ES2546053B1 - Robot para manipulación de artefactos sospechosos - Google Patents

Abstract

Robot para manipulación de artefactos sospechosos, siendo del tipo robots provistos de unos medios móviles de tracción, de especial aplicación, dadas sus reducidas dimensiones, para acceder a espacios reducidos, tales como el interior de autobuses, trenes y aviones, pudiendo inspeccionar, manipular y desactivar artefactos explosivos, incorporando en la superficie superior del cuerpo de tanqueta una base de giro con un sensor de carga y disponiendo de cuatro medios móviles de tracción, flippers, dos a cada lado del cuerpo de tanqueta, accionados por respectivos motores con correspondientes encoders, controlando la posición, velocidad y par, de forma independiente, y con una correa de tracción para cada medio móvil, accionadas por una pareja de motores para su transmisión dos a dos, y, unos sensores inerciales, así como unos sensores de inclinación que junto con el control independiente de los flippers, mantienen el cuerpo de tanqueta en posición horizontal o en posición inclinada, en función de las necesidades.

Description

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DESCRIPCION

Robot para manipulacion de artefactos sospechosos.

OBJETO DE LA INVENCION.

La siguiente invencion, segun se expresa en el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un robot para manipulacion de artefactos sospechosos, siendo del tipo robots provistos de cuatro medios moviles de traccion (flippers) con correspondientes correas, teniendo como objetivo esencial, dadas sus reducidas dimensiones, poder acceder a espacios reducidos, tales como el interior de autobuses, trenes y aviones, pudiendo inspeccionar, manipular y en su caso desactivar artefactos explosivos.

Asl, las dimensiones del robot vienen determinadas por las reducidas medidas de los espacios por los que debe de desplazarse y maniobrar, e, igualmente, debe de ser capaz de acceder a los mismos, por lo que debe de ser capaz de subir/bajar escaleras.

Ademas, un segundo objeto de la invencion es que el robot mantenga siempre que sea preciso el cuerpo en posicion horizontal, eliminando las oscilaciones provocadas por un terreno irregular, para lo que dispone de unos sensores de inclinacion integrados en el cuerpo y un control de los flippers independiente.

Asimismo, un tercer objeto de la invencion es que el robot sea capaz de desplazar su centro de gravedad, inclinando el cuerpo por medio de los flippers, hacia el lado contrario de trabajo del brazo, mejorando la capacidad de carga lateral.

Un cuarto objetivo del robot es que sea capaz de ponerse "de pie” para acceder a lugares de mayor altura, tales como pueden ser los porta paquetes de ubicacion de las maletas y similares, para inspeccionar, manipular y recoger objetos sospechosos.

CAMPO DE APLICACION.

En la presente memoria se describe un robot para manipulacion de artefactos sospechosos explosivos, el cual es de especial aplicacion, dadas sus reducidas dimensiones, para llevar a cabo trabajos en espacios reducidos, tales como en el interior de autobuses, trenes y aviones.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION.

Como es conocido, cuando hay que manipular artefactos explosivos o realizar operaciones de riesgo, mas aun, cuando estan en riesgo vidas humanas, se utilizan robots que son manejados a distancia por medio de una consola de control.

Por otra parte, de acuerdo a la aplicacion y uso del robot, sus caracterlsticas se adaptan a ellas pudiendo variar tanto su tamano como las caracterlsticas de diseno, y, asl, cuando se trate de ser utilizado en la vigilancia perimetral en infraestructuras crlticas como centrales petroqulmicas y nucleares, asl como en grandes industrias, se trata de dotar al robot de una extraordinaria envergadura y alcance permitiendo el acceso y manipulacion de artefactos detectados al otro lado del perlmetro a vigilar, asl como una cierta agilidad en su desplazamiento.

En otros casos el objetivo es diferente, y, asl, en el documento ES 2 241 490 se describe un “robot autopropulsado para manipulacion de cargas explosivas” el cual presenta un tren de

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rodadura de oruga regulable en anchura que facilita su desplazamiento por terrenos agrestes e incorpora un brazo articulado con un primer tramo en forma de horquilla que facilita el plegado del extremo libre dotado de una pinza entre dicho primer tramo en forma de horquilla y cuyo robot incorpora una pala, regulable en anchura, de arrastre.

