ES2540598A1 - Vehículo robotizado telecomandado - Google Patents

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ES2540598A1 ES201331685A ES201331685A ES2540598A1 ES 2540598 A1 ES2540598 A1 ES 2540598A1 ES 201331685 A ES201331685 A ES 201331685A ES 201331685 A ES201331685 A ES 201331685A ES 2540598 A1 ES2540598 A1 ES 2540598A1
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Abstract

Vehículo robotizado telecomandado, siendo del tipo de los que disponen de unos medios de rodadura y un brazo articulado rematado en una pinza y que es tele-comandado para llevar a cabo diferentes operaciones de riesgo, por medio de una maleta de control, de forma que el vehículo comprende: dos juegos de ruedas, uno a cada lateral, accionado cada uno por correspondientes motores; dos juegos de oruga, uno a cada lado por el interior de los juegos de ruedas; un primer brazo articulado montado sobre una torreta giratoria 360º; un segundo brazo articulado y giratorio respecto de un eje vertical de montaje y unos medios de doble articulación de montaje de la torreta para su desplazamiento respecto del eje longitudinal del vehículo, de manera que con los dos juegos de ruedas y los dos juegos de oruga se desplaza por todo tipo de terrenos y con los movimientos combinados de los dos brazos articulados sujeta y manipula los objetos a examen.

Description

DESCRIPCIÓN
Vehículo robotizado telecomandado.
OBJETO DE LA INVENCIÓN.
La siguiente invención, según se expresa en el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un vehículo robotizado telecomandado, el cual es del tipo de vehículos robotizados cuyo objeto esencial es la de detección, reconocimiento y desactivación de artefactos explosivos o que entrañen situaciones de peligro para la sociedad.
De esta forma, el vehículo robotizado telecomandado objeto de la invención combina un sistema de desplazamiento basado en dos trenes de ruedas laterales y dos orugas con objeto de facilitar su desplazamiento por terrenos lisos y por cualquier otro tipo de terreno irregular o resbaladizo.
Asimismo, al estar dotado el vehículo robotizado telecomandado objeto de la invención de una pareja de brazos articulados se permite que con uno de los brazos pueda sujetar un objeto y con el otro brazo pueda examinarlo.
CAMPO DE APLICACIÓN.
En la presente memoria se describe un vehículo robotizado telecomandado, el cual presenta un tamaño medio capaz de manipular objetos de hasta unos 200 kilos de peso, y es de especial aplicación para misiones de intervención policial, militar o incluso civil en misiones que entrañan cierto riesgo.
Así, el vehículo robotizado telecomandado es de aplicación cuando se presentan acciones destinadas a ataques a las estructuras de la sociedad tales como la colocación o supuesta colocación de artefactos explosivos, bombas “sucias”, ataques con gases químicos, material biológico o dispersión de elementos radioactivos.
Asimismo, el vehículo robotizado telecomandado puede desempeñar misiones de vigilancia autónoma en perímetros, fronteras, industrias o lugares donde una vigilancia autónoma pueda ser de utilidad.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.
Convencionalmente, cuando hay que manipular artefactos explosivos o realizar operaciones de riesgo, más aún, cuando están en riesgo vidas humanas, se utilizan robots que son manejados a distancia por medio de una consola de control.
De esta forma, entre los robots existentes para la manipulación de artefactos explosivos, podemos citar aquel que comprende un brazo articulado, según un único tramo, y sin posibilidad de girar según un plano horizontal, es decir, únicamente, tiene movimiento según un plano vertical y limitado por su único tramo articulado.
Asimismo, este tipo de robots disponen de una serie de elementos de control, como son cámara de visión y sensores de proximidad.
Igualmente, podemos considerar los documentos de patente ES 2 241 490 y ES 1 073 757, de forma que en el documento ES 2 241 490 se describe un “robot autopropulsado para manipulación de cargas explosivas”, el cual comprende unos medios de desplazamiento definidos por sendos trenes laterales de rodadura de oruga regulables en anchura e incorporando un brazo articulado, según cuatro tramos, rematado en una pinza, con el primer tramo en forma de horquilla accionado por una pareja de cilindros y en su plegado el cuerpo de pinza es pasante entre la pareja de ramales del primer tramo.
Por otra parte, en el documento ES 1 073 757 se describe un “Robot telecomandado para operaciones especiales”, siendo del tipo de robots utilizados para llevar a cabo operaciones de riesgo y que disponen de un tren de rodadura, un brazo telescópico rematado en una pinza y unos medios de control y función a distancia, de forma que el robot incorpora sobre el tren de rodadura una torreta, giratoria 360º, provista de, al menos, una cámara térmica y a cuya torreta es solidario un brazo constituido por una serie de segmentos en número de seis, unidos giratoriamente entre sí y accionados por unos cilindros hidráulicos, disponiendo el brazo de, al menos, una cámara y, al menos, un arma disuasoria.
