DE112016006481T5

DE112016006481T5 - Mikrotransporter

Info

Publication number: DE112016006481T5
Application number: DE112016006481.0T
Authority: DE
Inventors: Eike Schmidt; Maximilian Julius Engelke
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-07-12
Publication date: 2018-11-08
Also published as: GB2566617A; US20210046984A1; MX2018011438A; GB201817064D0; CN109070956A; WO2017164909A1; CN109070956B; GB2566617B; US11459044B2; RU2717118C1

Abstract

Ein Mikrotransportersystem beinhaltet eine Vielzahl von Mikrotransportern und ein Gehäuse. Die Mikrotransporter beinhalten jeweils eine starre Grundstruktur, drei Räder, die drehbar in der Grundstruktur montiert sind, einen Elektromotor, der antreibend mit einem der Räder verbunden ist, und eine Lasttragfläche, die mit der Grundstruktur verbunden ist. Das Gehäuse beinhaltet eine Aufbewahrungskammer, die dazu bemessen ist, eine Vielzahl von Mikrotransportern aufzubewahren, und einen Durchgang, der die Kammer mit einer Außenseite des Gehäuses verbindet.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität und alle Vorteile der US-Patentanmeldung Nr. 62311514 , die am 22.03.2016 eingereicht wurde und hiermit durch Bezugnahme vollumfänglich einbezogen wird.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Das Bewegen von sperrigen oder schweren Frachtstücken zu einem Fahrzeug und von diesem weg kann ohne Ausstattung wie etwa Transportwagen und Sackkarren schwierig sein. Derartige Ausstattung kann sperrig sein und erheblichen Platz in einem Fahrzeug einnehmen, wodurch die Lastaufnahmekapazität des Fahrzeugs beeinträchtigt wird.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Mikrotransporters, der aus der Mikrotransporteraufbewahrungskammer eines Fahrzeugs entladen wird.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Mikrotransporters aus 1.
3 ist eine Draufsicht auf den Mikrotransporter aus 1.
4 ist eine Seitenansicht des Mikrotransporters aus 1.
5 ist eine Schnittansicht von oben eines hinteren Abschnitts des Fahrzeugs aus 1, die die Aufbewahrungskammer veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
EINLEITUNG
Ein offenbarter Mikrotransporter weist mindestens drei Räder auf, die eine Tragfläche tragen.
Relative Ausrichtungen und Richtungen (beispielsweise oberes, unteres, unten, rückwärts, vorn, hinteres, hinten, außenliegend, innenliegend, einwärts, auswärts, seitlich, links, rechts) sind in dieser Beschreibung nicht als Einschränkungen aufgeführt, sondern damit sich der Leser mindestens eine Ausführungsform der beschriebenen Strukturen leichter vor Augen führen kann.
BEISPIELHAFTE SYSTEMELEMENTE
1 veranschaulicht ein beispielhaftes Mikrotransportersystem 11, das eine Vielzahl von Mikrotransportern 10 und ein Gehäuse 13 beinhaltet. Es sind mehrere beispielhafte Mikrotransporter 10 gezeigt, die beispielhaft aus einem Fahrzeug 12 ausgeladen werden. Der Maßstab des Mikrotransporters 10 in Bezug auf den Maßstab des Fahrzeugs 12 kann von dem veranschaulichten Maßstab abweichen, wobei der Mikrotransporter 10 vergleichsweise entweder größer oder kleiner ist. Es ist gezeigt, wie die veranschaulichten Mikrotransporter 10 eine Mikrotransporteraufbewahrungskammer 14 des Gehäuses 13 verlassen. Das beispielhafte Gehäuse 13, das am besten in 5 gezeigt ist, beinhaltet einen Durchgang 16, der mit einer Öffnung in einer Stoßstange 18 des Fahrzeugs gefluchtet ist. Eine alternative Ausführungsform der Kammer 14, die für den Vertrieb auf dem Nachrüstmarkt geeignet ist, ist nicht in das Fahrzeug integriert und kann selektiv an eine beliebige gewählte Stelle bewegt werden. Eine derartige Stelle könnte die Ladefläche eines Pickup-Trucks sowie den Boden eines Lagerhauses beinhalten. Ein nicht gezeigter Verschluss, der selektiv geöffnet werden kann, verschließt den Durchgang 16, wenn die Mikrotransporter 10 nicht in Verwendung sind, was den Eintritt von unerwünschter Verunreinigung in die Kammer 14 beschränkt und den unerwünschten Verlust von Inhalten der Kammer 14 verhindert. Ein beispielhafter Fahrzeugzu-Mikrotransporter-Ladegurt 20 beinhaltet eine Vielzahl von Gurterweiterungen 20', die jeweils einen beispielhaften Ladeanschluss 22 oder Stecker 22 aufweisen, der selektiv und elektrisch mit den Mikrotransportern 10 verbunden wird. Die Gurterweiterungen 20' sind als Teil des Gurts 20 ausgebildet und sind in einer beispielhaften Ausführungsform in den Gurt 20 eingespleißt. Ein Anschlussende des Gurts 20 kann ohne Notwendigkeit einer Erweiterung 20' direkt mit einem führenden Transporter 10 verbunden werden.
