ES2637777T3 - Estación de acoplamiento para un robot móvil - Google Patents
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Abstract
Una estación de acoplamiento (6) para un robot (4) móvil, que incluye una primera porción lateral y una segunda porción lateral y que aloja un sistema eléctrico que incorpora un medio de entrada de energía, y caracterizada porque el medio de entrada de energía incluye un primer tomacorriente (128) de entrada de energía dispuesto sobre la primera porción lateral y un segundo tomacorriente (128) de entrada de energía dispuesto sobre la segunda porción lateral.
Description
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DESCRIPCION
Estacion de acoplamiento para un robot movil Campo tecnico
La invencion se refiere a una estacion de acoplamiento con la cual un robot movil puede cooperar para conseguir determinadas funciones, por ejemplo reponer una fuente de energfa recargable del robot movil. La invencion tambien se refiere a un sistema robotico que incluye un robot movil y una estacion de acoplamiento asociada.
Antecedentes de la invencion
Se esta convirtiendo en habitual la utilizacion de robots moviles alrededor de la casa. Por ejemplo, hay robots moviles que estan disenados espedficamente para la limpieza con aspirador y tambien los disenados para fregar suelos. Asf mismo, los robots moviles pueden ser utilizados en la casa como guardas moviles. Dichos guardas moviles estan equipados con unos conjuntos de sensores apropiados que les permiten navegar por las casas o por espacios de oficinas, de manera autonoma y que detectan condiciones anormales como por ejemplo niveles de calor elevados o intrusos en el area.
Es una exigencia generalizada de dichos robots moviles que se muevan de manera autonoma y que esten tfpicamente equipados con una fuente de energfa recargable en forma de grupo de batenas con el fin de liberar el robot de la dependencia de tomacorrientes de energfa montados en las paredes. Tfpicamente, el robot estara configurado con una rutina interna de control de energfa para que tenga un nivel de autoconciencia respecto del nivel de energfa electrica que resta. Cuando los niveles de energfa son bajos, el robot es capaz de encontrar el camino de vuelta hacia la estacion de acoplamiento con la cual el robot puede conectarse con el fin de reponer su grupo de batenas.
Las estaciones de acoplamiento de robots moviles principalmente estan provistas de un sistema de carga electrica que incorpora un conjunto de contactos. Los contactos pueden ser encajados en contactos complementarios sobre el robot para proporcionar una corriente de carga electrica al robot. Sin embargo, las estaciones de acoplamiento pueden tambien ofrecer el servicio de proporcionar senales de radio u otras emisiones para ayudar al robot a la localizacion de la estacion de acoplamiento. Aun mas, en algunas aplicaciones de aspiradores roboticos, las estaciones de acoplamiento estan equipadas con dispositivos de extraccion de polvo que pueden vaciar el receptaculo de polvo del robot movil cuando este lleno, liberando al usuario de esta frecuente tarea para incrementar la autonomfa del robot.
Sin embargo, dicha diversidad de servicios conlleva inconvenientes. A menudo, las estaciones de acoplamiento moviles son elementos de gran volumen que necesitan ser colocados proximos a un tomacorriente de energfa en la habitacion de una casa. Su presencia ffsica representa un considerable impacto visual y ello afecta al principio fundamental de los robots moviles que supone minimizar el impacto sobre el usuario.
El documento US 2005/156562 A1 describe una estacion de base para un robot movil que incorpora un receptaculo de enchufe macho de ca situado sobre un lado de la estacion de base.
La invencion ha sido concebida a la vista de los problemas expuestos.
Sumario de la invencion
En un primer aspecto, la invencion proporciona una estacion de acoplamiento para un robot movil, comprendiendo la estacion de acoplamiento una porcion de base que puede ser localizable sobre una superficie del suelo, y una porcion trasera que puede pivotar con respecto a la estacion de base. La estacion de acoplamiento, por tanto, es portatil y de bajo perfil, lo que contribuye a que sea discreta en un entorno en el que sea utilizada. Esto es particularmente importante en una vivienda particular, por ejemplo, donde generalmente se desea un numero mmimo de estorbos. Asf mismo, la accion de articulacion posibilita que la estacion de acoplamiento sea plegada adoptando una configuracion compacta para su almacenamiento, si se desea.
