ES2398548B1 - Dispositivo pasa-páginas automático que emplea un brazo articulado mecatrónico. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo pasa-páginas que implementa como elemento móvil un brazo (6) articulado mecatrónico, capaz de pasar páginas (13) en ambos sentidos, de manera automática y permitiendo también el paso de páginas de manera manual. Comprende un sistema mecatrónico que incluye un conjunto de actuadores eléctricos, eslabones (3, 5, 8) y articulaciones (2, 4, 7), dispuestos a manera de brazo (6) mecánico articulado, capaz de pasar automáticamente hojas (13) de un libro (10) hacia delante y hacia atrás, donde el libro (10) puede ser uno adaptado o una carpeta especialmente construida para portar hojas sueltas. El dispositivo de la invención es apropiado para ser usado, por ejemplo, por músicos, personas con discapacidad física, o en cualquier otra situación donde se requiera pasar páginas de un material impreso de manera automática y manual.

Description

Dispositivo pasa-páginas automático que emplea un brazo articulado m ecatrónico.

SECTOR DE LA TÉCNICA

El dispositivo de la presente invención se refiere a sistemas mecatrónicos de servicios no industriales ni de investigación científica, y más específicamente se refiere a un dispositivo pasa-páginas que implementa como elemento móvil para el paso de las páginas un brazo articulado mecatr6nico, capaz de pasar páginas en ambos sentidos de manera a utomática y permitiendo también el paso de manera manual.

ESTADO DE LA TÉCNICA

La necesidad de pasar automáticamente las páginas de un material escrito, como las partituras musicales, existe desde hace más de un siglo. Patentes como US151159A1 ("Music leal-turner", Rinderknecht, 1874) y US425810A1 ("Leal Turner", Leevey, 1890) presentan fechas que así lo demuestran. Los sistemas descritos en estos documentos desvelan mecanismos para pasar de forma automática páginas, como por ejemplo, de partituras musicales, sin ocupar las manos en ello. Desde entonces y de fonna continua en el tiempo hasta la actualidad, se han propuesto soluciones al mismo problema. Algunas invenciones se basan en sistemas mecánicos que emplean varillas intercaladas entre las hojas de un libro, conectadas cada una a un brazo giratorio, con ejes concéntricos, que al girar arrastran la hoja consigo hasta el otro lado del libro, como en las patentes GB190825951A ("An Improved Apparatus ler Turning Ihe Leaves 01 Music and the like", Raymond, 1908) y US6215058B1("Remote controlled page turner utilizing a pluralily 01 movable fingers", Molchak, 2001), notablemente distanciadas en tiempos de publicación. También, desde hace más de un siglo, se propuso la versión donde en vez de varillas son empleadas planchas metálicas, como en la patente GB190626479A ("Music Page-Iurner", Bienbach, 1906). Las lechas de estas patentes indican que este tipo de solución tiene por lo menos 100 años de antigüedad, y que actualmente se siguen considerando como soluciones al

problema. Otras versiones más recientes mueven las varillas de manera lineal, en

vez de circularmente, como en la patente US7238872B1 ("Music page score Turner", Edwards, 2007).

Otra solución distinta emplea una espiral donde la última espira es más bien alargada y las hojas del libro se insertan en las espiras, que al girar va liberando las hojas para finalmente ser pasadas al otro lado del libro por la espira alargada, como en US3277596A1 ("Mechanical page-turner", Sachar, 1966).

Una solución frecuentemente encontrada consiste en un mecanismo de transporte con correa y polea, que arrastra elementos que manipulan las paginas del libro, como en US2005120601A1 ("Automatic page Turner with BeH drive elemenf', Sadegh, 2005), o también el mecanismo de selección de anillos giratorios concéntricos con hoja acoplada, similar al de las varillas con eje concéntrico, como en US2006060064A1 ("Motorized page Turner", 8erg, 2006).

Otro mecanismo común emplea rodillos que al apoyarse sobre una hoja, la arrastra y dobla por encima del rodillo, para que luego un mecanismo desplace el rodillo, que a su vez desplaza a la hoja, como en US4160334A1 ("Reversible page Turner", Willis, 1979) y en GB2436832A ("Page turner for encased book", Sinclair, 2007). Estos mecanismos suelen emplear implícitamente un brazo mecánico con capacidades simples que desplaza al rodillo de un lado al otro, aunque también existen sistemas que emplean explícitamente un brazo mecánico para la tarea de manipulación de las hojas, como en US1653634A1 ("Page turner for rnusic notebooks", Koop, 1927), que implementa un brazo que se mueve de un lado a otro, con 1 sola articulación, y mediante un imán permanente en el extremo atrae una chapa metálica instalada en cada hoja para moverla con el brazo, o como en US2005230592A1 ("Automated page Turner", Tilinghast, 2005) donde un brazo articulado levanta la pagina empleando fricción y otro mecanismo aparte se encarga de pasar la página.

Se observa que en ocasiones se emplea algún tipo de dispositivo instalado en el libro o las páginas para facilitar la manipulación de éstas, o también se emplean hojas especialmente diseñadas para instalarle las hojas sueltas de papel que se desean leer, como en el caso de GR1005099B ("Page Turner for musical scripls set on a music-stand and related uses of the same", 2006).

