ES2229139T3 - Dispositivo robotico que se mueve conectando alternativamente cada uno de sus extremos a estaciones de atraque. - Google Patents
Dispositivo robotico que se mueve conectando alternativamente cada uno de sus extremos a estaciones de atraque.Info
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Abstract
Un dispositivo de autómata o robot (10), comprendiendo el dispositivo de robot un cuerpo movible que incorpora, montadas en él, al menos dos partes de acoplamiento separadas (22, 24), de tal forma que cada parte de acoplamiento incluye medios de conexión de potencia que permiten a la parte de acoplamiento conectarse a otro miembro de acoplamiento, de tal manera que el dispositivo pueda recibir potencia del mismo con el fin de permitir que se produzca el movimiento del miembro de robot por sí mismo, teniendo el dispositivo medios para desplazar dicho cuerpo movible de tal forma que una de las partes de acoplamiento pueda ser acoplada selectivamente a un primer miembro de acoplamiento (18), siendo entonces el cuerpo desplazado de tal manera que otra de las partes de acoplamiento se acople selectivamente a un segundo miembro de acoplamiento (20), separado del primer miembro de acoplamiento, y pudiendo desacoplarse a continuación dicha una parte de acoplamiento del primer miembro de acoplamiento, desplazarse el cuerpo adicionalmente, y acoplarse a continuación dichas una u otra partes de acoplamiento a un tercer miembro de acoplamiento, separado del segundo miembro de acoplamiento, a fin de permitir con ello que el dispositivo de robot se desplace a través de una red de miembros de acoplamiento.
Description
Dispositivo robótico que se mueve conectando
alternativamente cada uno de sus extremos a estaciones de
atraque.
Esta invención se refiere a mejoras en, o
relativas a, dispositivos de autómata o robot, así como sistemas de
robot, tales como los conocidos, por ejemplo, del documento
JP-A-02209691.
Los sistemas y los dispositivos de robot se
utilizan en una amplia variedad de aplicaciones. Tales
disposiciones presentan a menudo la tendencia a no ser
particularmente flexibles, y tan solo son adecuados para llevar a
cabo una única tarea o una variedad limitada de tareas. Dichos
sistemas son también, con frecuencia, bastante voluminosos. Los
sistemas de robot tienen la capacidad potencial de proporcionar
asistencia a personas discapacitadas. Sin embargo, a la vista de
las anteriores y de otras desventajas, dichos sistemas no han
podido, en general, ser utilizados hasta el momento para tales
aplicaciones en un grado significativo.
De conformidad con la presente invención, se
proporciona un dispositivo de robot que tiene las características
de acuerdo con la reivindicación 1.
El dispositivo de robot es, preferiblemente,
controlable y, de forma deseable, se acopla y desacopla selectiva y
automáticamente por medio de un miembro de acoplamiento, según se
requiera.
Las partes de acoplamiento proporcionan una
conexión de potencia entre las partes y los miembros de
acoplamiento acoplados, conexión de potencia que permite que se
produzca el movimiento del miembro de robot. La conexión de potencia
es capaz de conectar cualquiera de entre potencias eléctrica,
neumática, hidráulica o mecánica. Las partes de acoplamiento
proporcionan, preferiblemente, una conexión de señal entre las
partes y los miembros de acoplamiento acoplados, a fin de
proporcionar el control del dispositivo de robot y/o una indicación
de la posición del mismo.
Las partes de acoplamiento pueden disponerse de
tal manera que es posible montar en ellas, selectivamente, una
herramienta u otro accesorio.
El dispositivo de robot puede tener una forma
flexible, y esta forma flexible puede ser proporcionada por
cualquiera de entre uniones pivotantes, acoplamientos de rótula o
juntas de elastómero.
El dispositivo de robot puede comprender medios
de control destinados a modificar selectivamente la forma flexible
del mismo, y estos medios de control pueden comprender cualquiera
de entre motores eléctricos, solenoides, materiales inteligentes,
dispositivos neumáticos o hidráulicos, o medios mecánicos.
El dispositivo de robot puede ser
substancialmente alargado, con una parte de acoplamiento respectiva
situada substancialmente en cada extremo del mismo.
El dispositivo de robot puede ser
substancialmente simétrico con respecto a un punto medio del
mismo.
El dispositivo de robot puede materializarse en
la forma de un brazo de robot.
La invención proporciona asimismo un sistema de
autómata o robot, de tal forma que el sistema comprende un
dispositivo de robot de acuerdo con cualquiera de los nueve
párrafos precedentes, así como una pluralidad de estaciones de
acoplamiento o anclaje separadas entre sí, de tal manera que cada
estación de anclaje comprende un miembro de acoplamiento
susceptible de acoplarse, respectivamente, con las partes de
acoplamiento del dispositivo de robot.