Con el fin de proporcionar un elemento de "sensacion" al usuario al plegar y desplegar la estacion de acoplamiento, una interconexion pivotante entre la porcion de base y la porcion trasera puede incluir una formacion de reten que pueda sujetar de manera liberable la porcion trasera en la posicion vertical con respecto a la porcion de base. De esta manera, la estacion de acoplamiento es mantenida en un estado desplegado hasta que un usuario aplica una fuerza determinada con el fin de llevar a cabo una accion de plegado.
Aunque en teona la porcion trasera podna estar montada de manera pivotante sobre la porcion de base de diversas maneras, en una forma de realizacion la porcion trasera es acoplada por ajuste rapido con la zona de pivote de la porcion de base. De modo preferente, la zona de pivote incluye unos ejes de pivote sobre los cuales unos miembros de manguito de la porcion trasera pueden ser recibidos para poder deslizarse con respecto a los ejes de pivote.
La porcion de base puede incluir unos medios de contacto de carga para establecer una conexion electrica con un robot movil cuando esta acoplado sobre la estacion de acoplamiento. Los medios de contacto pueden comprender
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unos primero y segundo contactos adyacentes entre s^ y pueden ser de forma alargada lo que permite adoptar un amplio margen de desalineacion lateral y angular entre el robot y la estacion de acoplamiento.
Aunque la energfa sobre los medios de contacto puede suministrarse constantemente en cuanto un mecanismo de seguridad de la estacion de acoplamiento puede incluir un mecanismo de activacion que sea desencadenado por el robot cuando se desplaza hasta una correcta posicion de acoplamiento. Aunque esto puede adoptar la forma de un interbloqueo electrico que implique un protocolo de intercambio entre el robot y la estacion de acoplamiento a traves de los medios de contacto, en una forma de realizacion el mecanismo de activacion es accionado mecanicamente cuando adopta la forma de una palanca movil que es pivotada alrededor de la porcion de base de la estacion de acoplamiento. En una forma de realizacion preferente, la palanca es pivotada alrededor de una porcion trasera de la estacion de base y, por tanto, puede desplazarse en cooperacion con la accion de plegado de la estacion de acoplamiento.
La estacion de acoplamiento puede ser situada contra la pared de una habitacion en proximidad suficiente a un receptaculo de suministro electrico de la red para ser acoplado a el por medio de un cable. Con el fin de proporcionar a un usuario la flexibilidad de colocar la estacion de acoplamiento, en otro aspecto, la invencion proporciona una estacion de acoplamiento para un robot movil que incluye una primera porcion lateral y una segunda porcion lateral y que albera un sistema electrico que incorpora un medio de entrada de energfa, en el que el medio de entrada de energfa incluye un primer tomacorriente de entrada de energfa dispuesto sobre la primera porcion lateral y un segundo tomacorriente de entrada de energfa dispuesto sobre la segunda porcion lateral.
Al poder escoger conectar un conector macho / clavija de suministro de energfa a uno u otro lado de la estacion de acoplamiento, el usuario cuenta con una mayor flexibilidad acerca de donde situar la estacion de acoplamiento. Aunque las porciones laterales pueden referirse a cualquier cara de la estacion de acoplamiento, en una forma de realizacion las primera y segunda porciones laterales estan situadas en lados opuestos de la estacion de acoplamiento y, de modo preferente, estan situadas en el borde de mas atras de la estacion de acoplamiento la cual, en uso, puede ser situada contra una pared.
Dado que hay al menos dos tomacorrientes, para protegerse de los efectos adversos de conectar un conector macho a cada tomacorriente de manera simultanea, cada tomacorriente puede incluir un conmutador que inhabilite al otro tomacorriente una vez que un conector macho ha sido insertado.