Existen soluciones donde se implementa un sistema de agarre de la página que no requiere nada especial instalado en ella, como el caso de US2005145097 A 1 rAutomatic page turner with turnstile element', Wolberg, 2005), donde se emplea un

elemento de succión para levantar la hoja, instalado en un brazo mecánico simple,

pennitiendo introducir bajo ésta el mecanismo que permitirá pasarla, en éste caso

usando un disco seccionado, instalado en el centro del libro. Este mismo inventor, posteriormente, modifica su invención para convertirla en un producto comercial con

patente US2007285742 ("Electronic Page Turner with Improved Pickup Mechanism', Wolberb, 2007). Este producto mecatrónico se comercializa, a fecha de enero de 2008, por la empresa "Pageflip Inc.', siendo un producto de bajo costo, dimensiones

reducidas y que funciona correctamente con libros normales. Existen otros sistemas pasa·páginas comerciales basados exclusivamente en un soporte electrónico, como el producto comercial "MuseBookn de la empresa

"AMuseTec Co.', donde un monitor de ordenador muestra en su pantalla la infonnación digitalizada de las páginas que se desean ver y por medio de distintas interfaces es posible pasar las páginas digitales en pantalla. A nivel comercial

existen otros sistemas pasa-páginas mecatrónicos como el "GEWA Page Turner

BLV-6' de la empresa "ZYGO Industries, Inc.', el "Touch Turner" de la empresa "TouchTurner', o el "Flip Automatic Page Turner' de la empresa "AbleNet'.

La mayoría de los sistemas mecánicos y mecatrónicos conocidos presentan el inconveniente de ser costosos, voluminosos, o de requerir un cierto nivel de conocimiento técnico para su uso. En otros casos, como el PageFlip, el sistema resulta de dimensiones reducidas, de manejo sencillo, y funcional, pero limitado su empleo a material de lectura con hojas unidas a manera de libro. Visto desde el punto de vista del fabricante, estos sistemas presentan un gran número de partes móviles, ejes, pivotes y engranajes que deben fabricarse y ensamblarse con precisión, con la asociada dificultad y coste de fabricación.

Por otra parte, los sistemas puramente electrónicos requieren de un

computador personal y de su monitor, y consecuentemente de las destrezas

mínimas del usuario para operar éstas tecnologías. Estos sistemas completamente electrónicos, que los hay muy sofisticados y con altas prestaciones, presentan el inconveniente de que al ofrecer el material de lectura por medio de un monitor

electrónico, generalmente es más incómodo de leer que el papel nonnal, con los problemas asociados de legibilidad bajo ciertas condiciones comunes de iluminación ambiente y fatiga de la vista.

Desde el punto de vista del músico usuario, es común que los músicos empleen con frecuencia copias de las partituras en vez del libro original, por razones tan diversas y válidas como: evitar transportar un libro entero cuando solo se necesitan pocas páginas de él, o porque se desea colocar en el atril solo las partituras que se van a ejecutar, en vez de colocar varios libros de partituras, o simplemente porque es más conveniente disponer de copias de partituras que puedan ser manipuladas, cortadas, empalmadas y dispuestas en el atril de la manera más cómoda posible para el ejecutante de la música, entre otras muchas

razones. Sigue existiendo, entonces, la necesidad de proveer un sistema pasa-paginas Que ofrezca características especialmente adaptadas al usuario dentro de un sector

de los músicos, asi como la necesidad de reducir la complejidad de fabricación y ensamblaje del sistema, desde el punto de vista del fabricante, para reducir costos de fabricación. Este sistema pasa-páginas debe ofrecer la capacidad de pasar de forma automática las hojas, asi como también debe permitir pasar las hojas a mano,

en ambos sentidos, de manera natural y sin complicaciones. Debe ser capaz

también de pasar hojas sueltas, y debe permitir que las hojas se instalen y

remuevan con facilidad.

La idea básica de esta invención es la realización de un sistema pasa-páginas que implementa como elemento móvil un brazo articulado mecatrónico, de bajo coste de fabricación y fácil ensamblaje, de reducidas dimensiones y de uso sencillo, capaz de pasar páginas en ambos sentidos, de manera automática y permitiendo también el paso de manera manual, sin que el usuario requiera conocimientos técnicos específicos para operarlo, apto para ser usado, por ejemplo, por músicos, personas con discapacidad física , o cualquier otra persona que desee pasar páginas de un material impreso de manera automatica y manual.

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN

Descripción breve

La presente invención se refiere a un dispositivo pasa-páginas que implementa como elemento móvil un brazo articulado mecatrónico, de bajo coste de fabricación y fácil ensamblaje, de reducidas dimensiones y de uso sencillo, capaz de

pasar páginas en ambos sentidos, de manera automática y permitiendo también el

paso de manera manual, sin que el usuario requiera conocimientos técnicos específicos para operarlo, apto para ser usado, por ejemplo, por músicos, personas

con discapacidad física, o cualquier otra persona que desee pasar páginas de un

material impreso de manera automática y manual.