El sistema comprende, preferiblemente, una
disposición de control destinada a enviar una señal al dispositivo
de robot con el fin de provocar el movimiento del mismo. La
disposición de control puede también determinar la posición del
dispositivo de robot. La disposición de control puede comprender un
PC (computador personal) u otro dispositivo de control
programable.
La disposición de control puede permitir la
interacción humana con el fin de hacer posible el control del
sistema.
Es posible proporcionar uno o más puestos o
estaciones de herramientas que coloquen una o más herramientas u
otros accesorios que son susceptibles de acoplarse selectivamente a
las partes de acoplamiento del dispositivo de robot, de forma que
sean accionados o puestos en funcionamiento por parte del
dispositivo de robot.
El sistema puede comprender una pluralidad de
dispositivos de robot.
El sistema puede comprender uno o más vehículos,
y dichos vehículos pueden ser controlados por la disposición de
control. Es posible proporcionar medios para guiar el vehículo, o
uno o más de los vehículos. Pueden proporcionarse una o más
estaciones de anclaje o acoplamiento y/o estaciones de herramientas
en el vehículo o en cada uno de ellos.
El vehículo, o cada uno de ellos, puede tener la
forma de una silla de ruedas o carro.
Cabe la posibilidad de disponer interfaces para
las personas en algunas o en todas las estaciones de anclaje, a fin
de proporcionar un control local del sistema.
A continuación, se describirá una realización de
la presente invención, a modo de ejemplo únicamente y con
referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
las Figuras 1A-E son vistas
esquemáticas de un dispositivo de robot de acuerdo con la
invención, que se desplaza progresivamente desde una primera hasta
una segunda posiciones; y
la Figura 2A es una vista esquemática de un
sistema de robot de acuerdo con la invención.
Las Figuras 1A-E muestran un
dispositivo de robot que adopta la forma de un brazo de robot 10.
El brazo 10 comprende una pluralidad de segmentos 12 interconectados
o unidos entre sí, los cuales son flexibles unos con respecto a
otros con el fin de permitir que el brazo 10 sea doblado como se
muestra, por ejemplo, en las Figuras 1B-D. Los
segmentos 12 pueden ser unidos de un cierto número de modos
diferentes con el propósito de permitir la flexión, tal como
mediante juegos pivotantes, acoplamientos de rótula o juntas de
elastómero. Los segmentos 12 pueden moverse unos con respecto a
otros gracias a la disposición de cualquier dispositivo de entre
motores eléctricos, solenoides, materiales inteligentes,
dispositivos neumáticos o hidráulicos, o medios mecánicos.
El brazo 10 es simétrico con respecto a un punto
medio y está dotado de una parte de acoplamiento 14 situada en cada
extremo, provista de un elemento de acoplamiento macho 16. Las
partes de acoplamiento 14 permiten establecer una conexión
eléctrica, así como también el establecimiento de una conexión de
señal. En algunos casos es también posible una conexión neumática,
hidráulica y/o mecánica.
Las Figuras 1A-E ilustran el
brazo de robot 10 desplazándose desde un primer puesto o estación
de anclaje 18 hasta una segunda 20 de tales estaciones. En la
Figura 1A, un primer extremo 22 del brazo 10 se encuentra acoplado
con la primera estación de anclaje 18. El brazo 10 se hace doblarse
como se muestra progresivamente en los dibujos, hasta adoptar una
configuración de forma en U, tal como se muestra en la Figura 1C,
instante en el cual el segundo extremo 24 se acopla con la segunda
estación de anclaje 20. Una vez que se ha completado esto, el primer
extremo 22 puede desacoplarse de la primera estación de anclaje 18
y el brazo 18 puede desdoblarse hasta adoptar una alineación según
una recta, como se muestra en la Figura 1E. Esta disposición
permite al brazo 10 desplazarse a través de una red de estaciones de
anclaje, al tiempo que es controlado a distancia y se le
proporciona un acoplamiento y desacoplamiento automáticos con las
respectivas estaciones de anclaje y desde las mismas.
La Figura 2 muestra una disposición robótica
esquemática en la que se han ilustrado cuatro de dichos brazos 10.
En este caso, se ilustran siete de dichas estaciones de anclaje 26,
de tal manera que seis de ellas se encuentran en una línea o cadena
acoplada a una fuente de suministro de potencia 28 y a una unidad de
gobierno 30, materializada en la forma de un PC. Una de las
estaciones de anclaje 26 se ilustra montada de forma móvil, por
ejemplo, sobre un raíl 31. En la parte central de la Figura 2 se ha
ilustrado uno de los brazos 10 desplazándose entre dos de las
estaciones de acoplamiento o anclaje 26.
Se ha proporcionado una estación de herramientas
32 para cada una de las seis estaciones de anclaje anteriores 26.