Der Mikrotransporter 10 weist eine starre Grundstruktur 24 auf, die aus einem beliebigen geeigneten Material ausgebildet ist, wozu Aluminium, Stahl und Verbundmaterialien wie etwa kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff gehören. Die beispielhafte Struktur 24 weist von oben betrachtet eine im Wesentlichen dreieckige Form auf, wie insbesondere in 3 sowie in 2 zu sehen ist.
Die Struktur 24 wird durch eine Vielzahl von Rädern abgestützt. Der beispielhafte Mikrotransporter 10 mit seiner im Wesentlichen dreieckigen Form weist drei Räder auf, wobei sich eines an jeder Ecke befindet. In einem neutralen Lenkzustand sind alle Räder im Wesentlichen parallel zueinander, um unbeschränktes Rollen in eine einzige Richtung zu ermöglichen. Ein beispielhaftes erstes Rad oder Vorderrad 26 weist in seiner beispielhaften Ausrichtung eine zu einer Mittellinie 30 normale Drehachse 28 auf. Die Mittellinie 30 verläuft durch das Rad 26 und halbiert den Mikrotransporter 10 im Wesentlichen. Das zweite und dritte Rad 32 und 34, oder gemeinsam die Hinterräder 32 und 34, sind an den übrigen Ecken angeordnet und gleichmäßig von der Linie 30 beabstandet. In dem neutralen Lenkzustand sind die Achsen 36 und 38 der Hinterräder 32 und 34 im Wesentlichen parallel zu der Achse 28. Ein beispielhaftes Material zum Ausbilden von mindestens einem äußeren Abschnitt oder Reifenabschnitt der Räder 26, 32 und 34 ist Gummi. Der Vorderrad 26 wird durch einen Elektromotor angetrieben, wobei ein beispielhafter Motor ein bidirektionaler elektrischer Radnabenmotor (nicht gezeigt) ist, um Vorwärts- und Rückwärtsbewegung zu erleichtern. In einer alternativen Ausführungsform können alle drei Räder durch separate bidirektionale elektrische Radnabenmotoren mit Strom versorgt werden. Die Hinterräder 32 und 34, die alternativ als Nachlaufräder bezeichnet werden, sind unabhängig lenkbar, um das Wenden des Mikrotransporters 10 zu bewirken. Ein elektromechanisches Lenkgestänge (nicht gezeigt) ist zwischen jedem der Räder 32, 34 und der Struktur 24 angeordnet. Ein beispielhaftes Lenkgestänge für eines der Räder 32 und 34 beinhaltet einen Achsschenkel, der schwenkbar durch eine Stiftverbindung zum Schwenken um eine Achse montiert ist, die normal zu der Lasttragfläche ist, an der das Rad 32 oder 34 drehbar montiert ist. Das Gestänge beinhaltet ferner für jedes der Hinterräder einen elektrischen Lenkmotor in der Form eines elektrischen Schrittmotors, der ein Ritzel antreibt, das eine Zahnstange antreibend ein Eingriff nimmt, die mit dem Achsschenkel verbunden ist. Alternativ könnte der Lenkmotor an einer Achse der Stiftverbindung direkt mit dem Achszapfen verbunden sein. Die genaue Konfiguration des Lenkgestänges ist für die vorliegende Offenbarung nicht ausschlaggebend. In einer alternativen Ausführungsform ist das Rad 26 ebenfalls lenkbar. Als eine weitere Alternative können die Hinterräder 32 und 34 durch Elektromotoren angetrieben werden, die in die Räder 32 und 34 integriert sind. Es kann dem Vorderrad 26 ermöglicht sein, zu schwenken. Das Lenken kann durch selektives Differenzieren der Relativdrehzahl der Räder 32 und 34 erreicht werden.
Eine Lasttragfläche 40 ist über der Mittellinie 30 und zwischen den Rädern 26, 32 und 34 angeordnet und im Wesentlichen zentriert. Diese Stelle reduziert eine Gefahr, dass der Mikrotransporter 10 umkippt, wenn eine Last auf der Tragfläche 40 platziert wird. Die Fläche 40 ist axial an der Grundstruktur 24 befestigt, aber in Bezug auf die Grundstruktur 24 um eine Flächendrehachse 41 drehbar, die normal zu der Fläche 40 ist. Der beispielhafte Mikrotransporter 10 beinhaltet ein Lager (nicht gezeigt), das zwischen der Fläche 40 und der Grundstruktur 24 angeordnet ist und die Drehachse 41 definiert und die Drehung der Fläche 40 in Bezug auf die Grundstruktur 24 erleichtert. Die Fläche 40 erstreckt sich über eine Höhe oder einen Durchmesser der Räder 26, 32 und 34 nach oben, was eine Wahrscheinlichkeit, dass ein auf der Lastfläche 40 abgestütztes Objekt die Drehung von beliebigen der Räder 26, 32, 34 behindert, beseitigt oder mindestens reduziert. In einer alternativen Ausführungsform könnten Schutzabdeckungen über den Rädern platziert sein, um zusätzlichen Schutz gegen mögliche Berührung des Objekts und der Räder bereitzustellen. Die beispielhafte Lastfläche 40 ist alternativ aus einem Polymer ausgebildet oder weist eine Beschichtung aus einem Polymer auf. Die gewählte Art des Polymers wird so ausgewählt, dass eine Gefahr des Verkratzens eines darauf angeordneten Objekts reduziert wird und dass zudem ein hoher Reibungskoeffizient von genau oder im Wesentlichen nahe 1,0 bereitgestellt wird. Der hohe Reibungskoeffizient reduziert das Risiko, dass das Objekt oder die Last, das bzw. die auf dem Mikrotransporter 10 angeordnet ist, versehentlich von der Fläche 40 gleitet. Die Form, die Größe und der Reibungskoeffizient der Lasttragfläche 40 können variiert werden, um zu bestimmten Anwendungen zu passen.