La presente invención comprende un sistema mecatrónico compuesto por un conjunto de actuadores eléctricos, eslabones y articulaciones, dispuestos a manera de brazo mecánico articulado , un sistema electrónico que controla la operación automática del dispositivo entero, capaz de pasar automáticamente hojas de un libro normal o una carpeta especialmente construida, hacia delante o hacia atrás, sin la necesidad de emplear las manos del usuario para coger las hojas y pasarlas (en el modo automático), aplicable, por ejemplo, al paso de hojas de partituras musicales mientras el músico está ejecutando la música.

El sistema mecatrónico articulado, en adelante denominado brazo, dispone de un mecanismo de sujeción de las hojas, en adelante denominado agarre, siendo todo el conjunto controlado por un sistema electrónico de control, en adelante denominado controlador, y que recibe como entrada la orden de activación para pasar una o más páginas en cualquiera de los dos sentidos.

Un ejemplo de realización de la invención lo constituye un brazo que comprende una cadena de 3 eslabones y 3 articulaciones, donde cada una de las 2 primeras articulaciones se encuentra actuada por un servomotor eléctrico del tipo empleado en el radio-control de modelos de vehículos a escala. La base del brazo se sitúa en la parte superior central de un conjunto de hojas especialmente

constituidas y agrupadas a modo de libro, en adelante denominado carpeta. Las hojas de la carpeta están constituidas de manera tal que existe una separación

entre ellas, para que el brazo sea capaz de cogerlas activando el agarre. El agarre comprende una especie de pinza que se introduce entre la hoja superior de la pila y la siguiente, cuando así lo decida el controlador, y permitiendo también el libre

movimiento de la hoja para ser pasada a mano en caso de que el agarre esté

desactivado. Cada hoja de ésta carpeta permite colocar, de forma removible, hojas

individuales de papel (el material que desea ser leído por el usuario) en ambas

páginas o caras. El controlador recibe la orden de activación de parte del usuario mediante un sistema de activación que comprende unos pulsadores, que pueden

ser activados con un pie, con las rodillas, con un dedo de una mano, con la boca, o de cualquier otra forma, iniciando así el conjunto de acciones automáticas para

coger la hoja que se encuentra en el tope de la pila de hojas de uno de los dos lados

de la carpeta. Estas acciones incluyen mover el extremo del brazo hasta encontrar

la hoja del tope, cogerla activando el agarre, mover el brazo y la hoja, pasándola al

otro lado de la carpeta, liberando finalmente la hoja y dejándola reposar sobre la pila

de hojas de ese tado de la carpeta. En este ejemplo de realización de la invención se emplean 2 pulsadores para indicarle al controlador la acción que se desea que

realice, entre las que se encuentran: avanzar una o varias hojas, o retroceder una o

varias hojas, según el pulsador y el número de veces consecutivas que se accione. En otro ejemplo de realización de la invención, se emplea un brazo

mecatrónico como el descrito anteriormente, donde el agarre se implementa con un sistema de ventosa, siendo capaz de coger tanto las hojas de la carpeta descrita

anteriormente como las hojas de un libro normal. La ventosa está gobernada por el

controlador, y se activa cuando se encuentra en contacto con la hoja que va a ser pasada al otro lado, y se desactiva en cualquier otro caso.

Descripción detallada La presente invención se refiere a un dispositivo pasa-páginas que implementa como elemento móvil un brazo articulado mecatrónico, de bajo coste de fabricación y fácil ensamblaje, de reducidas dimensiones y de uso sencillo, capaz de pasar páginas en ambos sentidos, de manera automática y permitiendo también el

paso de manera manual, sin Que el usuario requiera conocimientos técnicos

especlficos para operarlo, apto para ser usado, por ejemplo, por músicos, personas con discapacidad física, o cualquier otra persona que desee pasar páginas de un

material impreso de manera automática y manual. En la presente invención, el dispositivo móvil mecatrónico comprende una

cadena de eslabones y articulaciones, de actuadores eléctricos acoptados a algunas

o todas las articulaciones, dispuestos a manera de brazo mecánico articulado, controlados por un sistema electrónico programable, capaz de pasar automáticamente hojas de un libro o una carpeta, hacia delante o hacia atrás, sin la necesidad de emplear las manos para coger las hojas y pasarlas, aplicable, por

ejemplo, al paso de hojas de unas partituras musicales que el músico está leyendo mientras ejecuta la música, O también aplicable a documentos que una persona

normal o con discapacidad física quiera ver o leer. La presente invención se basa en que el inventor ha observado la dificultad que representa para algunas personas

pasar las páginas de algún documento que intentan ver o leer, como sucede con los músicos durante el estudio y ejecución de la música escrita en partituras que

abarcan varias hojas, y las deficiencias que presentan los dispositivos actualmente

conocidos con respecto a facilidad y comodidad de uso para el usuario, y la facilidad

de fabricación para el fabricante.