Los tomacorrientes estan en comunicacion electrica con un modulo de control alojado dentro de la estacion de acoplamiento el cual controla el flujo de energfa hacia los medios de contacto electricos de la estacion de acoplamiento. Con el fin de que el robot movil reciba energfa de los medios de contacto, se requiere que se maniobre hasta una posicion adecuada sobre la estacion de acoplamiento. La capacidad de un robot movil para que se maniobre en una posicion aceptable depende en gran medida de la efectividad de su sistema de desplazamiento. Para asegurar que el robot movil resulte robusto en su capacidad de acoplarse correctamente con las estaciones de acoplamiento, son convenientes unos medios que permitan un grado de desalineacion, tanto lateral como angularmente, entre la estacion de acoplamiento y el robot movil pero al mismo tiempo consiguiendo una recepcion satisfactoria de manera que el robot movil pueda recibir energfa de carga desde la estacion de acoplamiento. Por tanto, en otro aspecto, la invencion proporciona un sistema robotico que comprende un robot movil que incluye un cuerpo que aloja una fuente de energfa recargable y un primer medio de contacto electrico dispuesto sobre una cara inferior del cuerpo y una estacion de acoplamiento que incluye un segundo medio de contacto electrico, pudiendo el robot movil ser acoplado sobre la estacion de acoplamiento con el fin de cargar la fuente de energfa recargable. El primer medio de contacto electrico incluye al menos un contacto electrico alineado sobre un primer eje geometrico de contacto y el segundo medio de contacto electrico incluye al menos un contacto alargado, de forma que, cuando el robot esta acoplado sobre la estacion de acoplamiento de forma que quede establecido un contacto electrico entre el primer medio de contacto electrico y el medio de contacto electrico, el al menos un contacto alargado se extiende en una direccion transversal al primer eje geometrico de contacto.
Dado que al menos un contacto electrico sobre la estacion de acoplamiento es transversal a al menos un contacto electrico del robot, el sistema admite tanto la desalineacion lateral como angular entre el robot movil y la estacion de acoplamiento.
Para contribuir a que los contactos electricos del robot movil encajen de manera fiable con los contactos electricos de la estacion de acoplamiento, los contactos electricos de la estacion de acoplamiento pueden estar montados de manera resiliente en la estacion de acoplamiento, de modo preferente montados en la porcion de base de la estacion de acoplamiento para que sobresalgan al menos parcialmente de ella.
El flujo de energfa electrica hacia los contactos de la estacion de acoplamiento puede ser regulado por un mecanismo de activacion que puede ser amovible por el robot cuando adopta una posicion acoplada. El mecanismo de activacion sirve por tanto como caractenstica de seguridad para proteger a un usuario que entre en contacto de manera inadvertida con los contactos energizados.
El mecanismo de activacion podna adoptar la forma de un interbloqueo electrico entre los contactos de la estacion de acoplamiento y el robot movil o un interbloqueo mecanico. En una forma de realizacion, el mecanismo de
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activacion es un interbloqueo mecanico y presenta la forma de una palanca articulada que es, de manera opcional, montada de forma pivotante en una porcion trasera de la estacion de acoplamiento.
En otro aspecto, la invencion proporciona una estacion de acoplamiento para proporcionar un servicio de carga a un robot movil mediante la disposicion de una plataforma sobre la cual el robot movil puede acoplarse y en la que la porcion de base esta provista de un contacto electrico con forma alargada. En una forma de realizacion se dispone un par de contactos alargados que presentan forma alargada. En una forma de realizacion, los contactos alargados estan formados a partir de laton revestido de mquel y presentan aproximadamente una longitud de 60 mm y aproximadamente una anchura de 5 mm. En esencia, los contactos deben ser mas largos que anchos y las dimensiones precisas vendran determinadas en gran medida por las dimensiones de la estacion de base sobre la cual los contactos esten instalados.
En una forma de realizacion alternativa los contactos alargados pueden ser arqueados y pueden tener longitudes diferentes.
Se debe apreciar que caractensticas preferentes y / u opcionales de cualquiera de los aspectos de la invencion mencionados con anterioridad, pueden combinarse con cualesquiera otros aspectos de la invencion.