Die Mikrotransporter 10 stellen jeweils ein eigenständiges und gesondertes Element innerhalb eines größeren Systems dar. Eine Kennung oder ein ID-Ring 42 ist außerhalb der Lasttragfläche 40 angeordnet und begrenzt diese. Der ID-Ring 42 enthält eine kennzeichnende Farbe, die dazu verwendet wird, jeden Mikrotransporter 10 von jedem anderen zu einem Fahrzeug 12 gehörenden Mikrotransporter 10 zu unterscheiden. Eine alternative Ausführungsform enthält einen Kraftsensor an einem unteren Montagepunkt der Lasttragfläche 40. Der Kraftsensor unterstützt mehrere Verbesserungen der Funktionalität, darunter: Detektieren eines Überlastzustands; Veranlassen, dass der Mikrotransporter 10 als Reaktion auf ein Verlagern von Gewicht lenkt, wodurch es einer Person ermöglicht wird, den Mikrotransporter zu lenken, während sie auf diesem steht; und Detektieren, ob der Mikrotransporter auf dem Kopf steht und auf seiner Tragfläche 40 aufliegt.
Eine Kamera 44 ist auf einer höheren oder oberen Fläche 46 der Grundstruktur 24 angeordnet. Die Kamera 44 ist durch ihre Montage in einer Richtung ausgerichtet, die teilweise nach oben, teilweise nach vorn und teilweise zu einer Seite zeigt. Sie weist ein Sichtfeld von ungefähr 180° auf. Alternative Ausführungsformen beinhalten mehrere Kameras 44 für ein breiteres Sichtfeld und zudem zum Ermöglichen einer genaueren Bestimmung von Abständen unter Verwendung von Kameradaten. Ein Lautsprecher 48 ist ebenfalls an der oberen Fläche 46 angeordnet. Die Kamera 44 wird dazu verwendet, beim Positionieren des Mikrotransporters 10 zu helfen. Der Lautsprecher 48 stellt einem Bediener des Mikrotransporters akustische Rückkopplungssignale bereit.
Ein beispielhafter erster Ladeanschluss 50 oder eine Steckbuchse ist an einer hinteren Fläche der Struktur 24 angeordnet. Der Anschluss 50 beinhaltet in einer beispielhaften Ausführungsform einen Elektromagneten, der im mit Energie versorgten Zustand den Stecker 22, alternativ den zweiten Ladeanschluss 22, in Eingriff mit dem Anschluss 50 hält. Die Anschlüsse 22 und 50 sind in ihren jeweiligen Konfigurationen komplementär, um den Eingriff zu erleichtern. Beispielsweise kann der Eingriff in der Form eines Passeingriffs erfolgen, bei dem einer der Anschlüsse 50 und 22 in den anderen passt, oder kann alternativ durch bündige Berührung zwischen dem einen und dem anderen erreicht werden, um einen gewünschten elektrischen Kommunikationsweg zu erreichen. Der Eingriff des beispielhaften Anschlusses 22 in der Form des Steckers 22 mit dem Anschluss 50 stellt eine elektrische Verbindung bereit, die Kommunikation von elektrischem Strom durch den Anschluss 50 ermöglicht. Alternativ ist der Elektromagnet in dem Stecker 32 angeordnet. Als eine weitere Alternative sind Elektromagneten in jedem des Anschlusses 50 und Steckers 32 angeordnet. Als noch eine weitere Alternative sind Elektromagneten in einem des Anschlusses 50 und Steckers 32 angeordnet, wobei Dauermagneten in dem anderen des Anschlusses 50 und Steckers 32 angeordnet sind. Eine Feldumkehr der Elektromagneten führt alternativ dazu, dass sich der Anschluss 50 und Stecker 32 anziehen oder abstoßen. Ein Vorteil der Verwendung von Elektromagneten gegenüber Dauermagneten besteht darin, dass Elektromagneten mit geringerer Wahrscheinlichkeit eisenhaltige Verunreinigungen aufnehmen und an der Steckereingriffsfläche festhalten als Dauermagneten.