La presente invención comprende 5 bloques constructivos principales:

a) Sistema denominado brazo.

electromecánico articulado (6), en adelante

b) Mecanismo de sujeción denominado agarre. c) Sistema electrónico de codenominado controlador.

de las hojas (9), ntrol automático (12), en en adelante adelante

d) Sistema de activación (11), que le indica al controlador lo que debe hacer.

e) Libro o carpeta (10), que contiene las hojas que se desean pasar (13). El brazo (6) consiste en una cadena de eslabones (3, 5, 8), de longitud fija o

variable, unidos mediante articulaciones (2, 4, 7), Y en éstas articulaciones pueden existir uno o más elementos actuadores o motores que generan movimientos de forma activa o pasiva en la articulación. En un extremo del brazo (6) se encuentra la

base (1), que se fija a la estructura (16) del sistema pasa-páginas y da soporte también al brazo, y en el otro extremo del brazo (6) se encuentra el agarre (9). El

brazo (6), mediante la acción de movimiento de los actuadores de las articulaciones

(2, 4, 7), es capaz de posicionar el agarre (9) en las siguientes posturas relevantes: a) Posición de no contacto y no interferencia con las hojas (13) del libro (10): el agarre (9) se encuentra fuera del espacio que recorren las hojas

(13) cuando son pasadas de una pila (14) a la otra.

b) Posición de no contacto y con interferencia con las hojas (13) del libro (10): el agarre (9) se encuentra dentro del espacio que recorren las hojas (13) cuando son pasadas de una pila (14) a la otra, sin contacto con ninguna hoja (13).

e) Posición de contacto y eon interferencia con las hojas (13) del libro (10): el agarre (9) se encuentra en contacto con alguna de las hojas (13)

superiores de las pilas (14) de hojas, a cualquiera de los dos lados del libro o

carpela (10).

El agarre (9) consiste en un dispositivo que se instala en el extremo libre del

brazo (6), puede ser activo o pasivo, y capaz de coger una hoja (13) del libro o

S

carpeta (10) de manera que el brazo (6) posteriormente la mueva del tope de una

pila (14) de hojas al tope de la otra. Este agarre (9) puede estar compuesto, y sin

limitar el alcance de la invención:

a) Por un elemento paSivo como un gancho o una varilla que se

posiciona debajo de la hoja (13) del tope de la pila (14) de hojas, permitiendo

10

al brazo (6) arrastrar la hoja (13) consigo cuando se mueva en dirección de la

pila (14) contraria.

b) Por un elemento pasivo y magnético, como un imán

permanente, que al ser posicionado próximo a un elemento magnético

instalado en cada hoja (13) de la pila (14) de hojas, lo atrae magnéticamente

1S

fijándolo al extremo del brazo (6), permitiendo al brazo (6) arrastrar la hoja

(13) consigo cuando se mueva en dirección de la pila (14) contraria, y

liberando la hoja (13) mediante un movimiento adecuado del brazo (6).

e) Por un elemento pasivo y adhesivo, que al ser posicionado en

contacto con la hoja (13) del libro o carpeta (10), ésta se adhiere fijándolo al

20

extremo del brazo (6), permitiendo al brazo (6) arrastrar la hoja (13) consigo

cuando se mueva en dirección de la pila (14) contraria, y liberando la hoja

(13) mediante un movimiento adecuado del brazo (6).

d) Por un elemento activo y magnético, como un electroimán, que

al ser posicionado próximo a un elemento magnético instalado en cada hoja

2S

(13) de la pila (14) de hojas, lo atrae magnéticamente fijándolo al extremo del

brazo (6) , permitiendo al brazo (6) arrastrar la hoja (13) consigo cuando se

mueva en dirección de la pila (14) contraria, y liberando la hoja (13) al

desactivar el electroimán.

e) Por un elemento pasivo con acción de ventosa, que al ser

30

posicionado en contacto y presionado contra con la hoja (13) superior de la

pila de hojas (14), ésta se adhiere fijándolo al extremo del brazo (6),

permitiendo al brazo (6) arrastrar la hoja (13) conSigo cuando se mueva en

dirección de la pila (14) contraria, y liberando la hoja (13) mediante un

movimiento adecuado del brazo (6).

f) Por un elemento activo con acción de ventosa, que al ser

posicionado en contacto con la hoja (13) de la pila (14) de hojas, ésta se adhiere fijándolo al extremo del brazo (6), permitiendo al brazo (6) arrastrar la

hoja (13) consigo cuando se mueva en dirección de la pila (14) contraria, y

liberando la hoja (13) al desactivar la ventosa. El controlador (12) comprende un sistema electrónico que se encarga de

activar los elementos activos de todo el sistema completo, como los actuadores o

motores de las articulaciones (2, 4, 7) del brazo (6) y los elementos activos del agarre (9). También se encarga de recibir e interpretar las indicaciones de parte del

sistema de activación (11). Se encarga también de analizar e interpretar las señales

intemas del sistema, como las señales de posición de las articulaciones (2, 4, 7), de voltaje y de corriente eléctrica de los elementos activos del sistema. En resumen, el controlador (12) se encarga principalmente de generar, recibir, analizar, y

secuenciar las señales eléctricas y de control del sistema. El sistema de activación (11) consiste en un dispositivo, activo o pasivo,

que le indica al controlador (12) la acción que debe realizar. Este sistema de activación (11) puede estar compuesto, y sin limijar el alcance de la invención, por:

a) Uno o varios pulsadores, que al ser activados por el usuario le

indica al controlador (12) su deseo de pasar la hoja actual.

b) Uno o varios pedales, que al ser activados por el usuario le

indica al controlador (12) su deseo de pasar la hoja actual. e) Un detector de presión de aire, instalado en una boquilla por la

que el usuario sopla o succiona aire.

d) Uno o varios detectores de proximidad, que detecta la presencia

cercana de algún objeto, como una mano, un dedo, un pie, una pierna, o

cualquier otra parte del cuerpo que sea fácil de mover por el usuario. e) Uno o varios detectores de movimiento, que detectan el

movimiento de los párpados de los ojos, una mano, un dedo, un pie, una pierna, o cualquier otra parte del cuerpo que sea fácil de mover por el usuario.

f) Un sistema de temporizadores, que tiene programado los intervalos de tiempo en los que deben pasarse las hojas.

g) Un sistema de reconocimiento activo de la música, capaz de identificar el momento adecuado para pasar la hoja.