Partiendo de este tipo de constitución, cada articulación de los brazos es controlada directamente por el operador, lo que implica que para acercar la pinza a un objeto con una posición y ángulo deseados, el operador debe actuar independiente y sucesivamente sobre cada movimiento articulado hasta finalmente lograr la posición deseada, lo que requiere destreza y tiempo en la operación.
Además, el control de fuerzas de las pinzas hidráulicas es prácticamente imposible y, más aún, cuando se trata de objetos delicados, lo cual es un inconveniente.
Por otra parte, también podemos considerar los documentos de patente US 6113343 A; JP 2000326875 y DE 2409027 A1, de forma que en el documento US 6113343 se presenta un robot para desactivación de explosivos, el cual presenta una estructura base para un brazo manipulador constituida por un primer 226 brazo (constituido por un par de miembros de transmisión 230) y un segundo 228 brazo (igualmente constituido por un par de miembros de transmisión, es decir, realmente son parejas de brazos) cada uno con accionamiento independiente respecto del correspondiente eje de giro.
En el documento JP 200032875 se describe un dispositivo de correa de eslabones para mover un vehículo de trabajo, cuyo vehículo puede variar su anchura para lo cual, cada uno de los trenes de rodadura, incorpora una pareja de elementos, de forma que dichas parejas solidarias a ambos trenes de rodadura se encajan en respectivos elementos tubulares solidarios de la propia estructura del vehículo.
Finalmente, en el documento DE 2409027 se describe una pala niveladora, de forma que la pala niveladora es graduable en anchura con objeto de poder viajar por carretera, siendo regulable por medio de respectivos extremos deslizantes.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.
En la presente memoria se describe un vehículo robotizado telecomandado, siendo del tipo de vehículos robotizados dotados de unos medios de rodadura y un brazo articulado rematado en una pinza y que es tele-comandado para llevar a cabo diferentes operaciones de riesgo, por medio de una maleta de control con, al menos, una pantalla y los medios de control del vehículo robotizado, de forma que:
imagen1el vehículo robotizado comprende:
•
dos juegos de ruedas, uno a cada lateral, de tres ruedas motrices cada uno de ellos, accionado cada juego de ruedas por correspondientes motores;
•
dos juegos de oruga, uno a cada lado por el interior de los juegos de ruedas, a
un ras ligeramente superior a los juegos de ruedas;
•
un primer brazo articulado de acción hidráulica montado sobre una torreta giratoria 360º;
•
un segundo brazo articulado de accionamiento eléctrico y giratorio respecto de un eje vertical de montaje, y;
•
unos medios de doble articulación de montaje del primer brazo articulado respecto de la torreta, desplazándose le primer brazo articulado según su eje longitudinal.
y cuyo vehículo robotizado está controlado a distancia por:
imagen1un equipo de control integrado en una maleta que comprende:
•
una pantalla de visualización de imágenes enviadas por unas cámaras montadas en el vehículo robotizado;
•
una pantalla táctil en posición horizontal de interfaz con el operador, y;
•
un dispositivo interfaz HMI definido por un control de juegos “game pad”.
de manera que con los dos juegos de ruedas y los dos juegos de oruga se desplaza por todo tipo de terrenos y con los movimientos combinados de los dos brazo articulados sujeta y manipula los objetos a examen de acuerdo a las órdenes dadas por el operador desde el equipo de control transportable.
Por otra parte, cada juego de ruedas laterales motrices está accionado por un motor eléctrico, teniendo tracción en modo diferencial y proporcionando dirección y giros.
El primer brazo articulado, en una ejecución practica, se define por tres tramos y una primera pinza, estando dotado el tercer tramo de un giro lateral de ±90º y la primera pinza está dotada de un giro sinfín.
La capacidad de manipulación de pesos del primer brazo articulado varía en función de las posiciones de articulación del mismo, de forma que cuanto más se extiende menor es su capacidad.
El segundo brazo articulado se define por tres tramos y una segunda pinza, estando dotado el tercer tramo de un giro de 360º respecto del eje longitudinal y de un giro de elevación/descenso respecto de un eje transversal, en tanto que la segunda pinza está dotada de un giro sinfín.
La primera pinza del primer brazo articulado, accionado hidráulicamente, está dotada de un sensor de presión, asociado al suministro de caudal y presión, pudiendo regular y conocer la fuerza exacta ejercita sobe el objeto a manipular
Asimismo, la fuerza o presión ejercida por la segunda pinza del segundo brazo articulado se controla por el control de la corriente eléctrica el motor que la activa.