Breve descripcion de los dibujos
Para que la invencion pueda ser mas facilmente comprendida, a continuacion se describiran, solo a modo de ejemplo, formas de realizacion con referencia a los dibujos que se acompanan, en los cuales:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una habitacion en la que esta situado un sistema robotico ejemplar que comprende un robot movil y una estacion de acoplamiento de acuerdo con la invencion;
la Figura 2 es una vista esquematica de un robot movil, desde abajo, que ilustra el trazado de sus componentes;
la Figura 3 es un diagrama de sistema del sistema de control electronico del robot movil;
la Figura 4 es una vista en perspectiva de la estacion de acoplamiento mostrada en la Figura 1 - aqrn la estacion de acoplamiento esta en un estado desplegado;
la Figura 5 es una vista en perspectiva de la estacion de acoplamiento en un estado plegado o "de almacenaje";
la Figura 6 es una vista en perspectiva de una porcion trasera de la estacion de acoplamiento separada de la porcion de base de la estacion de acoplamiento;
la Figura 7 es una vista en perspectiva de la porcion de base de la estacion de acoplamiento en un estado parcialmente desensamblado que ilustra el mecanismo pivotante dispuesto sobre la porcion de base;
la Figura 8a es una vista de la estacion de acoplamiento de la Figura 5 desde abajo de forma que la estacion de acoplamiento este en un estado de almacenaje; la Figura 8b es una seccion a lo largo de la lmea ZZ - ZZ de la Figura 8a y la Figura 8c es una seccion a lo largo de la lmea ZZ - ZZ de la Figura 8a;
la Figura 9a es una vista de la estacion de acoplamiento de la Figura 4 desde abajo de forma que la estacion de acoplamiento este en un estado desplegado; la Figura 9b es una seccion a lo largo de la lmea XX - XX de la Figura 9a y la Figura 9c es una seccion a lo largo de la lmea X - X de la Figura 9a;
la Figura 10 es una vista parciamente en despiece ordenado de la estacion de acoplamiento que ilustra su sistema electrico;
las Figuras 11a y 11b son vistas de la estacion de acoplamiento que ilustran la posicion del mecanismo de accionamiento en una posicion de "desconexion";
las Figuras 12a y 12b son vistas correspondientes a las Figuras 11a y 11b pero que muestran el mecanismo de accionamiento en una posicion de "conexion";
la Figura 13 es una vista esquematica del robot superpuesto sobre la estacion de acoplamiento en una posicion de acoplamiento "nominal" y la Figura 14 muestra una vista lateral parcial correspondiente del robot de forma simplificada que muestra los contactos electricos del robot y de la estacion de acoplamiento;
las Figuras 15a y 15b son vistas esquematicas como la de la Figura 13 pero que muestran el robot en posiciones de acoplamiento laterales terminales sobre la estacion de acoplamiento;
las Figuras 16a y 16b son vistas esquematicas como la de la Figura 13 pero que muestran el robot en posiciones acoplamiento angulares terminales sobre la estacion de acoplamiento; y
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las Figuras 17a - c son vistas esquematicas similares a las de la Figura 13 que muestra configuraciones alternativas de medios de contacto sobre la estacion de acoplamiento.
Descripcion detallada de las formas de realizacion
Con referencia a la Figura 1 un sistema 2 robotico incluye un robot 4 movil y una estacion de acoplamiento 6 asociada. En esta forma de realizacion, el robot 4 movil se muestra en el contexto de un robot de aspirador aunque se debe apreciar que ello no es esencial para la invencion y que la invencion es aplicable a cualquier robot movil, en una instalacion domestica o de otro tipo. El robot 4 movil es autonomo e incluye la suficiente capacidad de procesamiento y deteccion que posibilita que el robot se desplace alrededor de la habitacion, con la ayuda de un sistema de navegacion de a bordo, limpiando el suelo a medida que se desplaza.
El robot 4 movil es energizado por una fuente de energfa recargable en forma de grupo de batenas interno (no mostrado en la Figura 1). Dicho grupo de batenas es generalmente conocido en la tecnica y puede estar compuesto por una pluralidad de pilas en una diversidad de naturaleza qmmica de las pilas. Las pilas de la familia de litio - ion son actualmente preferentes debido a su elevada densidad de energfa, baja perdida de carga y carencia de efecto de memoria, aunque otras qmmicas de pilas como por ejemplo las de mquel - metal - hidruro y mquel - cadmio tambien son aceptables.