Asimismo, podemos considerar el documento de patente P20431720 en el que se describe un “vehlcuio robotizado telecomandado”, el cual comprende dos juegos de ruedas, uno a cada lateral, de tres ruedas 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 accion hidraulica montado, a traves de unos medios de doble articulacion, sobre una torreta giratoria 360° por el eje central y un segundo brazo articulado de accionamiento electrico y giratoria respecto de un eje vertical de montaje, estando controlado a distancia, de forma que mediante los dos brazos se permite sujetar con un brazo un objeto y con el otro brazo poder examinarlo.

Finalmente, podemos considerar el documento ES 2 229 938 en el que se describe un “robot autopropuisado para manipulacion de artefactos expiosivos”, el cual comprende una pareja de motores independientes transmitiendo el movimiento a respectivos trenes de rodadura lateral y un brazo articulado definido por cuatro tramos y una pinza extrema dotada de movimiento giratorio especlfico, estando montado el brazo articulado en una torre dotada de movimiento giratorio, respecto de un plano horizontal, cuyo robot con sus potentes tenazas permiten acceder al maletero, al capo o al interior de un vehlculo deformando el metal o atravesando los cristales con rapidez y eficacia y cuyo brazo hidraulico puede elevar pesos de hasta 250 kg, suficiente para mover un vehlculo de tamano mediano o retirar un artefacto de elevado peso del interior de un vehlculo.

DESCRIPCION DE LA INVENCION.

En la presente memoria se describe un robot para manipulacion de artefactos sospechosos, el cual, ante los diferentes tipos de robots considerados, presenta como importante caracterlstica las dimensiones del mismo que le hacen optimo para su utilizacion en medios de transporte, tales como autobuses, trenes y aviones, con objeto de poder acceder a su interior y llevar a cabo las oportunas operaciones de manipulacion de objetos sospechosos, al poder maniobrar por los estrechos pasillos de los mismos.

Asl, el robot objeto de la invencion es del tipo de robots provistos de unos medios moviles de traccion con correspondientes correas, de forma que el robot comprende:

s en la superficie superior del cuerpo de tanqueta, una base de giro con un sensor de carga;

s cuatro medios moviles de traccion, flippers, dos a cada lado del cuerpo de tanqueta, accionados por respectivos primeros motores con correspondientes encoders, controlando la posicion, velocidad y par, de forma independiente; s una correa de traccion para cada medio movil de traccion, accionadas por una pareja de segundos motores, uno a cada lateral, para su transmision dos a dos a los flippers;

s unos sensores inerciales integrados en el cuerpo de tanqueta, y; s unos sensores de inclinacion que junto con el control independiente de los flippers, mantienen el cuerpo de tanqueta en posicion horizontal o en posicion inclinada, en funcion de las necesidades,

de forma que, dadas las reducidas dimensiones del robot, asl como su desplazamiento por

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terrenos irregulares y la posibilidad de subir/bajar escaleras, accede a diferentes medios de transporte como autobuses, trenes y aviones, desplazandose y maniobrando por los pasillos de los m ism os lo hacen un robot de un gran relevancia al permitir inspeccionar dichos medios de transporte en los que cada dfa es mas importante tener un control de seguridad de los mismos.

La base de giro, dispuesta en la superficie superior del cuerpo de tanqueta, monta un brazo o herramienta y mediante el sensor de carga se controlan que las operaciones llevadas a cabo, para trabajar con seguridad.

Por otra parte, los motores de accionamiento independiente de cada uno de los flippers, permiten tener el control de la posicion, velocidad y par de cada uno de ellos y, ademas, mediante ellos se permite llevar a cabo las diversa maniobras, independientes de cada fliper, como subir/bajar escaleras.

Asimismo, la transmision a las correas de los flippers se lleva a cabo por una pareja de motores, uno a cada lateral, que transmiten el movimiento dos a dos a los flipers.

