CZ2013403A3 - Robotický kontejnerový čisticí manipulátor - Google Patents

Abstract

Robotický kontejnerový čistící manipulátor (1) je tvořen nosnou standardizovanou konstrukcí (6) kontejnerového nosiče (7) ramene, na jehož konstrukci je umístěn připojovací prvek kontejneru pro manipulační rameno (2) s proudovým motorem (3) jakožto výkonovým prvkem umístěným na jeho volném konci, kde tento výkonový prvek manipulačního ramene (2) představuje proudový motor (3) uchycený k rámu (9) daného motoru, což umožňuje polohování proudového motoru (3) v horizontální ose (10) rotace prostřednictvím prvního lineárního aktuátoru (11). Dále je robotický kontejnerový čistící manipulátor (1) tvořen postranními výklopnými kryty (12) s mechanizmem (13) vyklápění a nádrží (14) pohonných hmot. Manipulační rameno (2) společně s proudovým motorem (3) umístěným na konci manipulačního ramene (2) je ovládáno roboticky prostřednictvím nezávislého řídicího systému, přičemž může být ovládáno buď přímo z kabiny (4) vozidla (5) či operátorem mimo vozidlo.

Description

Robotický kontejnerový čistící manipulátor

Oblast techniky

Vynález se týká robotického kontejnerového čistícího manipulátoru určeného pro odklízení nečistot, sněhových a mrznoucích nánosů na rozsáhlých plochách

Dosavadní stav techniky

V současné době jsou pro speciální účely čištění, zejména letištních ploch, nebo ploch pokrytých ledovou krustou, vyráběny nákladné speciální turbínové čistící technologie, nebo technologie pro alternativní účely, s výkonnými tepelnými dmychadly. Tyto speciální jednoúčelové technologie jsou velmi nákladné a pro své využití postrádají univerzalitu.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody odstraňuje řešení robotického kontejnerového čistícího manipulátoru, jehož podstata je vtom, že je tvořen nosnou standardizovanou konstrukcí kontejnerového nosiče ramene, na jehož konstrukci je umístěn připojovací prvek kontejneru pro manipulační rameno s proudovým motorem jakožto výkonovým prvkem umístěným na jeho volném konci, kde tento výkonový prvek manipulačního ramene představuje proudový motor uchycený k rámu daného motoru, což umožňuje polohování proudového motoru v horizontální ose rotace prostřednictvím prvního lineárního aktuátoru, přičemž dále je robotický kontejnerový ···· ·· ·· ···· · ···· ··· · · ♦ · · · ··· ····· · · ······ ·· · · ···· · · · ··· • · · · *· · · · ··· ♦ · čistící manipulátor tvořen postranními výklopnými kryty s mechanizmem vyklápění a nádrží pohonných hmot, přičemž připojovací prvek manipulačního ramene je propojena s připojovacím prvkem kontejneru, přičemž její součástí je rotační pohon prvního kloubu, jež zabírá pastorkem do vnitřního ozubení prvního kloubu prvního ramene, přičemž tento rotační pohon prvního kloubu je tak propojen pomocí mechanického převodu uvnitř prvního ramene k ose rotace druhého kloubu, přičemž první rameno i druhé rameno jsou uloženy v prvním kloubu i druhém kloubu prostřednictvím valivých elementů, kde druhé rameno tvoří sestava tělesa druhého kloubu a tělesa třetího kloubu, a dále táhla mechanizmu druhého ramene s druhým lineárním aktuátorem na straně jedné připojeným k tělesu druhého kloubu a k táhlům druhého ramene na straně protilehlé, přičemž táhla druhého ramene jsou spojena s tělesem druhého kloubu a tělesem třetího kloubu, kde součástí tělesa třetího kloubu je pohon třetí osy rotace propojený s rámem proudového motoru.

Dále je výhodné, když jsou táhla druhého ramene spojena s tělesem druhého kloubu a tělesem třetího kloubu prostřednictvím propojovacích čepů.

