ES2274200T3 - Equipo autonomo de mantenimiento del terreno. - Google Patents
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Abstract
Equipo automatizado de mantenimiento del terreno que comprende un vehículo (26), constando dicho vehículo (26) de: medios de trabajo (2) para realizar una operación de mantenimiento; medios (12, 25) de recogida para recoger el material de desecho entregado por los medios de trabajo (2): medios de guiado (7; 28) para controlar el movimiento del vehículo; y medios de detección (1; 29) de obstáculos que presentan un intervalo de detección predeterminado; comprendiendo además el equipo de: medios de vaciado (8, 9, 15) para el vaciado de los medios de recogida (12, 25); en los que, durante la activación de los medios de vaciado (8, 9, 15), el material de desecho se deposita más allá del intervalo de detección de obstáculos.
Description
Equipo autónomo de mantenimiento del
terreno.
Esta invención se refiere a un equipo autónomo
de mantenimiento del terreno, y más específicamente a un equipo
autónomo de mantenimiento del terreno que dispone de medios de
vaciado.
El mantenimiento del terreno, convencionalmente,
del tipo como el corte de la hierba se realiza mediante la
utilización de una máquina accionada manualmente. Algunas máquinas
cortadoras de césped son capaces de realizar varias tareas además
del corte de la hierba, tales como la recogida de hojas, el
escarificado, el hendido y el ahuecado de raíces, todos los cuales
pueden implicar la recogida de desechos. Para los propósitos de la
descripción de los antecedentes del anterior estado de la técnica,
se utilizará como ejemplo el cortado de la hierba. Mientras que se
lleva a cabo la operación de cortado, la hierba cortada se recoge en
una bolsa o caja que se lleva en la máquina. A menudo la bolsa o
caja (por lo demás conocido como recogedor) alcanza su llenado
varias veces durante la tarea de cortado y por lo tanto se tiene que
vaciar antes de que pueda continuar su labor. Generalmente la
hierba cortada recogida se deposita en una zona en particular, ya
sea en el suelo, en un remolque o un contenedor, lo que generará
una pila después de que se hayan vaciado varias cargas de cajas o
bolsas. La hierba recogida en las instalaciones deportivas se saca
principalmente del recinto ya sea mediante la transferencia de la
pila desde el suelo a un contenedor o a un remolque o ya sea
mediante la única utilización del remolque o el contenedor,
manteniendo de este modo la zona limpia. La operación de la
transferencia de la hierba cortada desde el cortador al punto de
depósito implica que el operario haga una de las dos cosas
dependiendo de la máquina utilizada. Algunas máquinas requieren que
el operario levante la bolsa o caja a partir de la máquina y que la
vacíe manualmente mediante su sacudida manteniéndola a una altura
determinada de modo que la hierba caiga en la parte superior de una
pila o en el interior de un remolque o contenedor. Otras máquinas
están equipadas con un mecanismo automático que vacía la hierba
cuando se tira de una palanca o se presiona un
botón.
botón.
Los vehículos autónomos requieren unos
dispositivos de detección de obstáculos para ayudar a que el
vehículo realice su tarea, y de una forma más importante para
proporcionar un procedimiento que detenga el vehículo a una
detención segura si sucede un fallo. Se utilizan algunos
dispositivos diferentes mediante vehículos autónomos que incluyen
varios diseños diferentes de topes amortiguadores de detección
física, sensores de ultrasonidos, sistemas de detección por láser
reflejado o cualquier otro sistema de detección de ondas de
energía emitidas/reflejadas. Cualquier sistema utilizado tiene que
ser a prueba de fallos para proteger al vehículo y a cualquier
persona en el entorno de trabajo y no se debería de invalidar cuando
el vehículo funciona de un modo autónomo. Si el dispositivo de
detección de obstáculos detecta un obstáculo o una persona en el
entorno de trabajo, el vehículo deberá realizar una parada completa
antes de que la estructura principal del vehículo impacte con el
obstáculo y provoque cualquier daño o heridas a la persona. Esto
significa que cualquiera que sea el sistema de detección de
obstáculos que se utilice, el cuerpo principal de un vehículo nunca
estará más cerca que su distancia de parada a partir de un obstáculo
durante las condiciones normales de trabajo.