El libro o carpeta (10) contiene el conjunto de hojas (13) que el usuario

desea que sean pasadas automáticamente. El libro consiste en un libro o cuaderno

normal, mientras que la carpeta consiste en un conjunto de hojas especialmente

construidas de manera tal que sirven de soporte para las hojas de papel que el

usuario desea ver, y permiten además ser cogidas por el agarre (9) del brazo (6). Según el tipo de agarre (9) empleado, se construye un tipo especifico de hoja (13) de carpeta, de manera tal que el mecanismo de agarre (9) actúe sobre la hoja (13) y la coja, como por ejemplo, en el caso de un agarre (9) de tipo magnético, donde la hoja (13) de la carpeta contiene en la zona de agarre un material magnético (como un broche metálico, o una platina metálica) de tal manera que el magneto del agarre coge la hoja (13) y el brazo (6) la arrastre hasta la otra pila (14) de hojas.

Ejemplo de realización

En un ejemplo de realización de la invención, el brazo (24) consta de la base (17), tres eslabones (19, 21 , 23), dos articulaciones activas (18,20) (con actuador eléctrico) y una articulación pasiva (22) (libre, sin actuador de ningún tipo). Las articulaciones (28, 20, 22) son de tipo rotacional, y los actuadores son motores eléctricos (37, 38) de tipo servo-motor, como los empleados en el radiocontrol de vehiculos a escala, que hacen girar las articulaciones (28, 20, 22). La base (17) del brazo (24) se fija sobre un soporte rigido (26), que es el soporte que integra a todo el sistema, y en la parte central superior de dicho soporte (26). En el mismo soporte

(26) y debajo de la base (17) del brazo (24) se fija el lomo (27) de la carpeta, de manera tal que al abrir la carpeta las hojas (28) quedan a uno y otro lado del centro del soporte (26).

Las hojas (28) de la carpeta están constituidas de la siguiente manera: a) Un material flexible (30) (como la cartulina), entre el lomo (27) de la carpeta y aproximadamente el 30% del ancho de la hoja (28). b) Un material rigido (31) (como el cartón), rellenando el resto del área de la hoja (28).

c) En la parte superior de cada hoja (28), sobre la zona rigida (31), y con una cierta separaCión del borde superior, se instala un elemento separador (29) de tal manera que las hojas (28) apiladas unas sobre otras

mantengan una separación entre ellas por la parte superior.

d) En cada hoja (28), y por debajo del elemento separador (29), se

instalan los elementos de sujeción de las hojas de papel, en adelante

denominados pinzas para papel (34). De ésta manera, cada cara de cada hoja (28) de la carpeta podrá portar una hoja de papel (35) que puede ponerse y quitarse a voluntad.

e) La hoja de papel (35), que está sujeta a la hoja (28) de la carpeta, puede presentar dimensiones distintas que las de la hoja (28) de la carpeta. De ésta manera se pueden colocar en la carpeta hojas de papel (35) en posición vertical u horizontal, asi como también hojas de papel (35) de

tamanos diversos o dispares.

El eje de la primera articulación (18) del brazo (24) es actuado por un motor eléctrico (37), el eje coincide con el eje longitudinal del lomo de la carpeta (27), y permite mover el brazo (24) de un lado al otro de la carpeta de manera similar a como lo hacen las hojas (28) de la carpeta. Esta articulación (18) une la base (17) del brazo (24) con el primer eslabón (19). Este primer eslabón (19) consiste en una vara recta, que se mueve siempre paralelo a las hojas (28) de la carpeta, y con una longitud que alcanza aproximadamente el 50% del ancho de las hojas (28) de la

carpeta .

El segundo eslabón (21) del brazo (24) es una continuación del primer eslabón (19), unido a éste por medio de la articulación 2 (20), actuado por un motor eléctrico (38) que le permite moverse con un eje perpendicular al eje de la articulación 1 (18) Y en el mismo plano de las hojas (28) de la carpeta. La longitud de éste eslabón (21) es de aproximadamente 10% de la longitud del eslabón 1 (19).