Los medios de control del vehículo robotizado disponen de un sistema de cálculo espacial y al seleccionar el operario de control del vehículo robotizado la posición de la correspondiente pinza frente al objeto a manipular el brazo articulado efectuará los movimientos precisos y simultáneos de sus diferentes tramos para posicionarse de forma óptima para la manipulación del objeto, llevando a cabo dichos movimientos de una forma rápida y precisa.
La primera pinza del primer brazo articulado está provista de unas articulaciones mecánicas de corto recorrido en sus extremos que asociadas a unos resortes o muelles interiores de la misma serán los que soporten la presión que se ejerce sobre el objeto a manipular.
Asimismo, a los resorte o muelles interiores de la primera pinza del primer brazo articulado se asocian unos sensores electrónicos de distancia.
Así, a partir de cierta compresión de las articulaciones mecánicas de la primera pinza del primer brazo articulado, se produce un tope mecánico de alta resistencia, a partir del cual, la primera pinza sigue comprimiendo fuera del rango de detección de fuerza de los sensores electrónicos, y siendo el sensor de presión hidráulica el que detecta y proporciona la fuerza ejercida.
El vehículo robotizado incorpora unos sensores inerciales, basados en unos acelerómetros asociados al eje motriz del juego de ruedas, teniendo su posicionamiento global y pudiendo desplazarse de forma autónoma según las rutas marcadas por el operador en el equipo de control, y, asimismo, incorpora unos sensores de obstáculos, permitiendo que en su ruta pueda salvar obstáculos y volver a retomar la ruta marcada.
Igualmente, el equipo de control incorpora unos medios para su conexión a internet para su control desde cualquier lugar y para su conexión a dispositivos móviles, desde los cuales podrá ser controlado.
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos, en cuyas figuras de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más característicos de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DISEÑOS.
Figura 1. Muestra una vista en alzado lateral del vehículo robotizado con el primer y el segundo brazo articulados plegados en posición de transporte o reposo, pudiendo observar como el segundo y tercer tramo del segundo brazo articulado quedan sobre el primer tramo del mismo, así como el equipo de control basado en una maleta que integra los elementos de control.
Figura 2. Muestra una vista frontal del vehículo robotizado de la figura anterior, pudiendo observar el eje vertical de montaje del segundo brazo articulado.
Figura 3. Muestra una vista en perspectiva por la parte posterior del vehículo robotizado, pudiendo observar un juego de ruedas y un juego de oruga por su parte interna y el primer y segundo brazos articulados plegados.
Figura 4. Muestra una vista en alzado lateral del vehículo robotizado con el primer y segundo brazos articulados en una posición de extensión, pudiendo observar la torreta giratoria 360º con la doble articulación de montaje del primer brazo articulado para el desplazamiento del mismo según su eje longitudinal.
Figura 5. Muestra una vista frontal del vehículo robotizado de la figura anterior, pudiendo observar como el tercer tramo del primer brazo articulado ha sido girado hacia un lateral.
Figura 6. Muestra una vista en planta de la figura 4, pudiendo observar el giro del tercer tramo del primer brazo articulado hacia un lateral.
Figura 7. Muestra una vista en perspectiva desde la parte posterior del vehículo robotizado de la figura 4, pudiendo observar el giro del tercer tramo del primer brazo articulado hacia un lateral, así como la doble articulación de montaje del primer brazo articulado en la torreta.
Figura 8. Muestra una vista en alzado lateral del vehículo robotizado de la figura 1, estando representado el primer brazo articulado según distintas posiciones extendidas y el segundo brazo articulado plegado.
Figura 9. Muestra una vista en lateral del vehículo robotizado de la figura 1, estando el primer y el segundo brazo articulados en la posición de máxima extensión frontal.
Las figuras 10, 11 y 12 muestran una vista en perspectiva, en alzado lateral y un corte longitudinal de la primera pinza del primer brazo articulado en su posición de cerrada.
Las figuras 13, 14 y 15 muestran una vista en perspectiva, en alzado lateral y un corte longitudinal de la primera pinza del primer brazo articulado en su posición de abierta.
Figura. 16. Muestra una vista en planta de la transmisión del movimiento a los dos juegos de ruedas por correspondientes motores.
Figura 17. Muestra una vista del eje de giro de la torreta que monta el primer brazo articulado a través de una doble articulación.
Figura 18. Muestra una vista en perspectiva de la doble articulación que se fija a la torreta y en la que se monta el primer brazo articulado, de forma que solo se aprecia una de las articulaciones al quedar la otra oculta.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE.