Der Mikrotransporter 10 beinhaltet ferner zusätzliche elektronische Komponenten, die elektrisch mit jedem des Anschlusses 50, des Lautsprechers 48, der Kamera 44, des zu dem Vorderrad 26 gehörenden Antriebsmotors und der zu den Hinterrädern 32 und 34 gehörenden Lenkmotoren verbunden sind. Ein Akkumulator für elektrischen Strom, beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie oder ein Superkondensator oder ein Ultrakondensator, wird dazu verwendet, durch den Anschluss 50 empfangenen elektrischen Strom zu speichern, und stellt den elektrischen Komponenten an Bord des Mikrotransporters 10 elektrischen Strom bereit. Eine elektronische Steuereinheit (electronic control unit - ECU), im Wesentlichen ein Computer, der mindestens einen Prozessor mit einem dazugehörenden Speicher umfasst, ist ebenfalls in dem Mikrotransporter 10 enthalten. Der Speicher beinhaltet eine oder mehrere Arten von computerlesbaren Medien und speichert Anweisungen, die durch den Prozessor ausführbar sind, um verschiedene Vorgänge durchzuführen, zu denen derartige Vorgänge gehören, die hier offenbart sind. Der Lautsprecher 48, die Kamera 44, der zu dem Vorderrad 26 gehörende Antriebsmotor und die zu den Hinterrädern 32 und 34 gehörenden Lenkmotoren sind alle elektrisch mit der ECU verbunden. Derartige Verbindungen können durch Drähte oder drahtlose Systeme bereitgestellt sein, die mit einem Drahtlosprotokoll wie etwa Bluetooth arbeiten. Ein Drahtlosprotokoll ermöglicht mindestens einen Kommunikationskanal zwischen der ECU und Vorrichtungen, die von dem Mikrotransporter 10 entfernt angeordnet sind, insbesondere tragbaren digitalen Vorrichtungen, wozu beispielsweise Personal Computer, Mobiltelefone und andere Mikrotransporter 10 gehören.
Jedem Mikrotransporter 10 ist in Bezug auf die anderen zu dem Fahrzeug 12 gehörenden Mikrotransporter 10 eine eigene digitale Adresse oder Kennung zugeordnet. Jede Adresse entspricht der Farbe des ID-Rings 42 des jeweiligen Mikrotransporters 10 und gehört dazu. In einer alternativen Ausführungsform kann sich die Farbe des ID-Rings 42 als Reaktion auf vorbestimmte Bedingungen ändern. Derartige Farbänderungen können durch die Verwendung von Leuchtdiodenringen (LED-Ringen) erreicht werden, die selektiv eine vorbestimmte Farbe bereitstellen, wobei die ausgewählte Farbe wiederum einen anderen Kommunikationskanal mit dem Bediener bereitstellt. Zum Beispiel könnten die Ringe 42 alle grün werden, sobald sich die Transporter 10 alle in der idealen Position dafür befinden, dass eine Last auf den Transportern 10 platziert wird.
Die Anzahl der Ladestecker 22 an dem Gurt 20 einschließlich derjenigen an den Erweiterungen 20' ist gleich der Anzahl von zu dem Fahrzeug 12 gehörenden Mikrotransportern 10. Der Gurt 20 beinhaltet sowohl einen elektrischen Stromleiter als auch ein strukturelles Riemenelement, wobei der Leiter elektrisch mit den Steckern 22 verbunden ist. Der elektrische Leiter ist mindestens selektiv mit einer elektrischen Stromquelle wie etwa der Batterie des Fahrzeugs verbunden. Der Gurt 20 weist ein loses Ende und ein befestigtes Ende auf. Das befestigte Ende ist befestigt innerhalb der Aufbewahrungskammer 14 angeordnet und mit einer beispielhaften zylindrischen drehbaren Spule 52 verbunden. Die Spule 52 dreht sich in einer ersten Richtung, um den Gurt 20 um sich selbst aufzuwickeln, und in einer zweiten Richtung, um den Gurt 20 abzuwickeln. Der Gurt 20 kann sich in mehreren Schichten um die Spule 52 winden. In einem ersten Zustand, der dazu gehört, dass die Mikrotransporter 10 innerhalb der Kammer 14 angeordnet sind, ist der Gurt 20 vollständig innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet. In einem zweiten Zustand, der sowohl zum Ausladen als auch Einholen der Mikrotransporter 10 gehört, kann der Gurt 10 zum Teil außerhalb des Gehäuses 13 angeordnet sein, wobei das befestigte Ende innerhalb der Kammer 14 angeordnet und mit der Spule 52 verbunden ist, wie vorstehend angemerkt.