El tercer eslabón (23) se conecta al eslabón 2 (21) mediante la articulación 3

(22)

con rotación libre y limitada mecánicamente a unos +-45 grados de la posición central. Este eslabón (23) presenta una forma aplanada. El eje de ésta articulación

(22)

es perpendicular al eje de la articulación 2 (20) Y posiciona al eslabón 3 (23)

perpendicularmente al eslabón 2 (21). Con esta configuración se puede posicionar

el eslabón 3 (23) sobre una hoja (28) del tope de la pila (32), a uno u otro lado de la

carpeta, y de tal manera que interfiera o no, a voluntad, con el movimiento libre de

las hojas (28). La forma aplanada del tercer eslabón (23) y la libertad de la articulación 3 (22) permiten que éste eslabón (23) repose en perfecto contacto con la superficie de la hoja (28) cuando el brazo (24) se posiciona para hacer contacto con una hoja (28).

En el tercer eslabón (23) del brazo (24) se instala el agarre (25), que

comprende los siguientes elementos:

a) Es un agarre pasivo, que consiste en dos varillas (33) de corta e igual longitud. La longitud de estas varillas (33) es menor que la longitud del tercer eslabón (23) del brazo (24), al cual están fijadas, una a cada lado del eslabón (23) y paralelas a éste y al eje de la articulación 3 (22).

b) El grosor de las varillas (33) es menor que la separación (29)

entre hojas (28) de la carpeta, de manera que puedan ser introducidas entre

dos hojas (28) consecutivas.

c) Existe una separación entre cada varilla (33) y el cuerpo del

eslabón 3 (23) al que están fijadas. Esta separación es ligeramente mayor

que el grosor de una hoja (28) de la carpeta.

La forma de operar de éste agarre (25) comprende los siguientes pasos:

a) Posicionar el eslabón 3 (23) del brazo (24) sobre la hoja (28) del

tope de una de las pilas (32) y de tal manera que la hoja (28) haga contacto

con el eslabón 3 (23) pero no con las varillas (33) del agarre (25).

b) Una vez posicionado el eslabón 3 (23), se procede a accionar la articulación 2 (20) de manera que el eslabón 3 (23) se deslice sobre la hoja

(28), manteniendo contacto con ella e introduciendo una de las varillas (33) en el espacio de separación entre ésta hoja (28) y la siguiente de la pila (32).

c) Una vez concluida la inserción de la varilla (33) bajo la hoja (28) del tope de la pila (32), se inicia el movimiento de la articulación 1 (18) en dirección de la otra pila de hojas (32), de manera que el brazo (24) arrastre la hoja (28) consigo.

d) Para liberar la hoja (28), se mueve la articulación 2 (20) del brazo (24) de manera tal que el eslabón 3 (23) se aparte del área de la hoja

(28) y por lo tanto éste eslabón (23) y la varilla (33) dejan de hacer contacto con la hoja (28). El sistema de activación está compuesto por los pulsadores de activación

(41), que son un par de pulsadores independientes (39, 40) conectados al controlador (36). Un pulsador (40) indica al controlador (36) que inicie la secuencia de pasar hoja (28) en sentido de avance, y el otro pulsador (39) indica al controlador

(36) hacerlo en sentido de retroceso. Estos pulsadores (41) pueden colocarse, y sin

limitar las posibilidades:

a) Sobre el suelo, de manera que sean activados por un pie del usuario (fig. 9.8). b) Sobre un lugar accesible a los dedos de alguna mano del usuario (fig. 9.A).

c) Entre las rodillas, activándose uno de ellos al juntar las rodillas.

d) En los codos, activándose al juntar un codo contra el cuerpo. El sistema electrónico de control automático comprende al controlador (36) y otros módulos. El controlador (36) comprende a su vez un sistema electrónico

programable y realiza las siguientes tareas principales:

a) Implementa la máquina de estados que ejecuta la secuencia de acciones para pasar las hojas (28). Entre las principales secuencias se encuentran:

a. Mover el brazo (24) hasta la posición de la hoja (28) del tope de una de las pilas (32) de hojas.

b.

Coger la hoja (28) del tope.

c.

Mover la hoja (28) y llevarla de un tope al otro tope de tas

pilas (32).

d.

Soltar la hoja (28).

b) Acondiciona e interpreta las señales provenientes de los pulsadores (41) del sistema de activación. c) Acondiciona e interpreta las señales de posición de los motores (37, 38) del brazo (24). d) Acondiciona e interpreta las señales de intensidad de corriente eléctrica de los motores (37, 38) del brazo (24).

e) Interpreta el estado de la alimentación eléctrica del sistema.

f) Interpreta y actúa sobre las señales secundarias del panel de interfaz con el usuario. Esta interfaz con el usuario consta de los interruptores de encendido/apagado del sistema y las luces indicadoras de operación.

g) Genera las señales de control de los motores (37, 38) del brazo (24).

h) Acondiciona la alimentación eléctrica del sistema. La alimentación eléctrica proviene de dos vías alternativas: de un paquete de

baterías o de una fuente de alimentación externa conectada por medio de un

cable.

Descripción detallada da las figuras Figura 1. Representación de los bloques constructivos de la invención. Brazo

mecánico articulado (6), base del brazo articulado (1), agarre (9), libro o carpeta (10), sistema de activación (11), controlador electrónico (12).

Figura 2. Vista general del ejemplo de realización del brazo. Esquema de alambres del brazo. Base del brazo (17), articulación 1 (18), eslabón 1 (19), articulación 2 (20), eslabón 2 (21), articulación 3 (22), eslabón 3 (23).