A la vista de las comentadas figuras y de acuerdo con la numeración adoptada podemos observar como el vehículo robotizado 1 está dotado de dos juegos de ruedas 2, uno a cada lateral, de tres ruedas cada uno de ellos, estando accionado cada juego de ruedas 2 por el correspondiente motor y dos juegos de oruga 3, uno a cada lado por el interior de los juegos de ruedas 2, quedando los juegos de oruga 3 a un ras ligeramente superior a los juegos de ruedas 2, tal como se aprecia en las figuras 1 y 2 de los diseños, de forma que ambos juegos presentan un desplazamiento solidario y el contacto principal al terreno corresponde al juego de ruedas 2, al quedar los dos juegos de oruga 3 en una posición, ligeramente, elevada.
Mediante esta ejecución se consigue un desplazamiento silencioso y suave por medio de los juegos de ruedas 2 sobre firmes lisos o preparados tales como hormigón o asfalto, mientras que los juegos de oruga 3 contactarán y transmitirá tracción al firme cuando el terreno sea irregular, de tierra no preparada, resbaladizo, arenas o terrenos blandos, y teniendo así capacidad para superar escalones y traccionar de manera continua.
El direccionado del vehículo robotizado se consigue mediante el uso de los motores eléctricos 19 que actúan, de forma independiente, sobre los juegos de ruedas 2, de manera que permite tracción en modo diferencial, proporcionando dirección o incluso giro sobre sí mismo o su eje vertical central, tal como se aprecia en la figura 16 de los diseños.
Todos los controles de movimientos se efectúan mediante sistemas de bucle cerrado, a modo de servosistemas digitales.
Asimismo, el vehículo robotizado 1 incorpora un primer brazo articulado 4 de acción hidráulica montado sobre una torreta 6 giratoria 360º a través de unos medios de doble articulación 7, permitiendo su desplazamiento respecto del eje longitudinal del citado primer brazo articulado 4 y un segundo brazo articulado 5 de accionamiento eléctrico y giratorio respecto de un eje vertical 8 de montaje.
Así, en la figura 17 de los diseños se aprecia el eje de giro 18 de la torreta 6 para permitir su giro según 360º, y en la figura 18 de los diseños se aprecia la doble articulación 7 a través de la cual se monta el primer brazo articulado 4 en la torreta 6.
Al vehículo robotizado 1 está asociado un equipo de control integrado en una maleta 9 que comprende una pantalla de visualización 12 de imágenes enviadas por unas cámaras montadas en el vehículo robotizado 1, una pantalla táctil 13 en posición horizontal de interfaz con el operador y un dispositivo interfaz HMI definido por un control de juegos “gamepad”.
De esta forma, se trata de que con los dos juegos de ruedas 2 y los dos juegos de oruga 3 se desplaza por todo tipo de terrenos y con los movimientos combinados del primer brazo articulado 4 y el segundo brazo articulado 5 sujete y manipule, con la primera y segunda pinza, los objetos a examen de acuerdo a las órdenes dadas por el operador desde el equipo de control transportable, esto es, desde la maleta 9 que integra los componente a modo de PC.
El primer brazo articulado 4 se define por tres tramos 4a, 4b y 4c, estando dotado el tercer tramo 4c de un giro lateral de ±90º y la primera pinza 10 está dotada de un giro sinfín, de forma que la capacidad de manipulación de pesos de este primer brazo articulado 4 varía en función de las posiciones de articulación y cuanto más alejada esté primera pinza 10 de sujeción de los objetos a manipular menor capacidad tendrá.
Así, el primer brazo articulado 4 tendrá los siguientes movimientos:
•
giro de la torreta 6 sobre su eje central vertical;
•
avance y retroceso de torreta 6 mediante paralelogramo doble articulado 7 o doble trapecio;
•
elevación primer tramo 4a;
•
elevación y plegado del segundo tramo 4b;
•
elevación y plegado tercer tramo 4c;
•
giro lateral de +-90 grados del tercer tramo 4c;
•
giro de la primera pinza 10 manipuladora sin fin continuo, y:
•
apertura y cierre de la primera pinza 10.
Por otra parte, el segundo brazo articulado 5 se define por tres tramos 5a. 5b y 5c, estando dotado el tercer tramo 5c de un giro de 360º respecto del eje longitudinal y la segunda pinza 11 está dotada de un giro sinfín.
El segundo brazo articulado 5 tendrá los siguientes movimientos:
•
giro sobre su eje vertical 8 en su base;
•
elevación primer tramo 5a;
•
elevación y plegado sobre sí mismo del segundo tramo 5b;
•
giro total de 360º sobre su eje longitudinal del tercer tramo 5c;
•
elevación y o giro sobre eje transversal del tercer tramo 5c;
•
giro continuo de la segunda pinza 11, y;
•
apertura y cierre de la segunda pinza 11.