Cada estación de herramientas 32 permite que sean sostenidas y
selectivamente recogidas una o más herramientas u otros accesorios
por uno de los brazos 10, tal como se ilustra con la referencia
numérica 34. Se ilustran también dos vehículos, 36, 38. Los
vehículos 36, 38 pueden ser controlados por una señal de procedencia
distante, tal como una señal de radio, como se muestra
esquemáticamente por medio de las líneas discontinuas 39. El primer
vehículo 36 está dotado de una estación de anclaje 26 y de una
estación de herramientas 32. El vehículo 36 es guiado por un carril
40, de modo que pueda ser desplazado a lo largo de una trayectoria
requerida.
El segundo vehículo 38 es autónomo, de modo que
puede moverse o ser conducido cuando se requiera. El vehículo 38 se
ha dotado, de nuevo, de una estación de acoplamiento o anclaje 26 y
de una estación de herramientas 32. El vehículo 38 está provisto de
una interfaz 42 entre persona y máquina, a fin de permitir a un
usuario introducir una señal para el vehículo 38, por ejemplo, para
conducir el vehículo 38 y/o accionar un brazo 10, y la interfaz 42
es susceptible de hacerse funcionar por una persona montada en el
vehículo 38. Otras interfaces similares 42 se han dispuesto
conectadas a dos de las estaciones de anclaje 26, a fin de permitir
un control local del sistema.
Durante el uso, la unidad de gobierno 30 puede
funcionar llevando a cabo un programa previamente establecido, o
bien puede recibir instrucciones introducidas para ella a través de
cualquiera de las interfaces 42. Esto hará que los brazos 10 se
muevan según se requiere, y también que recojan herramientas según
se requiere con el fin de llevar a cabo los pasos que se requieran.
De forma similar, los vehículos 36, 38 se desplazarán según se
requiera, y serán capaces de recoger los brazos 10 para uso con las
herramientas concretas, según convenga. La disposición mostrada es
de carácter muy general y puede ser utilizada en una amplia
variedad de aplicaciones. Por ejemplo, dicha disposición puede
utilizarse en una casa o en cualquier otro lugar, a fin de
proporcionar asistencia a una persona o personas discapacitadas. Es
posible llevar a cabo tareas como la alimentación en una o más
estaciones de anclaje o de herramientas. Los vehículos pueden
emplearse para el transporte de artículos, o bien pueden adoptar la
forma de una silla de ruedas para el traslado de una persona cuando
se requiera.
La disposición de los brazos de robot móviles
permite que el espacio del suelo se mantenga despejado, ya que, por
ejemplo, las estaciones de anclaje pueden disponerse en las
paredes, a la altura requerida. Esta disposición permite utilizar
un número relativamente pequeño de brazos de robot para llevar a
cabo un cierto número de tareas.
Si bien se ha descrito en lo anterior una
aplicación de la misma, esta invención puede utilizarse en una
amplia variedad de aplicaciones diferentes y podría emplearse, por
ejemplo, en una instalación de fabricación de una fábrica, o de
otras maneras. Es posible realizar otras diversas modificaciones en
la realización anteriormente descrita. Por ejemplo, no es necesario
que el dispositivo de robot sea alargado y tenga dos partes de
acoplamiento, y podría, por ejemplo, tener más de dos partes de
acoplamiento. Pueden emplearse medios diferentes de acoplamiento,
por ejemplo, las partes de acoplamiento situadas en los brazos
podrían ser diferentes a los miembros macho.
Los medios de guía de los vehículos pueden ser
distintos a un carril, y pueden desplazar el vehículo de una forma
diferente de a lo largo de una trayectoria fija. Si bien se ha
indicado que la unidad de gobierno es un PC, podrían utilizarse
otros tipos de dispositivos de control programables.
Claims (26)
1. Un dispositivo de autómata o robot (10),
comprendiendo el dispositivo de robot un cuerpo movible que
incorpora, montadas en él, al menos dos partes de acoplamiento
separadas (22, 24), de tal forma que cada parte de acoplamiento
incluye medios de conexión de potencia que permiten a la parte de
acoplamiento conectarse a otro miembro de acoplamiento, de tal
manera que el dispositivo pueda recibir potencia del mismo con el
fin de permitir que se produzca el movimiento del miembro de robot
por sí mismo, teniendo el dispositivo medios para desplazar dicho
cuerpo movible de tal forma que una de las partes de acoplamiento
pueda ser acoplada selectivamente a un primer miembro de
acoplamiento (18), siendo entonces el cuerpo desplazado de tal
manera que otra de las partes de acoplamiento se acople
selectivamente a un segundo miembro de acoplamiento (20), separado
del primer miembro de acoplamiento, y pudiendo desacoplarse a
continuación dicha una parte de acoplamiento del primer miembro de
acoplamiento, desplazarse el cuerpo adicionalmente, y acoplarse a
continuación dichas una u otra partes de acoplamiento a un tercer
miembro de acoplamiento, separado del segundo miembro de
acoplamiento, a fin de permitir con ello que el dispositivo de
robot se desplace a través de una red de miembros de
acoplamiento.