Figura 3. Vista frontal del ejemplo de realización del brazo. 3.A) Articulación 2 (20) en posición de interferencia con las hojas (28). 3.B) Articulación 2 (20) en posición de no interferencia con las hojas (28). Base del brazo (17), articulación 1 (18), eslabón 1 (19), articulación 2 (20), eslabón 2 (21), articulación 3 (22), eslabón 3 (23).

Figura 4. Vista inferior del ejemplo de realización del brazo. 4.A) la articulación 1 (18) posiciona el brazo (24) a un lado. 4.B) la articulación 1 (18) posiciona el brazo (24) al otro lado. Base del brazo (17), articulación 1 (18), eslabón 1 (19), articulación 2 (20), eslabón 2 (21), articulación 3 (22), eslabón 3 (23).

Figura 5. Vista inferior del ejemplo de realización de la invención.

5.A) la articulación 1 (18) posiciona el brazo (24) a un lado, con el eslabón 3

(23) sobre una de las pilas (32) de hojas. 5.B) El brazo (24) arrastra una hoja (28) empleando el agarre (25). Brazo (24), agarre (25), soporte (26), lomo (27), hoja de la carpeta (28), separador (29), área flexible de la hoja de la carpeta (30) , área rigida de la hoja de la carpeta (31), pila de hojas (32).

Figura 6. Vista inferior del ejemplo de realización de la invención.

6.A) Articulación 2 (20) en posición de no interferencia con las hojas (28). 6.B) Articulación 2 (20) en posición de interferencia con las hojas (28). Brazo (24), lomo (27), separador (29), área flexible de la hoja de la carpeta (30) , área rigida de la hoja de la carpeta (31), pila de hojas (32).

Figura 7. Vistas del tercer eslabón (23) y del agarre (25) del ejemplo de realización de la invención. 7.A) Vista inferior del brazo (24) con el agarre (25). 7.B) Vista detallada del tercer eslabón (23) y del agarre (25). 7.C) Vista frontal detallada del tercer eslabón (23) y del agarre (25). 7.D) Vista inferior detallada del tercer

eslabón (23) Y del agarre (25). Eslabón 2 (21), articulación 3 (22), eslabón 3 (23), Brazo (24), agarre (25), varilla (33). Figura 8. Vista frontal de las hojas (28) de la carpeta y las pinzas (34) para papeles (35). 8.A) Ejemplo de uso de la carpeta y las pinzas (34) con hojas de papel

(35) de tamaño normal. 8.B) Ejemplo de uso de la carpeta y las pinzas (34) con hojas de papel (35) de tamaños diferentes. Lomo (27), separador (29), área flexible de la hoja de la carpeta (30), área rigida de la hoja de la carpeta (31), pila de hojas (32), pinza para papel (34), hoja de papel (35).

Figura 9. Representación del ejemplo de realización del sistema de activación. 9.A) Representación de los pulsadores de activación (41), compuesto por los pulsadores individuales de avance (40) y retroceso (39), siendo activados con un dedo de la mano. 9.B) Representación de los pulsadores de activación (41), compuesto por los pulsadores individuales de avance (40) y retroceso (39), siendo

activados con un pie.

Figura 10. Esquema general del sistema electrónico de la invención. Se detallan los bloques más importantes que configuran el controlador (36), como la máquina de estados, el conjunto de módulos de control de molares, de interfaces de

señales e interfaces de potencia eléctrica, los monitores de corriente eléctrica y de posición de los motores, el monitor de la alimentación eléctrica del sistema y el

módulo de acondicionamiento de la alimentación eléctrica. También se detallan los

módulos externos que se interconectan con el controlador (36), como los motores

eléctricos (37, 38) Y los pulsadores de activación (39, 40), la interfaz con el usuario,

las baterías de alimentación y la fuente de alimentación externa.

Listado de números:

1-Base del brazo articulado genérico 2-Articulación 1 del brazo articulado genérico 3-Eslabón 1 del brazo articulado genérico 4-Articulación 2 del brazo articulado genérico

5-Eslabón 2 del brazo articulado genérico

6-Brazo mecánico articulado genérico 7-Articulación n del brazo articulado genérico 8-Eslabón del brazo articulado genérico 9-Agarre genérico

lO-libro o carpeta genérica

11-Sistema de activación genérico

l2-Controlador electrónico genérico 13-Hoja del libro o carpeta genérica l4-Pila de hojas del libro o carpeta genérica l5-Lomo del libro o carpeta genérica l6-Soporte del sistema pasa-páginas genérico l7-Base del brazo del ejemplo de realización l8-Articulación 1 del ejemplo de realización 19-Eslabón 1 del ejemplo de realización 20-Articulación 2 del ejemplo de realización 2l-Eslabón 2 del ejemplo de realización 22-Articulación 3 del ejemplo de realización 23-Eslabón 3 del ejemplo de realización 24-Brazo del ejemplo de realización 25-Agarre del ejemplo de realización 26-Soporte del ejemplo de realización

27 -Lomo del ejemplo de realización

28-Hoja de la carpeta del ejemplo de realización 29-Separador del ejemplo de realización 30-Área flexible de la hoja del ejemplo de realización 3l-Área rigida de la hoja del ejemplo de realización 32-Pila de hojas del ejemplo de realización 33-Varilla del ejemplo de realización 34-Pinza para papel del ejemplo de realización 35-Hoja de papel 36-Controlador del ejemplo de realización 37-Motor 1 del ejemplo de realización 38-Motor 2 del ejemplo de realización 39-Pulsador 1 del ejemplo de realización 40-Pulsador 2 del ejemplo de realización 4l-Pulsadores de activación del ejemplo de realización

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES

   1-Dispositivo pasa-páginas que implementa como elemento móvil un brazo articulado (6, 24) mecatrónico capaz de pasar páginas (13, 28) en ambos sentidos, que comprende:

   a.