En la figura 9 de los diseños se observa claramente los diferentes tramos que conforman el primer y el segundo brazo articulado, así como la doble articulación 7 a través de la cual se une el primer brazo articulado 4 a la torreta 6.
La primera pinza 10 del primer brazo articulado 4, accionado hidráulicamente, está dotada de un sensor de presión, asociado al suministro de caudal y presión, pudiendo regular y conocer la fuerza exacta ejercita sobe el objeto a manipular, proporcionando un control excelente de la fuerza ejercida sobre el objeto manipulado.
Por otra parte, la fuerza o presión ejercida por la segunda pinza 11 del segundo brazo articulado 5 se controla por el control de la corriente eléctrica el motor que la activa.
Los medios de control del vehículo robotizado 1 disponen de un sistema de cálculo espacial y al seleccionar el operario de control del vehículo robotizado 1 la posición de la correspondiente pinza frente al objeto a manipular el brazo articulado efectuará los movimientos precisos y simultáneos de sus diferentes tramos para posicionarse de forma óptima para la manipulación del objeto.
Además, la primera pinza 10 del primer brazo articulado 4 incorpora un medio de control de la fuerza ejercida en la misma que permite controlar fuerzas de pocos gramos hasta algún kilogramo, especialmente para el manejo de objetos muy delicados.
Hasta el momento, el control de fuerzas del orden descrito mediante elementos hidráulicos era prácticamente imposible.
Así, la primera pinza 10 dispone de articulaciones mecánicas 14 de corto recorrido en los extremos 15 de las hojas conformantes de la misma, de forma que la articulación permite colocar resortes o muelles interiores 16 en la propia estructura de la primera pinza 10 de manera que la primera presión efectuada será transmitida a los resortes muelles interiores 15, manteniendo estos, por definición la presión sobre el objeto tomado.
Unos sensores electrónicos 17 de distancia mediante el principio magnético de efecto “hall” permiten conocer la compresión (en distancia) del resorte o muelle interior 16, calculando en consecuencia la fuerza ejercida o mantenida por los mismos.
A partir de cierta compresión o desplazamiento de estas articulaciones, se produce un tope mecánico de alta resistencia, a partir de la cual, está primera pinza 10 puede seguir comprimiendo el objeto, fuera del rango de detección de fuerza proporcionada por este diseño, y llagando hasta rengos de fuerza del orden de toneladas, siendo entonces el sensor de presión hidráulica quien proporciona el dato de fuerza ejercida.
Dicho diseño, permite en consecuencia conocer y controlar con la misma pinza y con excelente precisión, fuerzas desde algunos gramos hasta algunas toneladas.
Asimismo, el vehículo robotizado 1 incorpora unos sensores inerciales, basados en unos acelerómetros asociados al eje motriz del juego de ruedas, teniendo su posicionamiento global y pudiendo desplazarse de forma autónoma según las rutas marcadas por el operador en el equipo de control.
Por otra parte, tal como ya hemos indicado, podemos indicar que el sistema electrónico de control del vehículo robotizado 1, integrado en la maleta 9 transportable, consta de una unidad de gestión de alta capacidad con arquitectura de PC embebido y placas de control locales para comando de los elementos.
La fuente de energía está proporcionada por un grupo de almacenamiento de energía eléctrica formado por baterías de Litio Ión, capaces de proporcionar energía para misiones típicas de hasta 4 h.
El control del vehículo robotizado 1 se efectúa a distancia mediante el equipo de control materializado en la maleta 9 que comporta:
•
una pantalla de visualización 12 de imágenes de las cámaras del vehículo robotizado 1, de los condicionantes de uso y telemetría completa;
•
una pantalla táctil 13 en disposición horizontal que toma funciones de interfaz real con el operador, disponiendo de los menús, modos de actuación y todos los comandos, y;
•
un dispositivo interfaz HMI formado por un controlador de juegos “gamepad” de manejo intuitivo mediante el cual se controla todo el vehículo robotizado.
Las transmisiones de datos entre la maleta 9 de control y el vehículo robotizado 1, se efectúan a través de un enlace digital de radio, con modulación de alta seguridad y encriptación y como uso alternativo puede conectarse mediante una línea de cable de fibra óptica cuando las condiciones o el operador lo hagan necesario.
Así, el centro de control, basado en la maleta 9, es totalmente transportable y dispone de energía eléctrica propia mediante el uso de baterías de litio de última generación.
El vehículo robotizado 1 puede disponer de hasta diez cámaras de vídeo para visualización del entorno, tanto de óptica y posición fija como de total control en movimientos y zoom, iluminación infrarroja, visión infrarroja y cámara de visión termográfica.