Dále je výhodné, když je manipulační rameno společně s proudovým motorem umístěným na konci manipulačního ramene ovládáno roboticky prostřednictvím nezávislého řídicího systému

Dále je výhodné, když je manipulační rameno ovládáno buď přímo z kabiny vozidla či operátorem mimo vozidlo.

Navrhovaný robotický kontejnerový čistící manipulátor s využitím turbínového motoru je parametry blízký některým typům turbínových motorů využívaných v leteckém průmyslu, ve srovnání s nimi je však svou účinností vysoce progresivní a díky svým • · · · • · · · · · · • * · ····· · · ······ · · · · ······ · ··· · · · » ····· ····· manipulačním schopnostem vyniká zejména svou univerzalitou a schopností účinně pracovat v okruhu celého vozidla.

Jedná se o progresivní, ekonomicky dostupné technologické zařízení s roboticky ovládaným manipulačním ramenem a systémem proudového motoru, přímo z kabiny vozidla prostřednictvím nezávislého řídicího systému.

Řízení čistícího procesu nebo zásahového procesu s využitím vysokoteplotního tlakového vzdušného proudu přímo z kabiny vozidla řidičem, jeho spolujezdcem, nebo z prostoru mimo vozidlo s využitím vizualizace procesu na monitoru, vytváří podmínky pro vysokou operativnost těchto procesů. Manipulační robotický mechanismus, se svým efektorem, proudovým motorem, komplexně obsáhne prostor kolem vozidla v poloměru robotického manipulátoru po jeho obou stranách i z čela transportního kontejnerového nosiče.

Výraznou výhodou kontejnerového čistícího turbínového manipulátoru, je vyřazení trvalé blokace speciálního transportního prostředku, který je součástí v současné době vyráběné jednoúčelové čistící technologie, tím, že standardizovaný kontejnerový nosič naloží robotický kontejnerový čistící manipulátor, pak následuje proces čištění nebo zásahu, kontejnerový nosič následně uskladní robotický kontejnerový čistící manipulátor zpět do jeho skladovacích prostor, a je pak dále průběžně využíván ke kontejnerové dopravě.

• · · · · · • · · • · · • · ·

• · · · · · • · · • · · · ·

Přehled obrázků na výkresech

Na přiložených listech jsou znázorněny obrázky a legenda.

Na obrázku k anotaci jsou znázorněny axonometrické pohledy na robotický kontejnerový čistící manipulátor v přepravní a pracovní poloze manipulačního ramene

Obrázek 1	Axonometrické pohledy na robotický kontejnerový čistící manipulátor v přepravní a pracovní poloze manipulačního ramene
Obrázek 2	Axonometrické pohledy na robotický kontejnerový čistící manipulátor v přepravní poloze manipulačního ramene s proudovým motorem
Obrázek 3	Axonometrický pohled na kontejnerový nosič s manipulačním ramenem a proudovým motorem v pracovní poloze
Obrázek 4	Axonometrický pohled na manipulační rameno s proudovým motorem v přepravní poloze a detail prvního a třetího kloubu
Obrázek 5	Řez manipulačním ramenem s proudovým motorem v přepravní poloze

c · · · · • · • · · · • · · · • · ·

Příklad provedení vynálezu

Robotický kontejnerový čistící manipulátor 1 je technologické zařízení s robotickým ovládáním manipulačního ramene 2, na jehož konci je umístěn proudový motor 3 ovládaný přímo z kabiny 4 vozidla 5, prostřednictvím nezávislého řídicího systému, řidičem vozidla, jeho spolujezdcem, nebo operátorem mimo vozidlo.

Robotický kontejnerový čistící manipulátor 1. je tvořen nosnou standardizovanou konstrukcí 6 kontejnerového nosiče 7 ramene, na jehož horní části vnitřní konstrukce je umístěná připojovací prvek 8 kontejneru určená pro manipulační rameno 2 s implementovaným proudovým motorem 3 situovaným na jeho konci. Výkonovým prvkem manipulačního ramene 2 se čtyřmi stupni volnosti je proudový motor 3 uchycený k vlastnímu rámu 9 daného motoru, což umožňuje polohování proudového motoru 3 v horizontální ose 10 rotace prostřednictvím prvního lineárního aktuátoru 11_. Dále je robotizovaný kontejnerový čistící manipulátor 1 tvořen postranními výklopnými kryty 12 s implementovaným mechanizmem 13 vyklápění a nádrží 14 pohonných hmot.