   Un soporte (16, 26) en el que se instala un libro o carpeta (10) y la base (1,17) del brazo articulado (6, 24),

   b.

   Un sistema mecatrónico articulado con forma de brazo articulado (6, 24) ,

   c.

   Un mecanismo ajustable de fijación de la base (1, 17) del brazo articulado (6, 24) al soporte (16, 26),

   d.

   Un sistema de activación (11 , 39, 40, 41) del dispositivo pasa-páginas,

   e.

   Un sistema electrónico de control (12, 36),

   y está caracterizado porque:

   a.

   El usuario tiene la opción de:

   l.

   Realizar el pase de página (13, 28) de manera automática

   empleando el sistema de activación (11 , 39, 40, 41),

2. 11 .

   Realizar el pase de página (13, 28) de manera manual (como si se

   tratase de un libro normal) sin necesidad de reajustar o modificar el

   sistema,

   b.

   El bra zo articulado (6, 24):

   1.

   Puede operar con su base (1, 17) instalada sobre la estructura (16)

   del

   sistema pasa-páginas, como por ejemplo y sin limitar las

   posibilidades, en la zona central superior con relación a la carpeta

   (10) ,

3. 11 .

   Porta un elemento de agarre (9, 25) de página (13, 28),

   c.

   El s istema electrónico de control (12, 36):

   l.

   Controla el movimiento del brazo articulado (6, 24) Y del elemento

   de agarre (9, 25).

4. 11.

   Analiza e interpreta las señales internas del sistema (como por

   ejemplo, y sin limitar las posibilidades, voltajes, corrientes eléctricas

   de los motores (37,38) y posiciones de las articulaciones (2, 4, 7,

   18, 20».

   ,.
5. 111. Analiza e interpreta las señales del sistema de activación (11 , 39,

   40, 41), 2-Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de agarre

   (9, 25) al moverse pasa por los siguientes puntos, determinados

   automáticamente por el sistema electrónico de control (12, 36) interpretando las señales internas medidas durante el movimiento del brazo articulado (6, 24) cuando éste ylo el elemento de agarre (9, 25) hace(n) contacto con el libro o carpeta (10):

   a.

   Un punto inicial que se encuentra sobre la pila de hojas (14, 32) a un lado del libro o carpeta (10), donde el elemento de agarre (9, 25) puede coger una página (13, 28),

   b.

   Un punto final que se encuentra sobre la pila de hojas (14, 32) del otro lado del libro o carpeta (10), aproximadamente simétrico al punto anterior con respecto al eje central del libro o carpeta (10), donde el elemento de agarre (9, 25) puede soltar la página (13, 28) después de pasarla de un lado al otro del libro o carpeta (10).

   3- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el movimiento del elemento de agarre (9, 25) se puede realizar en

   ambos sentidos. 4-Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado

   porque el brazo articulado (6, 24) yl o el elemento de agarre (9, 25) se posiciona(n) para no interferir el movimiento manual de pase de páginas (13, 28) del libro o carpeta (10) después de un movimiento automático de pase de página (13, 28).

   5-Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema para coger las páginas (28) comprende:

   a.

   Un(os) elemento(s) separador(es) (29) de página (28) instalado(s) en el borde de cada página (28) del libro o carpeta (10), cerca de la zona donde el elemento de agarre (25) la coge,

   b.

   Un eslabón (23) en el extremo del brazo articulado (24), que presenta una forma aplanada, que se conecta al eslabón precedente (21) mediante una articulación (22) con rotación libre (pasiva) limitada mecánicamente a unos +-45 grados de la posición central permitiéndole orientarse

   automáticamente de forma paralela a la superficie de la página (28) al hacer contacto con ella, en el que se instala el elemento de agarre (25),

   c. Un elemento de agarre (25) pasivo que:

   l. Presenta dos varillas (33) fijadas una a cada lado del eslabón (23)

   5 en el que están instaladas, de longitud menor que la de dicho eslabón (23) y paralelas a éste y al eje de la articulación (22).
6. 11. Presenta una articulación (22) cuyo eje de giro es paralelo al eje de inserción de las varillas (33) bajo las páginas (28),
7. 111. Para coger una página (28) se acciona el brazo articulado (24)

   10 hasta insertar una de las varillas (33) en el borde inferior de la página (28) del tope de la pila (32) de páginas en la zona donde se encuentra el separador (29), quedando el lado aplanado del eslabón (23) en contacto con el borde superior de dicha página

   (28). 15 IV. Para liberar la página (28) cogida se acciona el brazo articulado

   (24) hasta dejar de hacer contacto con ésta.