Un problema que surge es que cualquier material
de desecho depositado dentro de su margen disparará el dispositivo
de detección de obstáculos y parará el vehículo. Como resultado, los
equipos automatizados de mantenimiento del terreno requieren, que
la máquina se pare y que se vacíe manualmente el recogedor de
hierba, o que la hierba cortada se disperse de un modo continuo,
por ejemplo como una capa de hierba, a medida que va
funcionando.
Según la presente invención se proporciona un
equipo automatizado de mantenimiento del terreno que comprende un
vehículo, en el que el vehículo comprende unos medios de
funcionamiento para realizar las operaciones de mantenimiento; de
medios de recogida para recoger el material de desecho entregados a
partir de los medios de operación; de medios de guiado para el
control del movimiento del vehículo; y de medios de detección de
obstáculos que presentan un margen de detección predeterminado; y
además el equipo está provisto de medios de vaciado para el vaciado
de los medios de recogida; en el que, cuando se activen los medios
de vaciado, el material de desecho se deposita más allá del margen
de detección de obstáculos.
El material de desecho puede comprender hierba
cortada, hojas, troncos huecos, paja o desperdicios en general.
La invención es aplicable a todas las variantes
de equipos de mantenimiento del terreno tanto para uso comercial
como doméstico. Las formas de realización según la presente
invención presentan unos medios de guiado que comprenden cualquiera
de los siguientes sistemas de posicionamiento para permitirle
navegar alrededor del entorno de trabajo de un modo autónomo: GPS,
DGPS, Real Time Kinematic GPS, exploración por láser, transponders
enterrados o guiado por cable. Los medios de recogida pueden ser
una bolsa o una caja de depósito que se puede colocar en el frontal
o en la parte trasera del vehículo. El vehículo puede ser capaz de
navegar su recorrido hasta un punto de recogida de hierba o
escombros que se puede efectuar tanto cuando sus medios de recogida
estén llenos como justo antes de que se llenen.
En las formas de realización preferidas de la
invención, los medios de vaciado comprenden un brazo de soporte
provisto de los medios de recogida y que está montado en un bastidor
del vehículo para poder efectuar un movimiento de pivotamiento
alrededor de un eje de pivotamiento que es desplazable con relación
al bastidor del vehículo, de un accionador previsto para el
desplazamiento del eje de pivotamiento con relación al bastidor del
vehículo, y de unos medios de control previstos para controlar el
movimiento del brazo de soporte alrededor del eje de
pivotamiento.
Preferentemente, el brazo de soporte está
montado en una palanca para el movimiento de pivotamiento relativo
de la palanca alrededor del eje de pivotamiento, estando montada la
palanca de un modo pivotante en el bastidor del vehículo, y
funcionando el accionador entre el bastidor del vehículo y la
palanca.
Preferentemente, los medios de control
comprenden un cable que se extiende entre el bastidor del vehículo
y un punto en el brazo de soporte que está distanciado del eje de
pivotamiento.
Preferentemente, los medios de vaciado, cuando
son activados, desplazan los medios de recogida desde un nivel
inferior, en el que los medios de recogida están colocados para
recoger el material de desecho entregado a partir de los medios de
funcionamiento, hasta un nivel más alto desde el que se deposita el
material de desecho a partir de los medios de recogida.
Los medios de recogida se pueden levantar a la
posición requerida mediante un mecanismo de accionamiento
controlado, que constituye los medios de vaciado, a bordo del
vehículo autónomo para vaciarlo; o alternativamente un remolque de
transporte más grande o un contenedor en el punto de recogida puede
estar provisto de un mecanismo de accionamiento controlado, que
constituye los medios de vaciado, que puede elevar los medios de
recogida desde el vehículo autónomo y vaciarlo. Los medios de
recogida pueden ser entonces reemplazados o no. Los medios de
recogida se pueden volver a llenar a sí mismos de modo que los
medios de recogida se pueden depositar en su totalidad y ser
reemplazados por unos medios de recogida adicionales ya en el
vehículo.