Asimismo, puede disponer de sensores de obstáculos tanto de acción láser como de ultrasonidos.
Con el fin de poder desplazarse y efectuar tanto aproximaciones al lugar deseado como para funciones de vigilancia perimetral, el vehículo robotizado 1 dispone de tecnología de posicionamiento global (GPS o similar) y de sensores inerciales (acelerómetros en sus ejes), de manera que permite conocer tanto su posición con precisión como sus variaciones relativas a ella, incluso sin cobertura del sistema de satélites de posicionamiento global.
La interfaz del operador permite diseñar rutas sobre plano, de manera que el vehículo, mediante los sistemas descritos, puede desplazarse autónomamente al lugar deseado o circular en misión de vigilancia continua. Los sensores de obstáculos combinados con el reconocimiento de imagen permiten que ante obstáculos el robot disponga de inteligencia para sortearlos y trazar variaciones ligeras a la ruta programada.
El control del vehículo robotizado 1, formado por la maleta 9 con sus elementos de visualización y control dispone de capacidad de conexión a la red mundial, de manera que, desde cualquier lugar del mundo se puede o bien visualizar la misión en curso o bien tomar el control de todo el sistema. Así, es de gran utilidad en formación o incluso en el proceso de toma de decisiones en misiones delicadas, donde dichas decisiones pueden ser tomadas desde cualquier parte del mundo.
5 A efectos prácticos, dicha conectividad permite asimismo un diagnóstico de los estados del vehículo robotizado de manera que puede utilizarse como intervención técnica.
El vehículo robotizado dispone de sistemas de conectividad a las nuevas tecnologías, de manera que mediante la interfaz adecuada y aplicación especialmente diseñada para ello, el vehículo robotizado puede ser controlado mediante dispositivos móviles de última
10 generación, de manera que pueden convivir múltiples interfaces de operador cediendo o tomando el mando del mismo.
El método de comunicación operador-vehículo robotizado, mediante “quickstart” permite que a través del mando “gamepad”, pueda controlarse el vehículo sin el uso o puesta en marcha del centro de control dispuesto en la maleta.
15 Esta función es solo válida para cortas distancias y permite el despliegue del vehículo robotizado desde su transporte a su preparación para la misión, mientras el equipo despliega su contingente o pone en marcha el sistema principal de control, siendo especialmente útil para reducir los tiempos de actuación en situaciones críticas.
20

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, siendo del tipo de vehículos robotizados dotados de unos medios de rodadura y un brazo articulado rematado en una pinza y que es tele-comandado para llevar a cabo diferentes operaciones de riesgo, por medio de un equipo de control, caracterizado por que:
    imagen1el vehículo robotizado (1) comprende:
    o dos juegos de ruedas (2), uno a cada lateral, de tres ruedas cada uno de ellos, accionado cada juego de ruedas (2) por correspondientes motores (19);
    o dos juegos de oruga (3), uno a cada lado por el interior de los juegos de ruedas (2), a un ras ligeramente superior a los juegos de ruedas (2);
    o un primer brazo articulado (4) de acción hidráulica montado, a través de unos medios de doble articulación (7), sobre una torreta (6) giratoria 360º por el eje central (18);
    o un segundo brazo articulado (5) de accionamiento eléctrico y giratoria respecto de un eje vertical (8) de montaje, y;
    y cuyo vehículo robotizado (1) está controlado a distancia por:
    imagen1un equipo de control integrado en una maleta (9) que comprende:
    •
    una pantalla de visualización (12) de imágenes enviadas por unas cámaras montadas en el vehículo robotizado;
    •
    una pantalla táctil (13) en posición horizontal de interfaz con el operador, y;
    •
    un dispositivo interfaz HMI definido por un control de juegos “gamepad”.
    de manera que con los dos juegos de ruedas (2) y los dos juegos de oruga (3) se desplaza por todo tipo de terrenos y con los movimientos combinados de los dos brazo articulados (4) y (5) sujeta y manipula los objetos a examen de acuerdo a las órdenes dadas por el operador desde el equipo de control, basado en la maleta (9), transportable.
    2ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ª reivindicación, caracterizado por que cada juego de ruedas laterales (2) motrices está accionado por un motor eléctrico, teniendo tracción en modo diferencial y proporcionando dirección y giros.
    3ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ª reivindicación, caracterizado por que los dos juegos de ruedas (2) y los dos juegos de oruga (3) tienen un desplazamiento simultáneo.
    4ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ª reivindicación, caracterizado por que el primer brazo articulado (4) se define por tres tramos (4a, 4b y 4c), estando dotado el tercer tramo (4c) de un giro lateral de ±90º y una primera pinza (10) pinza está dotada de un giro sinfín.