2. Un dispositivo de robot de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de
robot es controlable.
3. Un dispositivo de robot de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque el dispositivo de
robot se acopla con, y se desacopla de, un miembro de acoplamiento,
de una forma selectiva y automática, según se requiera.
4. Un dispositivo de robot de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque la conexión de potencia conecta cualquiera de entre
potencias eléctrica, neumática, hidráulica o mecánica.
5. Un dispositivo de robot de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque las partes de acoplamiento proporcionan una conexión de
señal entre las partes y los miembros de acoplamiento acoplados, a
fin de proporcionar el control del dispositivo de robot y/o una
indicación de la posición del mismo.
6. Un dispositivo de robot de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque las partes de acoplamiento están dispuestas de tal modo que
puede montarse selectivamente en las mismas una herramienta u otro
accesorio.
7. Un dispositivo de robot de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque el dispositivo de robot tiene una forma flexible.
8. Un dispositivo de robot de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizado porque la forma flexible se
proporciona por cualquiera de entre uniones pivotantes,
acoplamientos de rótula o juntas de elastómero.
9. Un dispositivo de robot de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque el dispositivo de robot comprende medios de control
destinados a modificar selectivamente la forma flexible del
mismo.
10. Un dispositivo de robot de acuerdo con la
reivindicación 9, caracterizado porque los medios de control
comprenden cualquier dispositivo de entre motores eléctricos,
solenoides, materiales inteligentes, dispositivos neumáticos o
hidráulicos, o medios mecánicos.
11. Un dispositivo de robot de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque el dispositivo de robot es substancialmente alargado, con
una parte de acoplamiento respectiva substancialmente en cada
extremo del mismo.
12. Un dispositivo de robot de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque el dispositivo de robot es substancialmente simétrico con
respecto a un punto medio del mismo.
13. Un dispositivo de robot de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque el dispositivo de robot se proporciona en la forma de un
brazo de robot.
14. Un sistema de robot, comprendiendo el sistema
un dispositivo de robot de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, así como una pluralidad de estaciones
de acoplamiento o anclaje separadas entre sí, de tal manera que cada
estación de anclaje comprende un miembro de acoplamiento
susceptible de acoplarse, respectivamente, a las partes de
acoplamiento dispuestas en el dispositivo de robot.
15. Un sistema de robot de acuerdo con la
reivindicación 14, caracterizado porque el sistema comprende
una disposición de control destinada a enviar una señal al
dispositivo de robot para provocar el movimiento del mismo.
16. Un sistema de robot de acuerdo con la
reivindicación 15, caracterizado porque la disposición de
control determina la posición del dispositivo de robot.
17. Un sistema de robot de acuerdo con la
reivindicación 15 o la reivindicación 16, caracterizado
porque la disposición de control comprende un PC (computador
personal).
18. Un sistema de robot de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque la
disposición de control puede permitir la interacción con las
personas con el fin de permitir el control del sistema.
19. Un sistema de robot de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 14 a 18, caracterizado porque se han
dispuesto una o más estaciones de herramientas, las cuales colocan
una o más herramientas u otros accesorios que son susceptibles de
acoplarse selectivamente a las partes de acoplamiento del
dispositivo de robot, con el fin de que sean accionadas por el
dispositivo de robot.
20. Un sistema de robot de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 14 a 19, caracterizado porque el
sistema comprende una pluralidad de dispositivos de robot.
21. Un sistema de robot de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 14 a 20, caracterizado porque el
sistema puede comprender uno o más vehículos.
22. Un sistema de robot de acuerdo con la
reivindicación 21, caracterizado porque el vehículo o cada
uno de los vehículos es susceptible de controlarse por la
disposición de control.
23. Un sistema de robot de acuerdo con la
reivindicación 21 ó la reivindicación 22, caracterizado
porque se han proporcionado medios para guiar el vehículo o uno o
más de los vehículos a lo largo de una trayectoria fija.
24. Un sistema de robot de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 21 a 23, caracterizado porque se han
dispuesto una o más estaciones de anclaje y/o estaciones de
herramientas en el vehículo o en cada uno de ellos.
25. Un sistema de robot de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 21 a 24, caracterizado porque el
vehículo o cada uno de ellos se proporciona en la forma de una
silla de ruedas o un carro.
26. Un sistema de robot de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 14 a 25, caracterizado porque se han
dispuesto interfaces con las personas en algunas o en todas las
estaciones de anclaje, a fin de proporcionar un control local del
sistema.
Applications Claiming Priority (2)
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