Los medios de detección de obstáculos pueden
comprender topes amortiguadores táctiles físicos, sensores de
ultrasonidos o cualquier sistema de detección de ondas emitidas.
Cualquiera de estos sistemas de detección de obstáculos puede
formar parte de la estructura principal del vehículo y permanecer en
su lugar mientras que dicho mecanismo de accionamiento controlado
eleva los medios de recogida a partir de su posición de trabajo
normal.
Alternativamente los medios de detección de
obstáculos se pueden fijar a los medios de recogida o al mecanismo
de accionamiento controlado y se pueden elevar. En este caso, el
rango de del dispositivo de detección de obstáculos se aplica
cuando los medios de recogida están en su posición normal de
trabajo.
Para una mejor comprensión de la presente
invención y para mostrar cómo se tiene que llevar a cabo, se hará
ahora referencia a los dibujos que se adjuntan a modo de ejemplo,
en los que:
la figura 1 es un alzado lateral de un cortador
autónomo de hierba/césped que muestra el vehículo con el recogedor
de hierba en su posición normal de trabajo.
la figura 2 se corresponde con la figura 1 pero
muestra el vehículo con una cubierta de protección quitada.
la figura 3 muestra el vehículo de la figura 1
con el recogedor de hierba en la posición elevada para el vertido
de la hierba.
las figuras 4, 5 y 6 se corresponden con la
figura 1 pero muestran formas de realización alternativas.
la figura 7 se corresponde con la figura 3
pero muestra una realización alternativa.
La figura 1 muestra un equipo autónomo de
mantenimiento en la forma de un cortador 26 de hierba/césped que
presenta una cubierta protectora 4 soportada por un bastidor 10
mostrado en la figura 2. Las ruedas 3, 5 que se disponen sobre el
suelo se utilizan para mover la cortadora 26. La cortadora presenta
unos medios de guiado que comprenden un explorador por láser 7 que
se utiliza para determinar la posición del vehículo en el entorno
de trabajo. La cubierta 4 soporta un tope amortiguador frontal 1 y
un tope amortiguador posterior 6 que actúan como medios de
detección de obstáculos. La distancia entre el frontal de la
cubierta 4 y el frontal del tope amortiguador frontal es
equivalente a la distancia de detención del vehículo 26 en cuanto se
desplaza en el sentido de A. El cortador 26 de hierba/césped
utiliza unos medios de trabajo en forma de una unidad de corte 2
para cortar la hierba; la hierba entonces es evacuada hacia los
medios de recogida en la forma de un recogedor de hierba, que
consta de secciones superior 12, e inferior 25, a través de un
lanzador 11. El recogedor de hierba 12, 25 está fijado al bastidor
principal 10 mediante un brazo de elevación que consiste en un
brazo superior 9 y un brazo inferior 8.