El robot 4 es conectable con la estacion de acoplamiento 6 de forma que pueda recargar su grupo de batenas cuando el grupo de batenas este cerca de agotarse. La forma precisa en la que el robot es capaz de localizar la estacion de acoplamiento y conectar con ella no forma parte de la invencion y por tanto no se describira con mayor detalle en la presente memoria.
La estacion de acoplamiento 6 se muestra en la Figura 1 situada contra una pared de la habitacion. La estacion de acoplamiento 6 incluye un medio 8 de contacto electrico, medio mediante el cual la estacion de acoplamiento 6 es susceptible de ofrecer energfa de carga al robot 4 una vez que esta en la posicion acoplada, como se describira. La estacion de acoplamiento 6 esta fijada a un receptaculo 10 de suministro electrico a la red a traves de un suministro 12 de energfa y un cable 14 y, de esta manera, una fuente de energfa es suministrada al medio 8 de contacto electrico de la estacion de acoplamiento 6.
A continuacion, se describira con mayor detalle el robot 4 con referencia tambien a las Figuras 2 y 3. En esta forma de realizacion, el robot 4 incluye un cuerpo 16 principal de forma sustancialmente cilmdrica y tiene una altura aproximada de 15 a 20 centimetros para que el robot 4 pueda desplazarse por debajo de objetos de baja altura; sillas y mesas, por ejemplo. Para que el robot se desplace sobre una superficie, el robot 4 incluye un medio 20 de traccion. En esta forma de realizacion, el medio 20 de traccion consiste en un par de ruedas, aunque tambien son factibles otras soluciones como carriles o patas. Las ruedas 20 estan situadas sobre lados opuestos del cuerpo 16 principal y son operables de forma independiente para permitir que el robot 4 sea accionado en direcciones hacia delante y hacia atras, para seguir una trayectoria curvada hacia la izquierda o la derecha, o para girar sobre el terreno en cualquier direccion dependiendo de la velocidad y de la direccion de rotacion de las ruedas. Dicha disposicion es habitual en aplicaciones de robots moviles y por tanto no se describiran con mayor detalle en la presente memoria. Sin embargo, se debe apreciar que la forma espedfica del cuerpo 16 principal es ejemplar y, por consiguiente, el experto en la materia entiende que el cuerpo 16 principal podna adoptar otras formas.
Con el fin de limpiar la superficie del suelo, el robot tambien incluye una barra 22 de cepillo que esta alojada en una carcasa 24 de la barra de cepillo. La barra 22 de cepillo se extiende de un lado a otro del cuerpo 16 principal del robot 4 en sentido lateral y puede ser operada para rotar con el fin de agitar la suciedad de la superficie adyacente. Aunque no se muestra en las Figuras 1 y 2, se debe apreciar que el robot 4 tambien incluye un generador apropiado de vacfo consistente en un motor y una unidad de ventilador y un receptaculo para la suciedad dentro del cual la suciedad que es levantada del suelo, es recogida. La configuracion precisa de estos componentes no es esencial al concepto inventivo de manera que se omiten otros detalles.
La cara inferior del cuerpo 16 principal tambien incluye un medio 26 de contacto electrico. En la forma de realizacion mostrada, el medio 26 de contacto electrico comprende unos primero y segundo contactos 28, 30 electricos que son soportados sobre la cara inferior del cuerpo 16 principal del robot. Cada uno de los primero y segundo contactos 28, 30 esta montado en una configuracion alineada. Concretamente, cada contacto 28, 30 esta alineado con un eje geometrico L longitudinal del robot 4 y esta separado a lo largo del eje geometrico. Los contactos son operables para su conexion con el medio 8 de contacto electrico de la estacion de acoplamiento 6, como se describira. Aunque no se muestra en el diagrama, los contactos 28, 30 electricos estan conectados al sistema electrico del robot 4 para que la energfa electrica contenida en los contactos sea suministrada al grupo de batenas recargable del robot 4.