Ademas, el robot es capaz de ponerse de pie sobre los flippers posteriores, permitiendo que pueda acceder a lugares elevados como puede ser los portaequipajes de los medios de transporte en los que trabaje.

Para complementar la descripcion 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 perspectiva del robot objeto de la invencion en una ejecucion en la que carece de brazo y se observa la base de giro de la torreta de montaje de un brazo o herramienta y provista de un sensor de carga.

Figura 2. Muestra una vista en alzado lateral del robot de la figura anterior.

Figura 3. Muestra una vista en planta del robot de la figura 1.

Figura 4. Muestra una vista en perspectiva del robot objeto de la invencion posicionado sobre una superficie irregular con el cuerpo de tanqueta mantenido en posicion horizontal por medio de los sensores de inclinacion de los que esta dotado.

Figura 5. Muestra una vista en alzado lateral del robot de la figura anterior, donde se observa como los flippers han variado su posicion permitiendo que el cuerpo de tanqueta permanezca en posicion horizontal.

Figura 6. Muestra una vista en alzado frontal del robot de la figura anterior, donde se observa como los flippers han variado su posicion y el cuerpo de tanqueta permanece en posicion horizontal.

Figura 7. Muestra una vista en perspectiva del robot objeto de la invencion habiendose inclinado hacia un lateral con objeto de desplazar su centro de gravedad para levantar un mayor peso por medio del brazo respecto de su lado opuesto al de inclinacion.

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Figura 8. Muestra una vista en alzado frontal del robot de la figura anterior, pudiendo observar como se ha inclinado hacia un lateral desplazando su centro de gravedad.

DESCRIPCION DE UNA REALIZACION PREFERENTE.

A la vista de las comentadas figuras y de acuerdo con la numeracion adoptada podemos observar como el robot para manipulacion de artefactos sospechosos, es de especial aplicacion para poder acceder a espacios reducidos, tales como el interior de autobuses, trenes y aviones, pudiendo inspeccionar, manipular y en su caso desactivar artefactos explosivos, lugares donde los robots utilizados convencionalmente en la desactivacion de explosivos no son accesibles y cada dla es mas importante poder tener una vigilancia de los mismos.

Asl, el robot 1 presenta en la superficie superior del cuerpo de tanqueta 2 una base de giro 3 con un sensor de carga 4 y unos medios moviles de traccion 5 (flippers) con correspondientes correas 6, dispuestos dos a cada lado del cuerpo de tanqueta 2, accionados por respectivos motores con correspondientes encoders, controlando la posicion, velocidad y par, de forma independiente cada uno de ellos.

Ademas, los citados medios moviles de traccion 5 que incorporan correspondientes correas de traccion estan accionados por una pareja de motores para su transmision dos a dos, siendo esta pareja de motores independientes de los motores que actuan, de forma independiente, sobre los flippers 5 y que controlan su posicion, velocidad y par.

Asimismo, el robot 1 incorpora unos sensores inerciales 7 integrados en el cuerpo de tanqueta 2, asl como unos sensores de inclinacion 8 que junto con el control independiente de los flippers 5, mantienen el cuerpo de tanqueta 2 en posicion horizontal o en posicion inclinada, en funcion de las necesidades.

De esta forma, mediante el sensor de carga 4 asociado a la base de giro 3 de montaje de un brazo articulado o herramienta se conocera las reacciones producidas y trabajar con seguridad, ademas de evitar averlas o roturas.

Los cuatro flippers 5, provistos de respectivas correas 6, estan accionados por respectivos motores con su correspondiente encoder, permitiendo tener un control preciso de la posicion, velocidad y par, de manera independiente para cada uno de ellos, conociendo asl la reaccion en cada apoyo del robot.

En tanto que para la transmision del movimiento a los flippers 5 del robot 1 en su desplazamiento son accionados por una pareja de motores, uno por cada pareja de flippers 5 laterales.

Por otra parte, mediante los sensores de inclinacion 8, integrados en el propio cuerpo de tanqueta 2, y junto con la precision en el control independiente de los flippers 5 por medio del respectivo motor y encoder, permiten mantener el cuerpo de tanqueta 2 en posicion horizontal eliminando las oscilaciones provocadas por un terreno irregular.

Asimismo, el robot 1 es capaz de desplazar su centro de gravedad, tal como se observa en la figura 8 de los disenos, de manera controlada, inclinando el cuerpo de tanqueta 2 por medio de los flippers 5, hacia el lado contrario al de trabajo del brazo articulado, mejorando la capacidad de elevacion de carga lateral.

El robot 1, aproximadamente, tiene unas medidas de 420 mm de ancho, 800 mm de largo y

600 mm de alto con el brazo articulado recogido, de forma que, dadas sus reducidas dimensiones, asl como su facilidad para desplazase por terrenos irregulares y la posibilidad de subir/bajar escaleras, puede acceder a diferentes medios de transporte como autobuses, trenes y aviones, desplazandose y maniobrando por los pasillos, lo cual aporta una 5 importante ventaja para poder inspeccionar dichos medios de transporte en caso de necesidad.

Asimismo, el robot 1 es capaz de ponerse "de pie” sobre su pareja de flippers posteriores, con objeto de poder acceder, mediante su brazo articulado, a puntos elevados como pueden 10 ser los portaequipajes de autobuses, trenes o aviones.

Igualmente, el robot 1 tiene una alta capacidad de empuje y arrastre que se puede evaluar en 75 Kg asl como de elevacion de cargas por medio del brazo articulado montado en la base de giro 3 de la superficie superior del cuerpo de tanqueta 2 y que se puede evaluar en 35 Kg 15 con el brazo en su maxima extension y de 75 Kg con su brazo plegado.

Claims (1)

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   ES 2 546 053 A1

   REIVINDICACIONES

   1a- ROBOT PARA MANIPULACION DE ARTEFACTOS SOSPECHOSOS, siendo del tipo robots provistos de unos medios moviles de traccion con correspondientes correas y que son controlados por una consola de control a distancia, caracterizado por que el robot (1) comprende:

   s en la superficie superior del cuerpo de tanqueta (2), una base de giro (3) con un sensor de carga (4);

   s cuatro medios moviles de traccion (5), flippers, dos a cada lado del cuerpo de tanqueta (2), accionados por respectivos motores con correspondientes encoders, controlando la posicion, velocidad y par, de forma independiente de cada uno de ellos;

   s una correa de traccion (6) para cada medio movil de traccion (5), accionados por una pareja de motores, uno a cada lateral, para su transmision dos a dos, en su desplazamiento, y;

   s unos sensores inerciales (7) integrados en el cuerpo de tanqueta (2);

   s unos sensores de inclinacion (8) que junto con el control independiente de los flippers (5), mantienen el cuerpo de tanqueta (2) en posicion horizontal o en posicion inclinada, en funcion de las necesidades,

   de forma que, dadas las reducidas dimensiones del robot (1), asl como su desplazamiento por terrenos irregulares y la posibilidad de subir/bajar escaleras, accede a diferentes medios de transporte como autobuses, trenes y aviones, desplazandose y maniobrando por los pasillos.

   2a.- ROBOT PARA MANIPULACION DE ARTEFACTOS SOSPECHOSOS, segun la 1a reivindicacion, caracterizado por que la base de giro (3), dispuesta en la superficie superior del cuerpo de tanqueta (2), monta un brazo o herramienta y mediante el sensor de carga (4) se controlan todas las operaciones que se llevan a cabo.

   3a.- ROBOT PARA MANIPULACION DE ARTEFACTOS SOSPECHOSOS, segun la 1a reivindicacion, caracterizado por que mediante la pareja de motores, uno a cada lateral, para la transmision dos a dos a los flippers 5, se desplaza el robot (1).

   4a.- ROBOT PARA MANIPULACION DE ARTEFACTOS SOSPECHOSOS, segun la 1a reivindicacion, caracterizado por que mediante los motores de accionamiento son solidarios dos a dos para la transmision a las correas de los flippers (5).

   5a.- ROBOT PARA MANIPULACION DE ARTEFACTOS SOSPECHOSOS, segun la 1a reivindicacion, caracterizado por que el robot (1) es capaz de ponerse de pie sobre los flippers (5) posteriores.