Los trabajos preferidos de la invención del
cortador 26 de hierba/césped se muestran con más detalle en la
figura nº 2. El cortador 26 presenta unos medios de vaciado para el
vaciado del recogedor de hierba 12, 25. Estos medios de vaciado
constan de unos brazos inferior y superior 8, 9 accionados mediante
un accionador de elevación 15. El procedimiento de elevación del
recogedor de hierba 12, 25 más allá del tope amortiguador frontal 1
vertical y horizontalmente se logra mediante la extensión del
accionador de elevación 15. El accionador de elevación 15 es
giratorio alrededor de una espiga de ubicación 17 y actúa en una
espiga 14 en el brazo inferior. La espiga 14 del brazo inferior es
giratoria dentro del conjunto del brazo inferior 8. El brazo
inferior 8 es giratorio alrededor de una espiga horizontal 13 de tal
modo que cuando el accionador de elevación 15 se extiende para
actuar sobre la espiga 14 del brazo inferior, el brazo inferior 8
gira en sentido contrario al de las agujas del reloj alrededor de
la espiga 13. El brazo inferior 8 está fijado a su vez al brazo
superior 9 mediante una espiga 16 en el brazo superior. El brazo
superior 9 gira alrededor de la espiga 16 del brazo superior en
tanto en cuanto se extiende el accionador de elevación 15, debido a
que está fijado al bastidor 10 mediante un cable 20 que puede
estirar hacia la sección trasera del brazo superior 9 hacia abajo,
elevando de este modo la sección delantera hacia arriba. El cable
20 gira alrededor de un punto fijo 19 en el bastidor 10. El
resultado de la extensión del accionador se puede ver en la figura
3 en la que el recogedor de hierba 12, 25 es levantado por encima
de las extremidades normales de trabajo del cortador de
hierba/césped 26 más allá del intervalo amortiguador frontal 1, y
por lo tanto más allá del rango de los medios de detección de
obstáculos. La hierba cortada se libera entonces desde el recogedor
de hierba 12, 25 mediante la extensión del accionador 23 del
recogedor de hierba fijado en una espiga 24 y que actúa en una
espiga 22. La extensión gira la sección inferior del recogedor de
hierba 25 alrededor de una bisagra 21 que permite que la hierba
cortada caiga en la dirección de la flecha B. Cuando se ha vertido
la hierba cortada, la inversión del accionador 23 del recogedor de
hierba cierra la parte inferior del recogedor de hierba 25. Cuando
el recogedor de hierba 12, 25 está cerrado, la extensión del
accionador 15 se invierte permitiendo de este modo que el mecanismo
de control recupere su posición normal de trabajo tal como se
muestra en la figura 1.
La figura 4 muestra un cortador autónomo 26 de
hierba/césped con una antena 28, que se utiliza para la recepción
de señales de radio utilizadas en sistemas de posicionamiento tales
como un GPS, un DGPS y un Real Time Kinematic GPS. El tope
amortiguador frontal 1 está fijado al recogedor de hierba superior
12 y es levantado cuando se activa el mecanismo de vaciado descrito
más arriba.
La figura 5 muestra un cortador autónomo 26 de
hierba/césped con un dispositivo de detección emisor de ondas de
energía y detector de obstáculos 29 fijado en el recogedor de hierba
superior 12. El dispositivo de detección emisor de ondas de energía
y detector de obstáculos 29 generará una señal de paro para el
cortador autónomo de hierba/césped si se detecta un obstáculo a una
distancia igual a la distancia de detención del vehículo.
En ambas de estas realizaciones, los medios de
detección de obstáculos están conectados al recogedor 12 y está
desplazado desde su posición de trabajo normal cuando se activa el
mecanismo de vaciado. El mecanismo de vaciado eleva el recogedor 12
por encima del vehículo de tal modo que el material de desecho se
deposita fuera del rango de los medios de detección de obstáculos
cuando los medios de detección están es su posición de trabajo
normal.
La figura 6 muestra un cortador autónomo 26 de
hierba/césped con un dispositivo de detección emisor de ondas de
energía y detector de obstáculos fijado en la cubierta 4. El
dispositivo de detección emisor de ondas de energía y detector de
obstáculos 29 generará una señal de paro para el cortador autónomo
de hierba/césped si se detecta un obstáculo a una distancia igual a
la distancia de detención del vehículo.
La figura 7 muestra un cortador autónomo de
hierba/césped con un recogedor de hierba 30a, 30b en una posición
elevada. El recogedor de hierba 30a está en la posición de trabajo
relativa al brazo superior 9 y permanecerá en esta posición hasta
que el mecanismo descrito previamente alcance la posición mostrada.
El recogedor de hierba 30a se gira alrededor de un pivote
horizontal 32 utilizando un accionador 31 hasta que se alcanza el
recogedor de hierba 30b. En este punto las hierbas cortadas caerán
desde el recogedor de hierba 30b en la dirección indicada por la
flecha B.