La Figura 3 muestra esquematicamente un sistema 32 de control del robot 4 y sus interconexiones con los componentes anteriormente descritos. El sistema 32 de control incluye un controlador 4 que presenta un conjunto de circuitos de control apropiados y una funcionalidad de procesamiento para procesar las senales recibidas de los diversos sensores y para accionar el robot 4 de manera apropiada. El controlador 40 esta interconectado con una serie 34 de sensores del robot 4 mediante los cuales el robot 4 recoge informacion acerca de su entorno con el fin de mapear su entorno y ejecutar una ruta de limpieza. La serie 34 de sensores tambien se muestra en terminos
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generales la Figura 1 e incluye un sensor 42 navigacional para dotar al robot 4 de una vista panoramica de sus aledanos, y tambien una serie 44 de deteccion de la proximidad del campo proximo para dotar al robot 4 de la capacidad de detectar obstaculos. Finalmente, se dispone un sistema 45 de deteccion de choque aunque ello no se ilustra en la Figura 1. Debe apreciarse que los sensores de navegacion, los sensores de proximidad y los sensores de deteccion de choques son componentes habituales en los robots moviles, en particular los robots domesticos. Por tanto, la existencia de dichos sensores en el robot 4 se ofrece aqu con finalidad completiva pero no estan concebidos como parte de la invencion.
Una interfaz 46 de usuario esta dispuesta con el fin de que un usuario comande el robot 4 para que se ponga en marcha / detenga un proceso de limpieza, por ejemplo. La interfaz 46 de usuario se muestra tambien en terminos generales en la Figura 1. La interfaz 46 de usuario puede adoptar diversas formas, como por ejemplo uno o mas botones o incluso una interfaz de usuario grafica con una tecnologfa de pantalla tactil.
El controlador 40 esta tambien configurado para suministrar senales de accionamiento a unos motores 48 de traccion asociados con las ruedas y tambien para recibir los datos de odometna de las ruedas. Con este fin, se disponen sobre los motores 48 de traccion unos medios apropiados de deteccion rotacionales como por ejemplo codificadores rotatorios.
Se disponen unas entradas de energfa y control apropiadas para un motor 52 de aspiracion y para un motor 54 de la barra de cepillo. Finalmente, una entrada de energfa es suministrada al controlador 40 desde el grupo 56 de batenas y una Interconexion 58 de carga es suministrada medio por el cual el controlador 40 puede llevar a cabo la carga del grupo 56 de batenas cuando el voltaje de suministro de batenas ha cafdo por debajo de un umbral determinado. Se debe apreciar que la interconexion 58 de carga esta encuadrada por los contactos 28, 30 de carga electrica dispuestos sobre la cara inferior del robot 4.
En las lmeas anteriores, la estacion de acoplamiento 6 ha sido descrita en terminos generales para situarla en un contexto apropiado. Sus caractensticas mecanicas y electricas se describiran a continuacion con mayor detalle con referencia a las Figuras 4 a 12.
La estacion de acoplamiento 6 comprende dos componentes principales: una porcion 60 de base y una porcion 62 trasera que puede pivotar con respecto a la porcion 60 de base. La estacion de acoplamiento 6 puede situarse por un usuario en una habitacion y, tfpicamente, el usuario escogera situar la porcion 60 de base para que un borde trasero de ella se situe adyacente a una pared, como se muestra en la Figura 1. La porcion 62 trasera es genericamente rectangular y sustancialmente plana en esta forma de realizacion, aunque debe apreciarse que esto no es esencial y que la porcion 62 trasera puede estar conformada de manera diferente siempre que sea capaz de plegarse contra la porcion 60 de base.
Como se puede apreciar comparando las Figuras 4 y 5, la estacion de acoplamiento 6 es plegable en el sentido de que la porcion 62 trasera esta articulada con respecto a la porcion 60 de base. En esta forma de realizacion, la porcion 62 trasera y la porcion 60 de base tienen forma relativamente plana y ello permite que los dos componentes sean pivotados entre una posicion desdoblada o "desplegada" (Figura 4) y una posicion plegada o "de almacenaje" (Figura 5) en la que la porcion 62 trasera pivota en un angulo aproximado de 90 grados para situarse contra la porcion 60 de base, posicion en la que son sustancialmente paralelas. En la posicion de almacenaje, por tanto, la estacion de acoplamiento 6 presenta un perfil bajo desde el lateral y puede facilmente ser embalada y guardada en cualquier sitio, en caso necesario, y tambien presenta una forma muy eficiente para el transporte en cuanto ocupa un volumen de embalaje mmimo.