VERARBEITUNG
In Betrieb werden die Mikrotransporter 10, wie am besten in 1 zu sehen, über den Durchgang 16 und die dazugehörende Öffnung in der Stoßstange 18 aus der Aufbewahrungskammer 14 ausgeladen oder herausgeholt. Wenn die Mikrotransporter 10 aus der Aufbwahrungskammer 14 geholt werden, wird bei jedem der eigene Ladesteckeranschluss 50 von dem dazugehörenden Ladestecker des Gurts 20 getrennt, wenn der Mikrotransporter den Boden unter dem Fahrzeug 10 erreicht. Wenn der Gurt 20 in einer beispielhaften Entladeabfolge durch die sich drehende Spule 52 abgewickelt wird, navigiert sich ein führender Mikrotransporter 10 an dem losen Ende des Gurts 20 selbstständig in Richtung des Durchgangs 16 und aus diesem heraus, sodass er an dem Gurt 20 aus dem Durchgang über dem Boden baumelt. Wenn sich der Gurt 20 weiterhin abwickelt, nähert sich der Mikrotransporter 10 dem Boden. Da sich die Schnittstelle zwischen Anschluss 50 und Stecker 22 an einer Rückseite des Mikrotransporters 10 befindet, handelt es sich bei der Ausrichtung des Mikrotransporters, wenn er sich dem Boden nähert, um eine Ausrichtung, bei der das Vorderrad nach unten zeigt. Unter Verwendung seiner Kamera 44 dreht der Mikrotransporter 10 das Vorderrad 26 in eine Vorwärtsantriebsrichtung, bevor das Rad 26 mit dem Boden in Berührung gelangt. Wenn das Rad 26 den Boden berührt, bewegt sich der Mikrotransporter 10 in die Richtung, die durch die Drehung des sich bewegenden Rads 26 vorgegeben wird. Wenn sich alle drei Räder des Mikrotransporters 10 auf dem Boden befinden oder nahezu auf dem Boden befinden, wird die elektromagnetische Kraft an der Schnittstelle des Steckers und Anschlusses abgeschaltet oder gelöst, wodurch der Mikrotransporter 10 in einer aufrechten Position von dem Gurt 20 getrennt wird. Der Mikrotransporter 10 geht dann autonom entweder zu einem anfänglichen Rangierbereich an einer vorbestimmten Stelle in Bezug auf das Fahrzeug 12 oder zu einer durch den Bediener bestimmten Rangierstelle über. Die Querschnittsform des Gurts 20 und die Ausrichtung des Anschlusses 50 an dem Gurt 20 tragen beide dazu bei, die Ausrichtung der Mikrotransporter 10 positiv zu steuern, wenn sie den Boden berühren, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass die anfängliche Richtung des Mikrotransporters eine vorbestimmte Richtung ist, wie etwa von dem Fahrzeug 12 weg. Der beispielhafte Gurt 20 weist eine flache Seite und eine gegenüberliegende gebogene Seite auf. Der Gurt 20 rollt sich auf die flache Seite, wenn er dazu gedrängt wird, über eine Kante wie diejenige zu gleiten, die zum Absetzen aus dem Durchgang 16 gehört. Die Anschlüsse 50 erstrecken sich von der gebogenen Seite des Gurts 20.
In dem unwahrscheinlichen Fall, dass ein Mikrotransporter 10 verkehrt herum oder auf seiner Lasttragfläche 40 landet, wird er von dem Gurt 20 getrennt, als ob er sich auf seinen Rädern befinden würde, um zu verhindern, dass das Absetzen der anderen Mikrotransporter 10 verzögert wird. Der Mikrotransporter 10, der sich auf dem Kopf oder verkehrt herum befindet, kann durch den Bediener umgedreht werden oder ein Selbstkorrekturmerkmal verwenden, falls er damit ausgestattet ist. Ein beispielhaftes Selbstkorrekturmerkmal beinhaltet eine angelenkte Platte an einer oberen Fläche der Grundstruktur 24, die mit einem Aktor verbunden ist, der die Platte schnell aus einer Ruheposition gegen die Struktur 24 in eine verstellte Position weg von der Struktur betätigt oder verstellt. Die schnelle Betätigung vermittelt gleichzeitig eine Aufwärtsverstellung und eine Drehverstellung des Mikrotransporters 10, wodurch der Mikrotransporter 10 in seine korrekte, aufrechte Position umgedreht wird.
Sobald sich die Mikrotransporter 10 in einer Position mit der richtigen Seite nach oben auf dem Boden befinden, werden sie so positioniert, wie es am besten zu dem zu bewegenden Frachtstück passt. Zum Beispiel wären bei einem langen, relativ dünnen Frachtstück, wie etwa einem Karton, der einen großen Flachbildschirm enthält, zwei Mikrotransporter 10 zweckmäßig. Alternativ wären für eine große Topfpflanze drei Mikrotransporter 10 zweckmäßiger. Noch ferner wird ein großes schweres Frachtstück, wie etwa ein Frachtstück, das an jeder Seite einen Meter lang ist und 50 Kilogramm wiegt, am besten durch vier Mikrotransporter 10 abgestützt, solange das Frachtstück ausreichend starr ist. In Fällen, bei denen das Frachtstück nicht ausreichend starr ist, kann es wünschenswert sein, Träger oder eine Palette zwischen dem Frachtstück und dem Mikrotransporter 10 zu platzieren.
Wenn ein Frachtstück auf die Mikrotransporter 10 gestellt wird, verwenden sie ihre jeweiligen Kameras 44 dazu, zuerst ein Frachtstück zu erkennen und dann die Größe und Form des Frachtstücks zu beurteilen. Die Mikrotransporter 10 kommunizieren miteinander, um sich unter dem Frachtstück zu positionieren, wenn das Frachtstück nach unten in Position bewegt wird. Die Verwaltung der Positionierung der Mikrotransporter 10 wird durch die Verwendung einer damit verbundenen Kommunikationsvorrichtung wie etwa eines Smartphones (nicht gezeigt), das durch den Bediener gehalten wird, ergänzt. Eine Smartphone-Anwendung („Telefon-App“) ermöglicht es dem Bediener, ausgewählte Mikrotransporter in durch den Bediener gewählte Positionen zu bewegen. Die Mikrotransporter werden durch ihre jeweilige ID-Ringe 42 durch den Bediener und durch die dazugehörende digitale Adresse durch die Telefon-App unterschieden, was es dem Bediener ermöglicht, jeden Mikrotransporter separat zu verwalten. Der Bediener kann selektiv ein System zur Befehlseingabe mit optischer Erfassung einsetzen, bei dem der Mikrotransporter seine Kamera dazu verwendet, Handsignale von dem Bediener als Positionierungsanweisungen zu erkennen. Die Mikrotransporter stellen dem Bediener über digitale Kommunikation durch die Telefon-App oder akustische Kommunikation in der Form von Wörtern oder anderen erkennbaren Signalen einschließlich Piep- oder Pfeiftönen Rückkopplung bereit.