Aunque la invención se ha descrito e ilustrado
haciendo referencia a las formas de realización ilustrativas
específicas de la misma, se comprenderá que la invención no está
limitada a estas realizaciones ilustrativas. Los expertos en la
materia reconocerán que se pueden introducir variaciones y
modificaciones sin salirse del alcance de la invención, el cual
está definido por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (15)
1. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno que comprende un vehículo (26), constando dicho vehículo
(26) de:
medios de trabajo (2) para realizar una
operación de mantenimiento;
medios (12, 25) de recogida para recoger el
material de desecho entregado por los medios de trabajo (2):
medios de guiado (7; 28) para controlar el
movimiento del vehículo; y
medios de detección (1; 29) de obstáculos que
presentan un intervalo de detección predeterminado;
comprendiendo además el equipo de:
medios de vaciado (8, 9, 15) para el vaciado de
los medios de recogida (12, 25);
en los que, durante la activación de los medios
de vaciado (8, 9, 15), el material de desecho se deposita más allá
del intervalo de detección de obstáculos.
2. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno según la reivindicación 1, en el que los medios de vaciado
(8, 9, 15) están montado sobre el vehículo (26).
3. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno según la reivindicación 2, en el que los medios de vaciado
(8, 9, 15) comprenden un brazo de soporte (9) provisto de los medios
de recogida (12, 25) y que está montado en un bastidor (10) del
vehículo (26) para el movimiento pivotante alrededor de un eje de
pivotamiento (16) que a su vez es desplazable con relación al
bastidor (10) del vehículo (26), de un accionador (15) que está
dispuesto para el desplazamiento del eje de pivotamiento (16) con
relación al bastidor (10) del vehículo (26), y de unos medios de
control (20) que están dispuestos para el control del movimiento del
brazo de soporte (9) alrededor del eje de pivotamiento (16).
4. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno según la reivindicación 3, en el que el brazo de soporte
(9) está montado en una palanca (8) para el movimiento de
pivotamiento con relación a la palanca (8) alrededor del eje de
pivotamiento (16), estando la palanca (8) montada de un modo
pivotante en el bastidor (10) del vehículo (26), y actuando el
accionador (15) entre el bastidor (10) del vehículo (26) y la
palanca (8).
5. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno según la reivindicación 3 ó 4, en el que los medios de
control (20) constan de un cable (20) que se extiende entre el
bastidor (10) del vehículo (26) y un punto (18) en el brazo de
soporte (9) que está distanciado del eje de pivotamiento (16).
6. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en
el que los medios de vaciado (8, 9, 15), cuando están activado,
desplazan los medios de recogida (12, 25) desde un nivel inferior,
en el que los medios de recogida (12, 25) están colocados para
recoger el material de desecho evacuado a partir de los medios de
trabajo (2), hasta un nivel más alto desde el que el material de
desecho se deposita desde los medios de recogida (12, 25).
7. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno según la reivindicación 1, en el que los medios de vaciado
(8, 9, 15) están separados del vehículo (26).
8. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
que los medios de detección de obstáculos es un tope amortiguador de
detección por el tacto (1).
9. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno según la reivindicación 8, en el que los medios de
detección de obstáculos están montados sobre los medios de
recogida (12, 25).
10. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que
los medios de detección de obstáculos constan de un dispositivo
emisor y detector de ondas de energía (29).
11. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
que los medios de guiado constan de un dispositivo de exploración
por láser (7).
12. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que
los medios de guiado constan de un receptor del sistema de
localización mundial (28) (GPS).
13. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
que durante la detección de un obstáculo por los medios de detección
de obstáculos (1; 29), el vehículo (26) cesa de trabajar.
14. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno según la reivindicación 13, en el que están previstos
unos medios para impedir una neutralización de los medios de
detección de obstáculos (1; 29), durante el funcionamiento normal
del equi-
po.
po.
15. Equipo automatizado de mantenimiento del
terreno según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
que los medios de trabajo están provistos de unos medios de corte de
hierba (2).
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