DE102017131410A1 - Mobile antenna system, data reception system, wireless data relay in combination with a gyro-actuated robot - Google Patents

Mobile antenna system, data reception system, wireless data relay in combination with a gyro-actuated robot Download PDF

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DE102017131410A1
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Norbert Michael Mayer
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    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/027Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising intertial navigation means, e.g. azimuth detector
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/04Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track having other than ground-engaging propulsion means, e.g. having propellers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04HBROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
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    • HELECTRICITY
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Abstract

Es wird eine mobile Antennenanlage beschrieben. Die Bewegung wird durch die aktive Änderung der Achse eines rotierenden Kreisels im Inneren der Anlage erzeugt. Die Anlage wird durch segmentierte Luftkissen um den Kern herum gekapselt, um maximale Sicherheit zu erzielen.A mobile antenna system will be described. The movement is generated by actively changing the axis of a rotating gyroscope inside the system. The system is encapsulated by segmented airbags around the core for maximum safety.

Description

Kreiselstabiliserte Geräte sind seit vielen Jahren eine Standardtechnologie. Im Bereich von mobilen Robotern existieren Gyrover und Gyrobot der Carnegie Mellon Universitaet (siehe Carnegie Mellon University. Gyrover project. http://www.ri.cmu.edu.). Im Bereich der Raumfahrt sind Control Moment Gyros seit Jahrzehnten eine bewährte Technik zur Stabilisierung von Weltraumfahrzeugen. In der Patentschrift DE102004045805A1 wurde ein kreiselstabilisierter humanoider Roboter beschrieben.Gyro stabilized devices have been a standard technology for many years. In the field of mobile robots, Gyrover and Gyrobot of Carnegie Mellon University exist (see Carnegie Mellon University, Gyrover project, http://www.ri.cmu.edu). In space, Control Moment gyros have been a proven technique for stabilizing spacecraft for decades. In the patent DE102004045805A1 a gyrostabilized humanoid robot was described.

Zusätzlich wurden Patente für Roboter bzw. medizinische Geräte eingereicht, die in der folgenden Weise funktionieren:

  • Patent 2017030114091200DE (Im folgenden: vorhergehender Patentantrag A)
Additionally, patents have been submitted for robots or medical devices that work in the following way:
  • patent 2017030114091200DE (In the following: previous patent application A)

Die vorhergehende Erfindung (siehe besteht aus einer starren Aktuatoreinheit und einer soften Hülle in Kugelform (Ball), die diese Einheit umgibt. Die starre Aktuatoreinheit (siehe besteht aus einer kugelförmigen Aushöhlung (siehe ) in der, über einer kardanischen Aufhaengung, ein rotierender Kreisel verbunden ist. Hier wird der Kreissei mit einem bürstenlose Gleichstrommotor betrieben.The previous invention (see consists of a rigid actuator unit and a soft shell in ball shape (ball), which surrounds this unit. The rigid actuator unit (see consists of a spherical cavity (see ) in which, via a gimbal, a rotating gyroscope is connected. Here the Kreissei is operated with a brushless DC motor.

Die Gelenke der kardanischen Aufhängung koennen mit Hilfe von zwei außen an der Aktuatoreneinheit angebrachten Servomotoren bewegt werden, sind also nicht frei beweglich. Die äusseren Servomotoren ändern die Achse des Kreisels und induzieren ein Drehmoment auf dem Gehäuse und dadurch eine Lageänderungen des Gesamtgeräts inklusive Hülle. Das geschieht auf folgende Weise (siehe ): Am äußeren Ring der kardanischen Aufhängung befindet sich eine Reihe von Zahnrädern. Die Zahnräder deren Achsen mit den äusseren Servomotoren verbunden ist, sind mit blauen Pfeilen markiert. Werden die markierten Zahnräder in die gleiche Richtung (wobei der eine Servo-Motor mit dem Uhrzeigersinn und der andere gegen den Uhrzeigersinn dreht) gedreht, blockieren sie sich gegenseitig. Die Kraft der Motoren wirkt dann auf dem äußeren Ring. Drehen sie in entgegensetzte Richtungen (beide Motoren entweder gegen oder mit dem Uhrzeigersinn), dann rotieren die Zahnräder und übertragen die Drehung zum inneren Ring. Auf diese Weise kann die Achse des Kreisels in jede Richtung relativ zum Gehäuse gedreht werden. Es können dadurch verschiedene Bewegungen des Balls induziert werden. Durch Aufblasen bzw. Entlüften der separierten Segmente (siehe ) der Hülle kann ein Moment auf den Roboter ausgeübt werden. Es dient als zweite Methode der Fortbewegung. Zusätzlich kann eine durch diese Methode erzeugte Asymmetrie durch die Gravitation zur Erzeugung eines Momentes auf den Roboter und dadurch zur Korrektur der globalen Achslage des Kreisels verwendet werden.The hinges of the gimbal can be moved by means of two externally mounted on the actuator unit servomotors, so are not freely movable. The external servomotors change the axis of the gyro and induce a torque on the housing and thereby a change in position of the entire device including shell. This happens in the following way (see ): On the outer ring of the gimbal is a series of gears. The gears whose axes are connected to the external servomotors are marked with blue arrows. When the marked gears are rotated in the same direction (one servo motor turns clockwise and the other anticlockwise), they block each other. The power of the motors then acts on the outer ring. Turn in opposite directions (both motors either clockwise or counterclockwise), then the gears rotate and transmit the rotation to the inner ring. In this way, the axis of the gyro can be rotated in any direction relative to the housing. It can be induced by different movements of the ball. By inflating or venting the separated segments (see ) of the shell, a moment can be exerted on the robot. It serves as a second method of locomotion. In addition, gravitational asymmetry generated by this method can be used to generate a moment on the robot and thereby correct the gyro's global axis position.

