zeitweise aufgehoben ist, ein Schwenken oder Drehen eines Arms der mehreren Arme, ein entgegengesetzt gerichtetes Schwenken oder Drehen mehrerer der Arme, ein Phasen verschobenes, insbesondere um 180°, Schwenkbewegen oder Drehen mehrerer der Arme und/oder ein Rüttelbewegen eines Arms der mehreren Arme oder mehrerer der Arme vorgesehen. Vorteilhaft kann die Erkundungsvorrichtung auf unterschiedlichste Art und Weise bewegt und/oder fortbewegt werden. Im Übrigen ergeben sich die vorab beschriebenen Vorteile.In one embodiment of the method, a variable regulation and / or control of a movement sequence of the at least one arm, pivoting of the at least one arm or synchronous pivoting of several of the arms from a position close to the housing by 90 ° to 180 °, in particular 100 ° to 170 °, in particular about 120 °, in the direction of the solid surface and back again, rotating the at least one arm or synchronously rotating several of the arms from the housing near position by 360 ° starting from the solid surface, such a fast pivoting of the at least one arm or synchronous pivoting several of the arms from a position close to the housing by 90 ° to 180 °, in particular 100 ° to 170 °, in particular approximately 120 °, in the direction of the solid surface and back again, so that an abutment contact of the exploration device to the surface of the celestial body is at least temporarily canceled, such a fast turning of the at least one arm or synchronously rotating a plurality of the arms from the proximal position 360 ° away from the solid surface such that abutting contact of the exploration device with the surface of the celestial body is at least temporarily eliminated, pivoting or rotating one arm of the plurality of arms, one opposite directed pivoting or rotating a plurality of the arms, a phase shifted, in particular by 180 °, pivoting or rotating a plurality of arms and / or a shaking moving an arm of the plurality of arms or a plurality of arms provided. Advantageously, the exploration device can be moved and / or moved in various ways. Incidentally, the advantages described above arise.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separaten Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details will become apparent from the following description in which - where appropriate, with reference to the drawings - at least one embodiment is described in detail. Described and / or illustrated features form the subject of the invention, or independently of the claims, either alone or in any meaningful combination, and in particular may additionally be the subject of one or more separate applications. The same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.
Es zeigen:Show it:
Die Erkundungsvorrichtung
Durch Drehbewegungen des ersten Arms
Die
Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass an den Armen
Die Drehachse
Außerdem ist zu erkennen, dass die Länge
Im Unterschied zur Darstellung gemäß den
In
In einer zweiten Bewegungsphase B sind die Arme
Entsprechend der Bewegungsphase C sind die Arme
Entsprechend der Bewegungsphase D ist das hintere Ende noch weiter aufgestellt, so dass die Erkundungsvorrichtung
Entsprechend der Bewegungsphase E ist das Gehäuse
Entsprechend der Bewegungsphase F ist das Gehäuse
Zum Vollenden der Kippbewegung der Erkundungsvorrichtung
In der Darstellung gemäß der Bewegungsphase F der
Gemäß der Darstellung der
Gemäß der Bewegungsphase C ist das Gehäuse
Gemäß der Bewegungsphase D der
Gemäß der Bewegungsphase E der
Es ist zu erkennen, dass dadurch die Erkundungsvorrichtung
Alternativ und/oder zusätzlich kann zur Unterstützung der Fortbewegung das hintere Ende
Vorteilhaft ist gemäß der Darstellung
Vorteilhaft ist es alternativ und/oder zusätzlich möglich, den ersten Arm
Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, falls beispielsweise die Erkundungsvorrichtung
Vorteilhaft kann eine zuverlässige Positions- und/oder Lageänderung der Erkundungsvorrichtung
Vorteilhaft kann ein entsprechender Antrieb der Arme
Bei dem Himmelskörper kann es sich beispielsweise um sogenannte Asteroiden handeln, die eine im Vergleich zu der auf der Erde herrschenden Gravitation eine sehr geringe Anziehungskraft aufweisen. Vorteilhaft genügt für eine Fortbewegung das Verdrehen der zwei Arme
Die nicht näher dargestellten Antriebe der Arme
Insbesondere ergeben sich fünf grundsätzliche Fortbewegungsmöglichkeiten. Gemäß der Darstellung der
Bei dem in
Gemäß der Darstellung der
Vorteilhaft ist es mittels einer entsprechenden Ansteuerung der Arme
Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, die Erkundungsvorrichtung
Vorteilhaft kann unter den Bedingungen verringerter Schwerkraft eine robuste, leichte und vielseitig einsetzbare und energiesparende Vorrichtung zum Herstellen einer Mobilität der Erkundungsvorrichtung
Vorteilhaft können die Arme
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Erkundungsvorrichtungsensing device
- 33
- Gehäusecasing
- 55
- erster Pfeilfirst arrow
- 77
- zweiter Pfeilsecond arrow
- 99
- Armepoor
- 1111
- Armepoor
- 1313
- Drehachseaxis of rotation
- 1515
- vorderes Endefront end
- 1717
- Längelength
- 1919
- erster Abstandfirst distance
- 2121
- Schwerpunktmain emphasis
- 2323
- zweiter Abstandsecond distance
- 2525
- hinteres Enderear end
- 2727
- U-förmiger AusschnittU-shaped neckline
- 2929
- dritter Pfeilthird arrow
- 31 31
- Oberflächesurface
- 3333
- Oberseitetop
- 3535
- erster geschwungener Pfeilfirst curved arrow
- 3737
- Unterseitebottom
- 3939
- Antenneantenna
- 4141
- zweiter geschwungener Pfeilsecond curved arrow
- 4343
- Distanzdistance
- 4545
- vierter Pfeilfourth arrow
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- L. Richter/Robotics and autonomes Systems 23 (1998) 117–124 [0002] L. Richter / Robotics and Autonomous Systems 23 (1998) 117-124 [0002]
Claims (19)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010018756 DE102010018756A1 (en) | 2010-04-29 | 2010-04-29 | Exploration device for use in e.g. country vehicle for exploring e.g. earth, has arms are rotated around specific degree for variably controlling travel type of device and motion sequence of arms and laterally attached at housing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201010018756 DE102010018756A1 (en) | 2010-04-29 | 2010-04-29 | Exploration device for use in e.g. country vehicle for exploring e.g. earth, has arms are rotated around specific degree for variably controlling travel type of device and motion sequence of arms and laterally attached at housing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102010018756A1 true DE102010018756A1 (en) | 2011-11-03 |
Family
ID=44786367
Family Applications (1)
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DE201010018756 Ceased DE102010018756A1 (en) | 2010-04-29 | 2010-04-29 | Exploration device for use in e.g. country vehicle for exploring e.g. earth, has arms are rotated around specific degree for variably controlling travel type of device and motion sequence of arms and laterally attached at housing |
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DE (1) | DE102010018756A1 (en) |
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- 2010-04-29 DE DE201010018756 patent/DE102010018756A1/en not_active Ceased
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RICHTER, L.: Principles for robotic mobility on minor solar system bodies: Robotics and Autonomous Systems, Volume 23, Issues 1-2, March 1998, Pages 117-124, Space Robotics in Europe, (abstract) ScienceDirect [online] * |
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R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |