ES2542480B1

ES2542480B1 - Sistema adaptado a un robot para manipular objetos voluminosos

Info

Publication number: ES2542480B1
Application number: ES201530782A
Authority: ES
Inventors: Cesar Sallen Rosello; Roberto Torres Pueo
Original assignee: Proytecsa Security SL
Current assignee: Everis Aeroespacial Y Defensa Slu
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2035-06-03
Also published as: ES2735413T3; EP3100832A1; EP3100832B1; ES2542480A1

Abstract

Sistema adaptado a un robot para manipular objetos voluminosos, siendo del tipo de robots utilizados en operaciones de riesgo que disponen de un brazo articulado rematado en una pinza, giratoria 360º, para la manipulación de los objetos, de forma que el sistema se basa en que cada una de las hojas conformantes de la pinza se fija un brazo constituido por: un primer tramo y un segundo tramo telescópicos entre sí, de manera que el primer tramo, por su extremo libre, se fija a la correspondiente hoja de la pinza, y, al segundo tramo, por su extremo libre se une, a través de una rótula, un cuerpo de asido de los objetos.

Description

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DESCRIPCION

Sistema adaptado a un robot para manipular objetos voluminosos.

OBJETO DE LA INVENCION.

La siguiente invencion, segun se expresa en el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un sistema adaptado a un robot para manipular objetos voluminosos, cuyo sistema, basado en una pareja de brazos telescopicos, tiene por objeto esencial que un robot utilizado en operaciones de riesgo, tales como en la desactivacion de explosivos, pueda manipular objetos voluminosos que no puede manipular por medio de la pinza que porta en el extremo libre de su brazo articulado.

Asl, en especial el sistema permitira la manipulacion de objetos o recipientes de forma general cillndrica.

Ademas, el primer tramo de la pareja de brazos telescopicos de anclaje a la correspondiente hoja de la pinza presenta una inclination segun un plano vertical y horizontal que, al ser intercambiables, facilitan la manipulacion de un mayor numero de objetos, segun que el brazo articulado del robot quede en position horizontal o vertical.

CAMPO DE APLICACION.

En la presente memoria se describe un sistema adaptado a un robot para manipular objetos voluminosos, siendo de especial aplicacion para su adaptation en aquellos robots utilizados en operaciones de riesgo, tales como en la manipulacion de artefactos sospechosos y en la desactivacion de explosivos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION.

Como es conocido los robots utilizados en operaciones de riesgo, tales como la manipulacion y desactivacion de cargas explosivas, disponen de un brazo articulado rematado en una pinza por medio de la cual manipulan los objetos sospechosos detectados.

De esta forma, por la propia constitution de la pinza, unicamente, pueden manipular objetos de pequeno volumen o que puedan disponer de algun medio de asido, como puede ser una mochila o similar.

Por ello, se ha tratado de dotar a las pinzas de ciertas caracterlsticas que mejoren su uso, y, asl, en P201331685 se describe un “veh'iculo robotizado telecomandado”, que como caracterlstica esencial presenta el hecho de dotar al vehlculo de dos brazos articulados rematados en al corresponderte pinza, permitiendo que con una primera pinza de un primer

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brazo pueda sujetar un objeto y con una segunda pinza del segundo brazo pueda examinar el objeto, estando ambas pinzas dotadas de un giro sinfln.

Ademas, una primera pinza esta dotada de un sensor de presion, asociado al suministro de caudal de presion, pudiendo regular y conocer la fuerza exacta ejercida sobre el objeto a manipular, en tanto que la fuerza o presion ejercida por la segunda pinza se controla por el control de la corriente electrica del motor que la activa.

Asimismo, la primera pinza del primer brazo articulado esta provista de unas articulaciones mecanicas de corto recorrido en sus extremos que asociadas a unos resortes o muelles interiores de la misma seran los que soporten la presion que se ejerce sobre el objeto a manipular, al tratarse de pequenos pesos, de forma que a los citados resorte o muelles interiores se asocian unos sensores electronicos de distancia.

En definitiva, con las pinzas de las que estan dotados los robots utilizados en la manipulation de artefactos sospechosos no se pueden manipular objetos voluminosos.

DESCRIPCION DE LA INVENCION.

Con objeto de solventar los inconvenientes citados en la presente memoria se describe un sistema adaptado a un robot para manipular objetos voluminosos, siendo del tipo de robots utilizados en operaciones de riesgo que disponen de un brazo articulado rematado en una pinza, giratoria 360°, de forma que a cada una de las hojas conformantes de la pinza se fija un brazo constituido por:

S un primer tramo y un segundo tramo acodado telescopicos entre si;

S el primer tramo, por su extremo libre, se fija a la correspondiente hoja de la pinza, y;

S al segundo tramo acodado, por su extremo libre se une, a traves de una rotula, un cuerpo de asido de los objetos.

pudiendo el primer tramo, conformante del brazo telescopico, fijarse, indistintamente, a una u otra hoja de la pinza.

En una ejecucion practica de la invention, el primer tramo de cada brazo, respecto del anclaje a la correspondiente hoja de la pinza, presenta una inclination segun un plano horizontal y vertical, quedando montados en position divergente entre si.

Asl, segun la hoja de la pinza de montaje del primer tramo, conformante del correspondiente brazo, el segundo tramo telescopico queda en posicion practicamente horizontal o perpendicular a la pinza, permitiendo el asido de objetos de diferente volumen.

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Asimismo, en una ejecucion practica de la invention el primer tramo y el segundo tramo conformantes de los brazos telescopicos, presentan una section general cuadrangular, aunque pueden presentar cualquier otra seccion, tal como circular..

El cuerpo de asido de los objetos presenta una forma general rectangular de lados curvo- concavos, fijandose a la rotula de union al brazo por la parte central de una de sus caras, en tanto que su cara opuesta libre, de asido de los objetos, presenta una superficie general curvo-concava.

El cuerpo de asido de los objetos se posiciona, por gravedad, en position de asido de los objetos.

Para complementar la description que seguidamente se va a realizar, y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracterlsticas de la invencion, se acompana a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos, en cuyas figuras de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles mas caracterlsticos de la invencion.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DISENOS.

Figura 1. Muestra una vista en alzado lateral de un robot al que se ha adaptado el sistema basado en una pinza para la manipulation de objetos voluminosos, pudiendo observar como el segundo tramo telescopico queda en posicion, practicamente, horizontal a la pinza.

Figura 2. Muestra una vista en planta del robot de la figura anterior, al que se ha adaptado el sistema basado en una pareja de brazos para la manipulacion de objetos voluminosos, pudiendo observar como la pinza del robot se encuentra en su posicion de “abierta”.

Figura 3. Muestra una vista frontal de la figura 1

Figura 4. Muestra una vista en alzado lateral de un robot al que se ha adaptado el sistema basado en una pinza para la manipulacion de objetos voluminosos, y en el cual el primer tramo de los brazos se ha intercambiado de hoja de la pinza, segun la representation de la figura 1, pudiendo observar como el segundo tramo telescopico queda en posicion, practicamente, perpendicular a la pinza.

Figura 5. Muestra una vista en planta de la figura anterior

Figura 6. Muestra una vista frontal de la figura 4.

Figura 7. Muestra una vista de la pareja de brazos acoplados a la correspondiente pinza, pudiendo observar la union entre ambos tramos conformantes del mismo, asl como los cuerpos de asido unidos a ellos por una rotula.

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Figura 8. Muestra una vista en planta inferior en la que se observa como los brazos se anclan a las hojas de la pinza por medio de un cuerpo en "U” que la abraza por el exterior y se anclan por una pareja de pasadores.

Figura 9. Muestra una vista en perspectiva de la union de los brazos a las hojas de la pinza, asl como la union entre ellos y los respectivos cuerpos de asido de los objetos.

DESCRIPCION DE UNA REALIZACION PREFERENTE.

A la vista de las comentadas figuras y de acuerdo con la numeration adoptada podemos observar como, partiendo de un robot 1 de tipo convencional de los utilizados en operaciones de riesgo que disponen de un brazo articulado 2 rematado en una pinza 3, giratorio 360°, se trata de adaptar en cada una de las hojas conformantes de la pinza 3, un brazo 4 conformado por un primer tramo 5 y un segundo tramo 6 telescopicos entre si, de manera que el primer tramo 5, por su extremo libre, se fija a la correspondiente hoja de la pinza 3, y, al segundo tramo 6, por su extremo libre se une, a traves de una rotula 7, un cuerpo 8 de asido de los objetos.

De esta forma, en primer lugar la longitud de los brazos 4, constituidos por un primer tramo 5 y un segundo tramo 6 telescopicos, se podra regular de acuerdo al objeto a manipular.

Ademas, el primer tramo 5, conformante de los brazos 4, respecto del cuerpo 10 de anclaje a la correspondiente hoja de la pinza 3, presenta una inclination segun un plano horizontal y vertical, quedando montados en position divergente entre si. El citado cuerpo 10 de anclaje se define por un cuerpo en forma de ”U” que abraza la correspondiente hoja de la pinza de montaje y se ancla por una pareja de pasadores.

Asimismo, el primer tramo 5, conformante de los brazos 4, en su fijacion solidaria al cuerpo 10 de anclaje a la hoja de la pinza 3, presenta una inclinacion respecto de un plano horizontal y vertical, como claramente se observa en las figuras y, en concreto en la figura 1 y 4, de manera que al ser intercambiables, respecto de las hojas de la pinza 3, pueden adoptar dos posiciones relativas y al acoplar el segundo tramo 6 telescopico, la posicion de este respecto de la pinza 3 hace que quede en posicion, practicamente, horizontal o perpendicular a ella.

Asl, en la figura 1 de los disenos se observa como, con el extremo del brazo articulado 2 en posicion horizontal hacia el frente, el primer tramo 5 de los brazos 4 queda montado de manera que se prolongan divergentes segun un plano inferior a la pinza 3 y al acoplar el segundo tramo 6 telescopico los cuerpos de asido 8 quedan dispuestos frente a la pinza 3, mientras que si observamos la figura 4 de los disenos, estando el extremo del brazo articulado 2 en posicion vertical hacia abajo, e intercambiar el primer tramo 5 conformante de los brazos 4 respecto de la hoja de la pinza, dichos primeros tramos 5 quedan montados de manera que se prolongan de forma divergente hacia el exterior y al acoplar el segundo

tramo 6 telescopico, el mismo queda en posicion, practicamente, perpendicular a la pinza 3.

De esta forma, se observa como el primer tramo 5 conformante de los brazos 4 puede montarse, indistintamente, en ambas hojas de la pinza 3, pero que segun su montaje en 5 una u otra hoja de la pinza 3, la posicion relativa de los cuerpos 8 de asido de los objetos es diferente respecto del eje longitudinal de la citada pinza 3.

En una ejecucion practica, el cuerpo 8 de asido de los objetos presenta una forma general rectangular de lados curvo-concavos, fijandose a la rotula 7 de union al brazo por la parte 10 central de una de sus caras, en tanto que su cara opuesta libre presenta una superficie curvo-concava.

De esta forma, el cuerpo 8 de asido de los objetos se posiciona, por gravedad, en posicion de asido de los objetos pudiendo asir los mismos por, al menos, tres puntos de contacto.

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De acuerdo a una ejecucion practica, el primer tramo y el segundo tramo telescopicos, conformantes de cada uno de los brazos, presentan una seccion general cuadrangular, aunque pueden presentar otra secciones como, por ejemplo, redondeada.

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ES 2 542 480 A1

REIVINDICACIONES

1a- SISTEMA ADAPTADO A UN ROBOT PARA MANIPULAR OBJETOS VOLUMINOSOS,

siendo del tipo de robots utilizados en operaciones de riesgo que disponen de un brazo articulado rematado en una pinza, giratoria 360°, caracterizado por que el sistema se basa en que a cada una de las hojas conformantes de la pinza (3) se fija un brazo (4) constituido por:

S un primer tramo (5) y un segundo tramo (6) telescopicos entre si;

S el primer tramo (5), por su extremo libre, se fija a la correspondiente hoja de la pinza

(3), y;

S al segundo tramo (6), por su extremo libre se une, a traves de una rotula (7), un cuerpo (8) de asido de los objetos,

pudiendo el primer tramo (5), conformante del brazo (4) telescopico, fijarse, indistintamente, a una u otra hoja de la pinza (3).

2a - SISTEMA ADAPTADO A UN ROBOT PARA MANIPULAR OBJETOS VOLUMINOSOS,

segun la ia reivindicacion, caracterizado por que el primer tramo (5), respecto del anclaje a la correspondiente hoja de la pinza (3), presenta una inclination segun un plano horizontal y vertical, quedando montados en position divergente entre si.

3a - SISTEMA ADAPTADO A UN ROBOT PARA MANIPULAR OBJETOS VOLUMINOSOS,

segun la ia reivindicacion, caracterizado por que segun la hoja de la pinza (3) de montaje del primer tramo (5) el segundo tramo (6) telescopico queda en posicion practicamente horizontal o perpendicular a la pinza (3).

4a - SISTEMA ADAPTADO A UN ROBOT PARA MANIPULAR OBJETOS VOLUMINOSOS,

segun la ia reivindicacion, caracterizado por que el primer tramo (5) y el segundo tramo (6) telescopicos, conformantes de cada uno de los brazos (4), presentan una section general cuadrangular.

5a - SISTEMA ADAPTADO A UN ROBOT PARA MANIPULAR OBJETOS VOLUMINOSOS,

segun la ia reivindicacion, caracterizado por que el cuerpo (8) de asido de los objetos presenta una forma general rectangular de lados curvo-concavos, fijandose a la rotula (7) de union al brazo (4) por la parte central de una de sus caras, en tanto que su cara opuesta libre presenta una superficie curvo-concava.

6a - SISTEMA ADAPTADO A UN ROBOT PARA MANIPULAR OBJETOS VOLUMINOSOS,

segun las reivindicaciones ia y 4a, caracterizado por que el cuerpo de asido de los objetos se posiciona, por gravedad, en posicion de asido de los objetos por, al menos, tres puntos de contacto.