Připojovací prvek manipulačního ramene 15 je propojena s připojovací prvkem kontejneru 8, přičemž její součástí je rotační pohon 16 prvního kloubu 17, jež zabírá pastorkem 18 do vnitřního ozubení 19 prvního kloubu 17 prvního ramene 20, tento rotační pohyb je přenášen prostřednictvím mechanického převodu 21 procházejícího vnitřním prostorem prvního ramene 20 k ose rotace druhého kloubu

22. První rameno 20 a druhé rameno 24 je uloženo v daném prvním kloubu 17 a druhém kloubu 22 prostřednictvím valivých elementů 23. Druhé rameno 24 tvoří sestava dvou těles, tělesa 25 druhého kloubu a tělesa 26 třetího kloubu 30, a dále dvou táhel 27 mechanizmu 28 druhého ramene s druhým lineárním aktuátorem 29, na straně jedné připojeným k tělesu 25 druhého kloubu a k táhlu 27 druhého • · ramene 24 na straně protilehlé, přičemž obě táhla 27 druhého ramene 24 jsou spojena s tělesem 25 druhého kloubu a tělesem 26 třetího kloubu propojovacími čepy 3J, kde součástí tělesa 26 třetího kloubu je pohon 32 třetí osy rotace propojený s rámem 9 proudového motoru.

I když je vynález popsán ve spojitosti s provedením, které je momentálně nejvíce praktické a výhodné, je zřejmé, že vynález není na toto popsané provedení omezen, ale naopak, očekává se, že pokryje četné modifikace a ekvivalentní uspořádání spadající do rámce vynálezu a přiložených nároků.

···· · · · · ···· · ···· • · · ··· · · * «·· ····· · · ······ · · · · «··· · · · ··· y ·· «»· ·· ··· ··· *·

Funkce

Robotický kontejnerový čistící manipulátor 1 je technologické zařízení s robotickým ovládáním manipulačního ramene 2, na jehož konci je směrově nastavitelný proudový motor 3 ovládaný přímo z kabiny vozidla, prostřednictvím nezávislého řídicího systému, řidičem vozidla, jeho spolujezdcem nebo operátorem mimo vozidlo.

Podstatou tohoto zařízení je kontejnerový systém nosné standardizované konstrukce s implementovaným manipulačním ramenem umístěným na vozidle, cílem je směrové nastavení proudového motoru 3 na konci manipulačního ramene 2, což umožňuje čištění vozovky před vozidlem.

Robotický kontejnerový čistící manipulátor 1 je složen z nosné standardizované konstrukce nesoucí manipulační rameno 2 s proudovým motorem 3, dvojicí výklopných krytů 12 a nádrže 14 pohonných hmot, například s leteckým benzínem.

Manipulační rameno 2 se čtyřmi stupni volnosti je tvořeno dvojicí ramen 20 a 24, přičemž první kloub 17 je poháněn rotačním pohonem 16 pevně připojeným k připojovacímu prvku 15 manipulačního ramene, kde prostřednictvím pastorku 18 rotačního pohonu 16 prvního kloubu 17 převádí kroutící moment na vnitřní ozubení 19 prvního kloubu 17, které je pevně spojeno s prvním ramenem 20, a současně mechanickým převodem situovaným ve vnitřním prostoru prvního ramene 20 převeden na osu druhého kloubu 22. K tělesu 25 druhého kloubu je pomocí propojovacích čepů 31 pohyblivě uložen mechanizmus 28 druhého ramene včetně druhého lineárního aktuátoru 29 třetího kloubu 30, který je dále propojen s jedním z prvků mechanizmu 28 druhého ramene, čímž je umožněn pohyb druhého ramene 24 ve vertikální rovině. Mechanizmus 28 druhého ramene je zakončen tělesem 26

4 4 4 4 4

4 • · 4 4 4 4 • · • 4 4 · ·4 4 4 třetího kloubu, se kterým je pohyblivě propojen prostřednictvím propojovacích čepů 31, přičemž součástí tělesa 26 třetího kloubu je pohon 32 třetí osy rotace pohybující rámem 9 proudového motoru kolem čtvrté osy rotace.