Die Mikrotransporter 10 können dazu programmiert sein, teilautonom betrieben zu werden. Teilautonome Leistungsfunktionen können Ausladen aus dem Gehäuse 13 in einer aufrechten Position, wie vorstehend beschrieben, automatisiertes Rangieren in einem Bereich in der Nähe des Gehäuses 13 und des Fahrzeugs 12 sowohl unmittelbar nach dem Ausladen als auch nach Abschließen einer bestimmten Aufgabe, Auswählen und Navigieren eines Wegs von einer ersten Stelle zu einer zweiten Stelle, die durch einen Bediener vorgegeben wird, und Positionieren von sich selbst in der Nähe eines Anschlusses 22, sodass der Anschluss 50 durch den Anschluss 22 in Eingriff genommen werden kann, beinhalten.
Eine Ausführungsform des Mikrotransporters 10 bezeichnet einen Mikrotransporter als eine Haupteinheit. Die Haupteinheit ist dazu programmiert, Richtungsangaben zu den anderen Mikrotransportern zu überwachen und bereitzustellen. Die Richtungsangaben können Standardrichtungsangaben sein, die in dem Speicher der Haupteinheit gespeichert sind, oder durch den Bediener vorgegebene Richtungsangaben sein, die durch den Bediener an die Haupteinheit gesendet werden. Um diese Funktion zu erleichtern, handelt es sich bei der Haupteinheit um den Mikrotransporter, der mit dem Ende des Gurts 20 verbunden ist, und es handelt sich somit um den ersten Mikrotransporter, der aus dem Durchgang 16 ausgeladen wird, und den letzten, der wieder durch den Durchgang 16 zurückgeholt wird.
Sobald das Frachtstück angemessen durch die Mikrotransporter abgestützt ist, werden die Mikrotransporter dazu verwendet, das Frachtstück entweder in einem passiven Modus oder einem aktiven Modus zu bewegen. In dem passiven Modus dienen die Mikrotransporter als Lenkrollen, die in die Richtung rollen, in die der Bediener das Frachtstück physisch lenkt. In dem aktiven Modus bewegen die Antriebsmotoren der Mikrotransporter das Frachtstück gemäß Richtungsangaben, die durch die Telefon-App durch den Bediener bereitgestellt werden.
Nachdem die vorliegende Aufgabe abgeschlossen worden ist und nachdem das Frachtstück von den Mikrotransportern 10 gehoben worden ist, kehren die Mikrotransporter 10 aus eigener Leistung zu einer Stelle in der Nähe des Fahrzeugs 12 zurück. Die zum Ermitteln der Position des Fahrzeugs verwendete Technik ist für die vorliegende Offenbarung nicht ausschlaggebend. Geeignete beispielhafte Techniken beinhalten Datenerfassung anhand des globalen Positionsbestimmungssystems und alternativ Senden von Hochfrequenzsignalen von dem Fahrzeug, die durch die Mikrotransporter empfangen werden, wie etwa drahtlose lokale Netzwerke. Sobald die Mikrotransporter 10 zu dem Fahrzeug 12 zurückgekehrt sind, wird der Gurt 20 aus dem Durchgang 16 abgelassen. Die Mikrotransporter 10 lenken sich zu den Steckern 22 und platzieren ihre Anschlüsse 50 in der Nähe der Stecker 22. Die Elektromagneten in den Anschlüssen 50 werden mit Energie versorgt, um die Stecker 22 an die Anschlüsse zu koppeln. Sobald die Mikrotransporter mit dem Gurt 20 verbunden sind, dreht sich die Spule, wodurch die gekoppelten Mikrotransporter 10 nach oben durch den Durchgang und in die Aufbewahrungskammer gezogen werden. Die Mikrotransporter 10 können ihre Elektromotoren und Lenkung dazu verwenden, sich innerhalb der Kammer 14 zu positionieren.
SCHLUSSFOLGERUNG
Es sind ein beispielhaftes Mikrotransportersystem 11, das eine Vielzahl von Mikrotransportern 10 und ein Gehäuse 13 beinhaltet, und ein Verfahren zum Verwenden desselben offenbart worden.
Im hier verwendeten Sinne bedeutet das Adverb „im Wesentlichen“, dass eine Form, eine Struktur, ein Maß, eine Menge, eine Zeit etc. aufgrund von Mängeln bei Materialien, Bearbeitung, Herstellung, Datenübertragung, Rechengeschwindigkeit etc. von einem bzw. einer genauen beschriebenen Geometrie, Abstand, Maß, Menge, Zeit etc. abweichen kann.
Hinsichtlich der Bezugnahmen auf Computer in der vorliegenden Beschreibung beinhalten Rechenvorrichtungen, wie etwa die hier erläuterten, im Allgemeinen jeweils Anweisungen, die durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen, wie etwa die vorstehend genannten, und zum Ausführen von Blöcken oder Schritten von vorstehend beschriebenen Prozessen ausführbar sind. Zum Beispiel sind die vorstehend erörterten Prozessblöcke als computerausführbare Anweisungen ausgeführt.
Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen zusammengestellt oder ausgewertet werden, die unter Verwendung vielfältiger Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt wurden, einschließlich unter anderem und entweder für sich oder in Kombination Java™, C, C++, Matlab, Simulink, Stateflow, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML etc. Einige dieser Anwendungen können auf einer virtuellen Maschine zusammengestellt und ausgeführt werden, wie etwa der Java Virtual Machine, der Dalvik Virtual Machine oder dergleichen. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium etc., und führt diese Anweisungen aus, wodurch er einen oder mehrere Prozesse durchführt, darunter einen oder mehrere der hier beschriebenen Prozesse. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung vielfältiger computerlesbarer Medien gespeichert und übertragen werden. Eine Datei in einer Rechenvorrichtung ist im Allgemeinen eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium, wie etwa einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher etc., gespeichert sind.
Ein computerlesbares Medium beinhaltet ein beliebiges Medium, das am Bereitstellen von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die durch einen Computer ausgelesen werden können. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich unter anderem nichtflüchtiger Medien, flüchtiger Medien etc. Zu nichtflüchtigen Medien gehören zum Beispiel optische Platten und Magnetplatten und sonstige dauerhafte Speicher. Zu flüchtigen Medien gehört ein dynamischer Direktzugriffsspeicher (dynamic random access memory - DRAM), der typischerweise einen Hauptspeicher darstellt. Zu gängigen Formen computerlesbarer Medien gehören zum Beispiel eine Diskette, eine Folienspeicherplatte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, ein beliebiger anderer Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, das durch einen Computer ausgelesen werden kann.
In den Zeichnungen kennzeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Elemente. Ferner könnten einige oder alle dieser Elemente geändert werden. Hinsichtlich der hier beschriebenen Prozesse, Systeme, Verfahren etc. versteht es sich, dass die Schritte derartiger Prozesse etc. in Bezug auf den Einsatz und die Verwendung von Mikrotransportern zwar als gemäß einer bestimmten Reihenfolge erfolgend beschrieben worden sind, derartige Prozesse aber mit den beschriebenen Schritten in einer Reihenfolge ausgeführt werden könnten, die von der hier beschriebenen Reihenfolge abweicht. Es versteht sich ferner, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte hier beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Mit anderen Worten dienen die Beschreibungen von Prozessen in dieser Schrift der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen und sollten keinesfalls dahingehend ausgelegt werden, dass sie die beanspruchte Erfindung einschränken.
Dementsprechend versteht es sich, dass die vorstehende Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Viele Ausführungsformen und Anwendungen, bei denen es sich nicht um die bereitgestellten Beispiele handelt, werden dem Fachmann beim Lesen der vorstehenden Beschreibung ersichtlich sein. Der Umfang der Erfindung sollte nicht unter Bezugnahme auf die vorstehende Beschreibung, sondern stattdessen unter Bezugnahme auf die beigefügten Patentansprüche gemeinsam mit dem vollständigen Umfang von Äquivalenten, zu denen derartige Patentansprüche berechtigt sind, bestimmt werden. Es wird erwartet und ist beabsichtigt, dass es hinsichtlich der hier erörterten Fachgebiete künftige Entwicklungen geben wird und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in derartige künftige Ausführungsformen aufgenommen werden. Insgesamt versteht es sich, dass die Erfindung modifiziert und variiert werden kann und ausschließlich durch die folgenden Patentansprüche eingeschränkt wird.
Allen in den Patentansprüchen verwendeten Ausdrücken sollen deren umfassendste nachvollziehbare Konstruktionen und deren allgemeine Bedeutung zugeordnet werden, wie sie Fachleuten bekannt sind, sofern hier kein ausdrücklicher Hinweis auf das Gegenteil erfolgt. Insbesondere ist die Verwendung der Singularartikel wie etwa „ein“, „eine“, „der“, „die“, „das“ etc. dahingehend auszulegen, dass eines oder mehrere der aufgeführten Elemente genannt wird bzw. werden, es sei denn, ein Patentanspruch enthält ausdrücklich eine gegenteilige Einschränkung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

US 62311514 [0001]

Claims

Mikrotransportersystem, umfassend: eine Vielzahl von Mikrotransportern, die jeweils Folgendes beinhalten: eine starre Grundstruktur, drei Räder, die drehbar in der Grundstruktur montiert sind, einen Elektromotor, der antreibend mit einem der Räder verbunden ist, und eine Lasttragfläche, die mit der Grundstruktur verbunden ist; und ein Gehäuse, das Folgendes beinhaltet: eine Aufbewahrungskammer, die dazu bemessen ist, eine Vielzahl von Mikrotransportern aufzubewahren, und einen Durchgang, der die Kammer mit einer Außenseite des Gehäuses verbindet.
Mikrotransportersystem nach Anspruch 1, wobei jeder Mikrotransporter ferner einen ersten Ladeanschluss umfasst, der an der Grundstruktur befestigt ist.
Mikrotransportersystem nach Anspruch 2, das einen Ladegurt beinhaltet, der ein erstes in der Aufbewahrungskammer angeordnetes Ende aufweist und eine Vielzahl von zweiten Ladeanschlüssen aufweist, die komplementär zu den ersten Ladeanschlüssen sind und mit dem ersten Ladeanschluss von einem der Mikrotransporter selektiv in Eingriff gebracht werden können.
