DE102021208640A1

DE102021208640A1 - Vorrichtung zum Auf-, Absteigen und Fixieren eines Aufzeichnungsgerätes an säulenförmigen Elementen

Info

Publication number: DE102021208640A1
Application number: DE102021208640.3A
Authority: DE
Inventors: Roy Richter; Matthias Lehmann; Maximilian Bäumler
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Technische Universitaet Dresden
Priority date: 2021-08-09
Filing date: 2021-08-09
Publication date: 2023-02-09

Abstract

Bei der Vorrichtung zum Auf-, Absteigen und Fixieren eines Aufzeichnungsgerätes an säulenförmigen Elementen ist mindestens ein Greifelement, das mit mindestens drei Segmenten (1), die gelenkig miteinander verbunden und mittels eines Antriebs, der mit einem Elektromotor und einem Zahnradgetriebe (2) gebildet ist, die Segmente (1) in vorgegebenen Winkeln zueinander ausrichtbar, so dass die Segmente (1) ein säulenförmiges Element in einem Winkel größer 190° und nicht vollständig den Umfang eines jeweiligen säulenförmigen Elements umgreifen. An mindestens zwei Segmenten (1) ist jeweils mindestens ein Antriebselement (3), das zum vertikalen Bewegen der Vorrichtung entlang eines säulenförmigen Elements ausgebildet ist, vorhanden. An der Vorrichtung sind ein Befestigungselement für ein Aufzeichnungsgerät sowie eine Empfangseinheit, die zum Empfangen von Steuerungssignalen für die Antriebe an den Segmenten (1) und den Antriebselementen (3) ausgebildet ist, vorhanden. Die Elektromotoren und die Antriebselemente (3) sind mit einem Speicherelement für elektrische Energie verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auf-, Absteigen und Fixieren eines Aufzeichnungsgerätes an säulenförmigen Elementen. Dabei kann ein Aufzeichnungsgerät eine Kamera oder eine Einrichtung zum Zählen oder Erkennen von Ereignissen, beispielsweise die Anzahl von Fahrzeugen oder Passanten sein. Säulenförmige Elemente können z.B. Pfeiler, Masten, Straßenlaternen aber auch Bäume sein. Die Geometrie der Querschnitte säulenförmiger Elemente kann rotationssymmetrisch, nahezu rotationssymmetrisch aber auch mehreckig sein.
Die Anbringung und Befestigung von Aufzeichnungsgeräten erfolgt üblicherweise mittels Hebebühnen, was aufwändig und kostenträchtig ist. Beim Einsatz von Leitern besteht ein hohes Gefährdungspotential.
Aus US 10 057 475 B2 ist eine Einrichtung bekannt, die aber ein vollständiges umschließen über den gesamten Umfang erfordert, was insbesondere bei Störstellen an der Außenwand eines säulenförmigen Elements problematisch ist. Störstellen können beispielsweise Äste an Bäumen oder Befestigungselemente an Masten oder Laternen sein.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Möglichkeiten für ein flexibles selbstständiges Auf-, Absteigen und Fixieren eine Vorrichtung an säulenförmigen Elementen anzugeben, wobei unterschiedliche Oberflächenkonturen und Querschnittsgeometrien sowie deren Dimensionierung berücksichtigt werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in abhängigen Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.
Bei der Erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mindestens ein Greifelement, das mit mindestens drei Segmenten, die gelenkig miteinander verbunden sind, vorhanden. Mittels eines Antriebs, der mit einem Elektromotor und einem Zahnradgetriebe gebildet ist, sind die Segmente in vorgegebenen Winkeln zueinander ausrichtbar, so dass die Segmente ein säulenförmiges Element in einem Winkel größer 190° aber dabei nicht vollständig den Umfang eines jeweiligen säulenförmigen Elements umgreifen.
An mindestens zwei Segmenten ist jeweils mindestens ein Antriebselement, das zum vertikalen Bewegen der Vorrichtung entlang eines säulenförmigen Elements ausgebildet ist, vorhanden.
An der Vorrichtung sind außerdem ein Befestigungselement für ein Aufzeichnungsgerät sowie eine Empfangseinheit, die zum Empfangen von Steuerungssignalen für die Antriebe an den Segmenten und den Antriebselementen ausgebildet ist, vorhanden. Die Elektromotorenn und die Antriebselemente sind mit einem Speicherelement für elektrische Energie verbunden.