Na tělese 26 třetího kloubu je uchycen pohon 32 třetí osy rotace, který umožňuje natáčení rámu 9 proudového motoru, čímž vzniká kyvné uložení v čepech horizontální osy rotace proudového motoru 3. Tuto rotaci proudového motoru 3 umožňuje první lineární aktuátor 11 v požadovaném rozsahu, vyplývajícím z kinematiky mechanizmu.

9 9 9 9 9

9 9 • · · · · • · · · • · ·

9 9 9

Průmyslová využitelnost

Robotický kontejnerový čistící manipulátor je využitelný pro odklízení nečistot, sněhových a mrznoucích nánosů na větších plochách, například běžných komunikacích nebo přistávacích případně vzletových plochách letiště, a to aniž by základní provozní funkce zařízení vyžadovala speciální úpravy či komplikované zásahy do konstrukce vozidla.

Claims (4)

« · ·· ·· · · · ··· ·· Patentové nároky

1. Robotický kontejnerový čistící manipulátor (1) vyznačující se tím, že:

je tvořen nosnou standardizovanou konstrukcí (6) kontejnerového nosiče (7) ramene, na jehož konstrukci je umístěn připojovací prvek kontejneru pro manipulační rameno (2) s proudovým motorem (3) jakožto výkonovým prvkem umístěným na jeho volném konci, kde tento výkonový prvek manipulačního ramene (2) představuje proudový motor (3) uchycený k rámu (9) daného motoru, což umožňuje polohování proudového motoru (3) v horizontální ose (10) rotace prostřednictvím prvního lineárního aktuátoru (11), přičemž dále je robotický kontejnerový čistící manipulátor (1) tvořen postranními výklopnými kryty (12) s mechanizmem (13) vyklápění a nádrží (14) pohonných hmot, přičemž připojovací prvek (15) manipulačního ramene je propojena s připojovacím prvkem (8) kontejneru, přičemž její součástí je rotační pohon (16) prvního kloubu (17), jež zabírá pastorkem (18) do vnitřního ozubení (19) prvního kloubu (17) prvního ramene (20), přičemž tento rotační pohon (16) prvního kloubu (17) je tak propojen pomocí mechanického převodu (21) uvnitř prvního ramene (20) k ose rotace druhého kloubu (22), přičemž první rameno (20) i druhé rameno (24) jsou uloženy v prvním kloubu (17) i druhém kloubu (22) prostřednictvím valivých elementů (23), kde druhé rameno (24) tvoří sestava tělesa (25) druhého kloubu a tělesa (26) třetího kloubu (30), a dále táhla (27) mechanizmu (28) druhého ramene s druhým lineárním • · • · · · aktuátorem (29) na straně jedné připojeným k tělesu (25) druhého kloubu a k táhlům (27) druhého ramene (24) na straně protilehlé, přičemž táhla (27) druhého ramene (24) jsou spojena s tělesem (25) druhého kloubu a tělesem (26) třetího kloubu, kde součástí tělesa (26) třetího kloubu je pohon (32) třetí osy rotace propojený s rámem (9) proudového motoru.

2. Robotický kontejnerový čistící manipulátor (1) podle nároku 1.

vyznačující se tím, že:

táhla (27) druhého ramene (24) jsou spojena s tělesem (25) druhého kloubu a tělesem (26) třetího kloubu prostřednictvím propojovacích čepů (31).

3. Robotický kontejnerový čistící manipulátor (1) podle nároku 1.

vyznačující se tím, že:

manipulační rameno (2) společně s proudovým motorem umístěným na konci manipulačního ramene (2) je ovládáno robotický prostřednictvím nezávislého řídicího systému

4. Robotický kontejnerový čistící manipulátor (1) podle nároku 3.

vyznačující se tím, že:

manipulační rameno (2) je ovládáno buď přímo z kabiny (4) vozidla (5) či operátorem mimo vozidlo.