    5ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ª reivindicación, caracterizado por que la capacidad de manipulación de pesos del primer brazo articulado
    (4) varía en función de las posiciones de articulación.
    11
    6ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ª reivindicación, caracterizado por que el segundo brazo articulado (5) se define por tres tramos (5a, 5b y 5c), estando dotado el tercer tramo (5c) de un giro de 360º respecto del eje longitudinal y una segunda pinza (11) está dotada de un giro sinfín.
    7ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ª reivindicación, caracterizado por que la primera pinza (10) del primer brazo articulado (4), accionado hidráulicamente, está dotada de un sensor de presión, asociado al suministro de caudal y presión, pudiendo regular y conocer la fuerza exacta ejercita sobe el objeto a manipular
    8ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ª reivindicación, caracterizado por que la fuerza o presión ejercida por la segunda pinza (11) del segundo brazo articulado (5) se controla por el control de la corriente eléctrica el motor que la activa.
    9ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ª reivindicación, caracterizado por que los medios de control del vehículo robotizado (1) disponen de un sistema de cálculo espacial y al seleccionar el operario de control del vehículo robotizado (1) la posición de la correspondiente pinza frente al objeto a manipular el brazo articulado efectuará los movimientos precisos y simultáneos de sus diferentes tramos para posicionarse de forma óptima para la manipulación del objeto.
    10ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ª reivindicación, caracterizado por que la primera pinza (10) del primer brazo articulado (4) está provista de unas articulaciones mecánicas (14) de corto recorrido en sus extremos (15) que asociadas a unos resortes o muelles interiores (16) de la misma serán los que soporten la presión que se ejerce sobre el objeto a manipular, al tratarse de pequeños pesos.
    11ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ª y 9ª reivindicación, caracterizado por que a los resorte o muelles interiores (16) de la primera pinza (10) del primer brazo articulado (4) se asocian unos sensores electrónicos (17) de distancia.
    12ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ªy 9ª reivindicación, caracterizado por que a partir de cierta compresión de las articulaciones mecánicas, se produce tope mecánico de alta resistencia, a partir del cual, la primera pinza (10) sigue comprimiendo fuera del rango de detección de fuerza de los sensores electrónicos (17), y siendo el sensor de presión hidráulica, asociado al circuito hidráulico, el que detecta y proporciona la fuerza ejercida.
    13ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ª reivindicación, caracterizado por que el vehículo robotizado (1) incorpora unos sensores inerciales, basados en unos acelerómetros asociados al eje motriz del juego de ruedas (2), teniendo su posicionamiento global y pudiendo desplazarse de forma autónoma según las rutas marcadas por el operador en el equipo de control, basado en la maleta (9) que integra los medios de control.
    14ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ª reivindicación, caracterizado por que el vehículo robotizado (1) incorpora unos sensores de obstáculos.
    15ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ª reivindicación, caracterizado por que el equipo de control, basado en la maleta (9) que integra los medios de control, incorpora unos medios para su conexión a internet para su control desde cualquier lugar.
    12
    16ª.-VEHÍCULO ROBOTIZADO TELECOMANDADO, según la 1ª reivindicación, caracterizado por que el equipo de control, basado en la maleta (9) que integra los medios de control, incorpora unos medios para su conexión a dispositivos móviles.