Der Antrieb mit dem die Winkelstellung der Segmente beeinflusst werden kann, kann so gesteuert werden, dass sich die Segmente an die äußere Wandung eines jeweiligen säulenförmigen Elements anlegen und dabei eine Druckkraft auf die Antriebselemente ausgeübt werden kann, die eine ausreichend große Haftreibung zwischen der äußeren Wand und den Antriebselementen bewirkt, um ein Auf- und Absteigen der Vorrichtung am jeweiligen säulenförmigen Element zu ermöglichen. Bei sich veränderndem äußeren Umfang kann eine Anpassung durch Ansteuerung der Elektromotoren erreicht werden. Dies kann manuell aber auch in geregelter Form erfolgen, indem beispielsweise mindestens ein Druck- oder Abstandssensor für eine Regelung genutzt werden kann, um die Elektromotoren so anzusteuern, dass eine ausreichend große Haftreibung eingehalten wird und eine Beschädigung der Vorrichtung durch zu hohe wirkende Kräfte vermieden werden kann.
Vorteilhaft können an einem Greifelement gelenkig miteinander verbundene Segmente in mehreren parallel zueinander ausgerichteten Ebenen übereinander angeordnet und dabei gelenkig miteinander verbunden sein. Dadurch kann die Stabilität bei der Abstützung der Vorrichtung an der äußeren Wand eines säulenförmigen Elements erhöht werden, da so auch vertikal wirkende Momente kompensiert werden können.
Die elektrisch angetriebenen Antriebselemente können jeweils mit einem um eine horizontal ausgerichtete Achse rotierenden Antriebsrad oder Antriebskettenrad ausgebildet sein.
Die Segmente sollten vorteilhaft in Form eines Kreisringsegments ausgebildet sein.
Ein Aufzeichnungsgerät kann in einem Gehäuse, das mit mindestens einem der Greifelemente verbunden ist, aufgenommen sein. Es kann aber auch eine einfache Aufhängung für ein Aufzeichnungsgerät an einem Greifelement befestigt sein.
Die Elektromotoren und die Antriebselemente können drahtlos mittels einer Steuerung über die Empfangseinheit verbunden sein, so dass Steuerbefehle mittels elektromagnetischer Wellen an die Empfangseinrichtung übermittelt und damit Elektromotoren und Antriebselemente angesteuert werden können.
An der Vorrichtung kann eine Anzahl und/oder eine Anordnung von Segmenten vorhanden sein oder gewählt werden, die an die Größe des Umfangs und/oder die Geometrie der Querschnittsfläche eines jeweiligen säulenförmigen Elements angepasst ist/sind. So kann man die Anzahl an Segmenten, die die äußere Wand des jeweiligen säulenförmigen Elements umgreifen, an den Umfang angepasst werden. Insbesondere bei kleineren äußeren Umfängen oder nichtrotationssymmetrischen Querschnitten säulenförmiger Elemente können kürzere Segmente zum Einsatz kommen, so dass sich auch die Anzahl der gelenkigen Verbindungen erhöht, wodurch es bessere Möglichkeiten gibt sich der Außenkontur der jeweiligen äußeren Wand eines säulenförmigen Elements anzupassen. Insbesondere in diesen Fällen können Antriebe mit denen die Winkelstellungen von einigen Segmenten in Bezug zueinander in einer gemeinsamen Achse oder mit kleinen Winkelabweichungen zueinander ausgerichtet eingestellt werden, wohingegen zwischen anderen gelenkig miteinander verbundenen Segmenten Winkel größer 10° bis hin zu 90° eingestellt werden können. 90° können vorkommen, wenn es sich um einen vieleckigen Querschnitt eines säulenförmigen Elements handelt.
An mindestens einem der Antriebselemente sollte ein selbstsperrendes Schneckenradgetriebe vorhanden sein, mit dem eine Arretierung der Vorrichtung in einer gewünschten Position an einem säulenförmigen Element erreichbar ist.
Mit der Erfindung kann ein Auf- und Absteigen auch bei Hindernissen, die an einem säulenförmigen Element oder in dessen Nähe vorhanden sind, erreicht werden. Es können solche Hindernisse auch mit Sensorik detektiert und umfahren werden.
Ein Aufzeichnungsgerät kann auch mit einem 3-Achsen-Gimbal gehalten werden, um eine ruckfreie Bilderfassung zu ermöglichen.
Die Verkehrsbeobachtung kann mit der Erfindung vereinfacht und die erforderlichen Kosten verringert werden, da die Positionierung an und eine Entfernung der Vorrichtung von einem Ort mit sehr geringem Personal- und Zeitaufwand möglich ist.
Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.
Dabei zeigen:

1 ein Beispiel eines Greifelements in perspektivischer Darstellung und
2 in mehreren Ebenen übereinander angeordnete Greifelemente.