Con mayor detalle, la porcion 60 de base incluye una porcion 64 trasera alargada y una plataforma 70 que se extiende hacia delante desde la porcion 64 trasera. La porcion 60 de base por tanto, adopta la forma de una "T" siendo la barra lateral de la T la porcion 64 trasera alargada y siendo el tronco de la "T" la plataforma 70 delantera.
La porcion 62 trasera de la estacion de acoplamiento esta articulada con y puede ser desmontada de la porcion 70 trasera alargada la cual por tanto sirve como zona de pivote de la porcion 60 de base. Un borde 72 largo de la porcion 62 trasera incluye unos primero y segundo manguitos 74 que estan separados uno en cada extremo del borde 72 largo. Los manguitos presentan forma de C en seccion transversal de forma que un par de bordes 76, 78 delanteros opuestos definen un canal o hendidura 80 que queda encarada a distancia del borde 72 largo de la porcion 62 trasera. El canal 80 dispone los manguitos 76, 78 delanteros con un grado de resiliencia radial para que el diametro de los manguitos pueda expandirse ligeramente con el fin de quedar montados sobre la porcion 60 de base en una accion de ajuste rapido. Los manguitos 74 sirven asf como interconexion de montaje que se acopla con una interconexion complementaria dispuesta por la porcion 64 trasera alargada.
Como se muestra en la Figura 7, la porcion 64 trasera alargada de la porcion 60 de base incluye unos primero y segundo ejes 82 de pivote que se extienden a distancia de uno y otro lado de la plataforma 70 y estan alineados sobre un eje geometrico X. Los ejes 82 de pivote tienen forma generica cilmdrica y estan dimensionados para recibir los manguitos 76, 78 de la porcion 92 trasera en un ajuste deslizante. Dado que los manguitos 74, 76 definen un ajuste deslizante alrededor de los ejes 82 de pivote, ello permite que la porcion 62 trasera pivote con respecto a la porcion 60 de base.
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Con el fin de que la porcion 62 trasera pueda permanecer en el estado desplegado una vez que esta acoplada, los ejes 82 de pivote incluyen unos medios 84 de reten que cooperan con los manguitos 76, 78. En este punto debe destacarse que los medios 84 de reten son identicos sobre cada uno de los ejes 82 de pivote de forma que solo uno de ellos se describira con detalle en la presente memoria en aras de la brevedad, como se ilustra en las Figuras 7, 8a - c y 9a - c.
El medio 84 de reten comprende unas formaciones de surco longitudinales dispuestas sobre unas zonas interior y exterior del eje 82 de pivote. Notese que a los fines de la presente descripcion, la zona interior es la seccion del eje 82 de pivote mas cercana a la plataforma indicada en terminos generales con la referencia numeral 86 y la zona exterior es la seccion del eje 82 de pivote adyacente a la seccion interior pero alejada de la plataforma 70 indicada en terminos generales con la referencia numeral 88. Las formaciones de surco en esta forma de realizacion son alargadas y sustancialmente rectas aunque se debe apreciar que ello no es esencial.
En una perspectiva general, la zona 86 interior incluye unos primero y segundos surcos con las referencias numerales 90 y 92 respectivamente y la zona 88 exterior incluye unos tercero y cuarto surcos con las referencias numerales 94 y 96, respectivamente. La zona 88 exterior tambien incluye una superficie 98 de transicion que se extiende entre los tercero y cuarto surcos 94, 96. Los surcos 90 - 96 complementan unas nervaduras de encaje dispuestas en las zonas 100, 102 interior y exterior de los manguitos 74 que estan
Que estan configuradas para que coincidan con los surcos, como se analizara. Las nervaduras se pueden apreciar en la Figura 6 de forma que una primera nervadura 100 esta dispuesta sobre una zona 102 interior de uno de los bordes 78 delanteros del manguito 74 y una segunda nervadura 104 esta dispuesta sobre una zona 106 exterior del manguito 74 sobre el borde 76 delantero opuesto.