Die softe Hülle schützt Menschen in der direkten Umgebung vor Verletzungen, das Gesamtgewicht des Roboters in Relation zu seiner Größe ist gering, sogar ein Überrollen von Kindern und kleinen Tieren ist relativ gefahrlos möglich.The soft shell protects people in the immediate vicinity from injury, the total weight of the robot in relation to its size is low, even a rolling over of children and small animals is relatively safe.

Die zweite Erfindung (Patentantrag 2017030114094000DE) beschreibt eine ähnliche Anordnung als Teil einer inkorporierbaren Pille.The second invention (Patent Application 2017030114094000DE) describes a similar arrangement as part of an incorporable pill.

Die gegenwärtige Erfindung besteht darin, dass das Gerät aus Patenantrag A mit einer Antenne kombiniert werden soll (siehe ). Aus der Kombination des autonomen Roboters mit der Antennenanlage ergibt sich eine neuartige Maschine, die in diversen Szenarien eingesetzt werden kann:The present invention is that the device from the patent application A should be combined with an antenna (see ). The combination of the autonomous robot and the antenna system results in a novel machine that can be used in various scenarios:

Als

  • - mobiler Accesspoint auf Veranstaltungen
  • - Relaisstation für Polizeifunk,
  • - (Vollautomatische) Satellitenfindung
  • - Digitaler Signalempfang beim Rollen und Stehen
  • - Empfang großer Datenmengen (z.B. auf Satelliten-Frequenzen)
  • - Möglichkeit als Verstärkerstation Funktion
  • - Empfang von TV-Kanälen weltweit ohne aufwendige Einstellmechanik wie z.B. über Astra
  • - Service Provider für Campingplätze, Bars, Restaurants für Daten- und Fernsehempfang
  • - LTE-Antenne zur mobilen Kommunikation
  • - Galileo und GPS zur Positionsbestimmung
  • - DAB-Antenne mir Radioempfang bzw. Digitalradio, bzw. als dessen Relaisstation
When
  • - mobile access point at events
  • - relay station for police radio,
  • - (Fully automatic) satellite finding
  • - Digital signal reception while rolling and standing
  • - reception of large amounts of data (eg on satellite frequencies)
  • - Possibility as an amplifier station function
  • - Reception of TV channels worldwide without elaborate adjustment mechanics such as Astra
  • - Service providers for campsites, bars, restaurants for data and television reception
  • - LTE antenna for mobile communication
  • - Galileo and GPS for position determination
  • - DAB antenna with radio reception or digital radio, or as its relay station

Die Vorteile der gegenwärtigen Erfindung gegenüber dem Stand der Technik sind gefahrlose Einsetzbarkeit des Gerätes in direkter menschlicher Umgebung, wobei der Standort gefahrlos verändert werden kann, zB. um den Empfang zu verbessern. Dabei kann der Roboter entweder von Hand gesteuert oder sich auch selbständig durch einen autonomen Algorithmus zu einem Standort für optimalen Empfang bewegen.The advantages of the present invention over the prior art are safe usability of the device in a direct human environment, where the location can be safely changed, eg. to improve the reception. The robot can either be controlled by hand or autonomously move to a location for optimum reception through an autonomous algorithm.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004045805 A1 [0001]DE 102004045805 A1 [0001]
  • DE 2017030114091200 [0002]DE 2017030114091200 [0002]

Claims (10)

Ein Roboter der sich mit Hilfe der aktiven Änderung der Achse eines Kreisels in seinem Inneren über Land fortbewegt und über eine Antennenanlage verfügt.A robot that moves over land with the help of the active change of the axis of a gyroscope and has an antenna system. Wie 1. jedoch für einen Roboter zur Kallibrierung von globalen Positionierungssystemen in jeglicher Form.However, as for a robot for calibrating global positioning systems in any form. Wie 1. jedoch als mobile Relaisstation für Funksignale jeder Art.As 1. but as a mobile relay station for radio signals of any kind. Wie 3. jedoch als autonomer Roboter, mit Steuerungssystemen zur Positionierung.Like 3. but as an autonomous robot, with positioning control systems. Wie 1. jedoch für einen Roboter mit einer soften Hülle.Like 1. but for a robot with a soft shell. Für die Kombination aus 3. und 5..For the combination of 3rd and 5th .. Für mehrere Roboter unter denen sich auch Roboter nach 1. befinden, die ein Ad-Hoc Netzwerk (MANET) aufbauen.For several robots including robots according to 1., which build an Ad-Hoc Network (MANET). Wie 3. jedoch für Mobilfunk nach dem LTE Advanced Standard.Like 3. but for mobile according to the LTE Advanced Standard. Wie 1. jedoch in Kombination mit in die Hülle des Roboters eingebauter Photovoltaik zur autonomen, erneuerbaren Stromerzeugung.Like 1. but in combination with built-in robot shells photovoltaic for autonomous, renewable power generation. Wie 3. jedoch in Kombination mit in die Hülle des Roboters eingebauter Photovoltaik zur autonomen, erneuerbaren Stromerzeugung.Like 3. but in combination with built in the shell of the robot photovoltaic for autonomous, renewable power generation.
DE102017131410.5A 2017-03-01 2017-12-29 Mobile antenna system, data reception system, wireless data relay in combination with a gyro-actuated robot Withdrawn DE102017131410A1 (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004045805A1 (en) 2004-09-22 2006-04-13 Ferenc Farkas Stability control of a two legged robot is provided by controlling the speed of the inertial rotor of a gyroscopic actuator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004045805A1 (en) 2004-09-22 2006-04-13 Ferenc Farkas Stability control of a two legged robot is provided by controlling the speed of the inertial rotor of a gyroscopic actuator

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