Bei dem in 1 gezeigten Greifelement sind mehrere Segmente 1 gelenkig miteinander verbunden. Die Segmente 1 können mit mindestens einem Elektromotor und Zahnradgetrieben 2 im Bereich der Gelenke 4 in gesteuerter und ggf. sogar geregelter Form in vorgegebene Winkelstellungen bewegt bzw. abgeknickt werden. Dadurch kann eine Anpassung an den äußeren Umfang und/oder einer Außenkontur eines säulenförmigen Elements erreicht werden. Dabei können zwischen Segmenten auch unterschiedliche Winkelausrichtungen gewählt werden bzw. es können einzelne Segmente 1 auch entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sein.
An mehreren Segmenten 1 sind auch Antriebselemente 3, im gezeigten Beispiel Antriebsräder, die elektrisch angetrieben werden, befestigt. Ihre Rotationsachsen sind senkrecht zur mittleren Längsachse eines säulenförmigen Elements ausgerichtet, wenn die Vorrichtung auf- bzw. absteigt. Dabei sind die Laufflächen der Antriebsräder so angeordnet, dass sie den äußeren Rand des jeweiligen Segments 1 in Richtung äußerer Wand des säulenförmigen Elements überragen, und eine ungestörte Bewegung beim Auf- bzw. Absteigen der Vorrichtung zu ermöglichen. Die Laufflächen können in nicht gezeigter Form auch Außenkonturen (Profil) aufweisen.
In nicht dargestellter Form kann im Bereich eines Gelenks 4 auch mindestens ein weiteres Segment 1 gelenkig verbunden sein, das in einer Ebene über bzw. unter dem jeweiligen Greifelement angeordnet ist. Es können auch Greifelemente mit mehreren Segmenten 1 in mehreren Ebenen übereinander angeordnet sein, wie dies in 2 gezeigt ist.
Bei dem in 1 gezeigten Beispiel wurde auf die Darstellung des Aufzeichnungsgeräts 4 mit seiner Befestigung, der Empfangseinheit, einer externen Sendeeinheit für Steuerbefehle, das Speicherelement für elektrische Energie und die Elektromotorenn, mit denen die Winkelstellungen über die Zahnradgetriebe 2 beeinflusst werden können, verzichtet.
Bei dem in 2 gezeigten Beispiel ist ein Aufzeichnungsgerät mittels Drehgelenken an Greifelementen befestigt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 10057475 B2 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Auf-, Absteigen und Fixieren eines Aufzeichnungsgerätes (4) an säulenförmigen Elementen, bei dem mindestens ein Greifelement, das mit mindestens drei Segmenten (1), die gelenkig miteinander verbunden und mittels eines Antriebs, der mit einem Elektromotor und einem Zahnradgetriebe (2) gebildet ist, die Segmente (1) in vorgegebenen Winkeln zueinander ausrichtbar sind, so dass die Segmente (1) ein säulenförmiges Element in einem Winkel größer 190° und nicht vollständig den Umfang eines jeweiligen säulenförmigen Elements umgreifen und an mindestens zwei Segmenten (1) jeweils mindestens ein Antriebselement (3), das zum vertikalen Bewegen der Vorrichtung entlang eines säulenförmigen Elements ausgebildet ist, vorhanden ist und an der Vorrichtung ein Befestigungselement für ein Aufzeichnungsgerät (4) sowie eine Empfangseinheit, die zum Empfangen von Steuerungssignalen für die Antriebe an den Segmenten (1) und den Antriebselementen (3) ausgebildet ist, vorhanden sind und die Elektromotoren und die Antriebselemente (3) mit einem Speicherelement für elektrische Energie verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gelenkig miteinander verbundene Segmente (1) in mehreren parallel zueinander ausgerichteten Ebenen übereinander angeordnet und dabei gelenkig miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch angetriebenen Antriebselemente (3) jeweils mit einem um eine horizontal ausgerichtete Achse rotierenden Antriebsrad, oder Antriebskettenrad ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (1) in Form eines Kreisringsegments ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufzeichnungsgerät (4) in einem Gehäuse, das mit mindestens einem der Greifelemente (1) verbunden ist, aufgenommen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren und die Antriebselemente (3) drahtlos mittels einer Steuerung über die Empfangseinheit verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorrichtung eine Anzahl und/oder eine Anordnung von Segmenten (1) vorhanden ist, die an die Größe des Umfangs und/oder der Geometrie der Querschnittsfläche eines jeweiligen säulenförmigen Elements angepasst ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem der Antriebselemente (3) ein selbstsperrendes Schneckenradgetriebe vorhanden ist.