Mikrotransportersystem nach Anspruch 1, wobei jeder Mikrotransporter ferner eine kennzeichnende Farbmarkierung umfasst.
Mikrotransportersystem nach Anspruch 1, wobei mindestens einer der Mikrotransporter ferner einen Lautsprecher umfasst, der in den Mikrotransporter integriert ist.
Mikrotransportersystem nach Anspruch 1, wobei mindestens einer der Mikrotransporter ferner eine Kamera umfasst, die in eine obere Fläche der Grundstruktur integriert ist.
Mikrotransportersystem nach Anspruch 6, ferner umfassend eine zweite Kamera, die in die obere Fläche der Grundstruktur integriert ist.
Mikrotransportersystem nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse dazu ausgelegt ist, in einem Kraftfahrzeug montiert zu werden.
Mikrotransportersystem nach Anspruch 8, wobei der Durchgang mit einer Öffnung in einer Heckstoßstange des Fahrzeugs verbunden ist.
Mikrotransportersystem nach Anspruch 8, ferner umfassend: die Mikrotransporter, die einen ersten Ladeanschluss beinhalten, der an der Grundstruktur befestigt ist; und einen Ladegurt, der in einem ersten Zustand in der Aufbewahrungskammer angeordnet ist und ein erstes innerhalb der Aufbewahrungskammer befestigtes Ende aufweist und eine Vielzahl von zweiten Ladeanschlüssen aufweist, die mit den ersten Ladeanschlüssen der Mikrotransporter selektiv in Eingriff gebracht werden können.
Mikrotransportersystem nach Anspruch 9, wobei sich der Gurt in einem zweiten Zustand durch den Durchgang erstreckt.
Mikrotransportersystem nach Anspruch 11, wobei mindestens ein durch den Gurt in Eingriff genommener Mikrotransporter durch den Gurt in dem zweiten Zustand von dem Fahrzeug hängt.
Mikrotransportersystem nach Anspruch 3, wobei der erste Ladeanschluss und der zweite Ladeanschluss jeweils einen Magnet aufweisen, die den ersten Ladeanschluss und den zweiten Ladeanschluss in Eingriff bringen.
Mikrotransportersystem nach Anspruch 13, wobei mindestens einer der Magneten ein Elektromagnet ist.
Mikrotransportersystem nach Anspruch 13, wobei der Eingriff von Gurt zu Mikrotransporter ausreichend stark ist, um den Mikrotransporter von dem Gurt über dem Boden hängen zu lassen.
Verfahren zum Betreiben eines Mikrotransportersystems, umfassend: Bereitstellen einer Vielzahl von Mikrotransportern, die jeweils Folgendes beinhalten: eine starre Grundstruktur, drei Räder, die drehbar in der Grundstruktur montiert sind, einen Elektromotor, der antreibend mit einem der Räder verbunden ist, und eine Lasttragfläche, die mit der Grundstruktur verbunden ist; und Bereitstellen eines Gehäuses, das Folgendes beinhaltet: eine Aufbewahrungskammer, die dazu bemessen ist, eine Vielzahl von Mikrotransportern aufzubewahren, und einen Durchgang, der die Kammer mit einer Außenseite des Gehäuses verbindet; Ausladen eines der Mikrotransporter aus dem Gehäuse; Positionieren des Mikrotransporters an einer bevorzugten Stelle außerhalb des Gehäuses; Platzieren einer Last auf dem Mikrotransporter; und Führen des Mikrotransporters und der Last zu einer zweiten Stelle.
Betriebsverfahren nach Anspruch 16, ferner umfassend: Ausladen einer Vielzahl von Mikrotransportern aus dem Gehäuse; Positionieren der Mikrotransporter in einem bevorzugten Muster an einer bevorzugten Stelle außerhalb des Gehäuses.
Betriebsverfahren nach Anspruch 16, ferner umfassend: Bereitstellen eines ersten Ladeanschlusses, der an der Grundstruktur der Mikrotransporter befestigt ist; Bereitstellen eines Gurts, der ein erstes in der Aufbewahrungskammer angeordnetes Ende aufweist und eine Vielzahl von zweiten Ladeanschlüssen aufweist, die mit den ersten Ladeanschlüssen selektiv in Eingriff gebracht werden können; Ausladen der Mikrotransporter aus dem Gehäuse; und Trennen des Gurts von dem Mikrotransporter, nachdem die Mikrotransporter aus dem Gehäuse ausgeladen worden sind.
Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend die folgenden Schritte: Montieren des Gehäuses in einem Kraftfahrzeug; und Bereitstellen des Eingriffs von Gurt zu Mikrotransporter ausreichend stark, um den Mikrotransporter von dem Gurt über dem Boden hängen zu lassen.
Verfahren nach Anspruch 19, ferner umfassend die folgenden Schritte: Lenken der Mikrotransporter zum selbstständigen Verbinden mit den Gurtanschlüssen; Einziehen des Gurts in das Gehäuse, wodurch Mikrotransporter nach oben und in den Durchgang gehoben werden; und Bewegen der Mikrotransporter in eine geparkte Position innerhalb des Gehäuses.