    13
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2542480B1 (es) * 2015-06-03 2016-05-12 Proytecsa Security, S.L. Sistema adaptado a un robot para manipular objetos voluminosos
CN106003064A (zh) * 2016-06-17 2016-10-12 上海工程技术大学 一种复杂环境多传感器智能探测机器人
CN106002926B (zh) * 2016-08-05 2018-03-13 王岩卿 一种水下作业机器人
WO2018039931A1 (zh) * 2016-08-30 2018-03-08 许琴琴 一种履带车
CN106275117B (zh) * 2016-09-22 2018-08-28 中山华粹智能装备有限公司 一种便捷式民用定向爆破智能机器人
WO2018107285A1 (en) * 2016-12-13 2018-06-21 Demine Robotics Inc. Landmine excavator and neutralizer and related methods
CN107696008A (zh) * 2017-09-28 2018-02-16 浙江大学城市学院 一种运输对抗机器人组合结构
CN107985164A (zh) * 2017-12-10 2018-05-04 上海御渡半导体科技有限公司 一种电路板专用智能小车的使用方法
IL259137B2 (en) * 2018-05-03 2023-12-01 The State Of Israel Israel Nat Police Robotic arm with accessory kit
WO2019236019A1 (en) * 2018-06-07 2019-12-12 Aselsan Elektroni̇k Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ Remote-controlled robotic arm with multiple axis mobility
CN108645646A (zh) * 2018-07-26 2018-10-12 湖南千智机器人科技发展有限公司 一种履带式机器人土壤及液体采样装置
CN109178123B (zh) * 2018-09-19 2023-11-17 惊天智能装备股份有限公司 一种隧道清障机器人
CN109366454A (zh) * 2018-12-02 2019-02-22 江苏美凯奥纺织科技有限公司 一种特氟龙网带搬运装置
RU2714785C1 (ru) * 2019-05-21 2020-02-19 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Способ доставки грузов в места ведения боевых действий и система для его осуществления
CN110805785B (zh) * 2019-10-31 2021-02-26 威海云之卫智能科技有限公司 一种用于管道检测的攀爬机器人
CN111015731A (zh) * 2020-03-10 2020-04-17 贵州詹阳动力重工有限公司 一种扫雷车机械臂及其自动回位控制方法
CN111660312A (zh) * 2020-06-19 2020-09-15 哈尔滨理工大学 一种基于面部表情驱动的机械臂系统
US20220190611A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-16 Milwaukee Electric Tool Corporation Battery pack powered robotic devices
RU2767103C1 (ru) * 2021-01-14 2022-03-16 Александр Алексеевич Семенов Боевой ударный радиоуправляемый комплекс
CN112841163B (zh) * 2021-01-26 2022-06-07 国网福建省电力有限公司 一种用于通信机房的老鼠捕捉机器人

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4773298A (en) * 1985-12-04 1988-09-27 Heinz Tischer Method for neutralizing surface-laid or camouflaged land mines and mobile unit for performing the method
US6113343A (en) * 1996-12-16 2000-09-05 Goldenberg; Andrew Explosives disposal robot
EP1502843A2 (de) * 2003-07-31 2005-02-02 Rheinmetall Landsysteme GmbH Unbemanntes Sonderfahrzeug mit Allradantrieb
US7475745B1 (en) * 2006-05-11 2009-01-13 Deroos Bradley G High mobility vehicle
US20090037033A1 (en) * 2007-05-14 2009-02-05 Emilie Phillips Autonomous Behaviors for a Remote Vehicle
WO2012074690A2 (en) * 2010-11-30 2012-06-07 Irobot Corporation Mobile robot and method of operating thereof

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2409027C3 (de) 1974-02-25 1979-08-02 Kiener Und Borst Ohg, 7322 Schloss Ramsberg Planierschild
JP2000032875A (ja) 1998-07-17 2000-02-02 Daiwa Seiko Inc 釣 針
JP4366521B2 (ja) 1999-05-18 2009-11-18 ヤンマー建機株式会社 旋回作業車のクローラ走行装置
ES2241490B2 (es) 2004-04-06 2007-02-16 Proyectos Y Tecnologia Sallen, S.L. Robot autopropulsado para manipulacion de cargas explosivas.
US7633852B2 (en) * 2006-06-21 2009-12-15 Northrop Gruman Corporation Wireless control system for ground-mobile robotic vehicles
JP2009172735A (ja) * 2008-01-28 2009-08-06 Nachi Fujikoshi Corp 産業用ロボットのハンド装置
CN100588507C (zh) * 2008-05-15 2010-02-10 上海交通大学 用于排爆救援的大型冗余度机械手
ES1073757Y (es) 2010-09-20 2011-05-06 Proyectos Y Tecnologia Sallen S L Robot telecomando para operaciones especiales
CN202045634U (zh) * 2011-03-15 2011-11-23 北京诚志北分机电技术有限公司 一种排爆机器人
CN102490171B (zh) * 2011-11-22 2014-07-09 中国人民解放军总装备部军械技术研究所 处理危险品及弹药用的机器人

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4773298A (en) * 1985-12-04 1988-09-27 Heinz Tischer Method for neutralizing surface-laid or camouflaged land mines and mobile unit for performing the method
US6113343A (en) * 1996-12-16 2000-09-05 Goldenberg; Andrew Explosives disposal robot
EP1502843A2 (de) * 2003-07-31 2005-02-02 Rheinmetall Landsysteme GmbH Unbemanntes Sonderfahrzeug mit Allradantrieb
US7475745B1 (en) * 2006-05-11 2009-01-13 Deroos Bradley G High mobility vehicle
US20090037033A1 (en) * 2007-05-14 2009-02-05 Emilie Phillips Autonomous Behaviors for a Remote Vehicle
WO2012074690A2 (en) * 2010-11-30 2012-06-07 Irobot Corporation Mobile robot and method of operating thereof

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Publication number Publication date
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EP3072641A4 (en) 2017-10-18
CN106170370B (zh) 2020-02-14

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