Las Figuras 8a a 8c ilustran el encaje entre los manguitos 74 y los ejes 82 de pivote cuando la porcion 62 trasera esta en el estado de almacenaje. Con referencia espedfica a la Figura 8b, que muestra una seccion a traves de las zonas 88, 106 exteriores del eje 82 de pivote y el manguito 74, la segunda nervadura 104 se asienta dentro del cuarto surco 96. De modo similar, con referencia a la Figura 8c, que muestra una seccion a traves de las zonas 86, 102 interiores del eje 82 de pivote y el manguito 84, la primera nervadura 100 se asienta dentro del segundo surco 92. Los segundo y cuarto surcos 94, 96 definen por tanto un primer conjunto de surcos.
Debido a que las nervaduras 100, 104 estan situadas en los segundo y cuarto surcos 94, 96 la porcion 62 trasera y la porcion 60 de base son mantenidas en una posicion plegada bastante firme lo que previene el despliegue inadvertido de la estacion de acoplamiento. Sin embargo, debido a la resiliencia radial del manguito 72, las nervaduras 100, 104 pueden ser liberadas o "saltar" de los surcos una vez que se aplique un par suficiente sobre el manguito 72 por medio de una fuerza aplicada a la porcion 62 trasera. Dicha disposicion proporciona una sensacion positiva a la posicion de almacenaje. El experto en la materia apreciara que la cantidad de fuerza requerida es ampliamente subjetiva aunque no sena deseable configurar las formaciones de surco para que se requiriera una fuerza demasiado elevado para desplegar la porcion 62 trasera. En la practica, se ha encontrado que una fuerza de aproximadamente 5N (Newtons) +/- 2N aplicada sobre el borde superior de la porcion 62 trasera proporciona una cantidad apropiada de "sensacion".
Una vez que las nervaduras 100, 104 han sido liberadas desde los surcos 96, 92, se permite que el manguito 72 se deslice libremente alrededor de la periferia externa del eje 82 de pivote hacia un segundo conjunto de surcos (el primer surco 90 y el tercer surco 94) en cuya posicion la estacion de acoplamiento 6 esta en el estado desplegado.
En este sentido, las Figuras 9a a 9c ilustran el encaje entre el manguito 74 y los ejes 82 de pivote cuando la estacion de acoplamiento esta en el estado desplegado. Con referencia espedfica a la Figura 9b, que muestra una seccion a traves de la zona 88 exterior del eje 82 de pivote y de la zona 106 exterior el manguito 74, la segunda nervadura 104 es asentado dentro del tercer surco 94. De modo similar, con referencia a la Figura 9c, la primera nervadura 100 se asienta dentro del primer surco 90.
Debido a que las nervaduras 100, 104 estan situadas dentro de los primero y tercer surcos 90, 94, la porcion 62 trasera y la porcion 60 de base quedan firmemente retenidas en el estado desplegado. Sin embargo, de la misma forma que se requiere una fuerza predeterminada para liberar las nervaduras 100, 104 del primer conjunto de surcos cuando se encuentra en la posicion de almacenaje, una fuerza predeterminada se requiere tambien para liberar las nervaduras 100, 104 del segundo conjunto de surcos en la posicion desplegada. Dicha disposicion proporciona una sensacion positiva a la posicion desplegada a la estacion de acoplamiento y confirma al usuario que esta es la posicion correcta.
La zona 98 de transicion dispuesta sobre la zona 88 exterior del eje 82 de pivote proporciona al usuario un sentido de "sensacion" al pasar de la estacion de acoplamiento 6 entre los estados de almacenaje y desplegado. La zona 98 de transicion se puede apreciar en la Figura 7, y tambien en seccion transversal en las Figuras 8b y 9b. La zona 98 de transicion comprende una superficie de leva que se extiende entre el cuarto surco 96 y el tercer surco 94. Como se puede apreciar en las Figuras 8b y 9b, la superficie de leva de la zona 98 de transicion aumenta de diametro desde el cuarto surco 96 hasta el tercer surco 94 y termina en el tercer surco 94. El efecto de ello es que el usuario
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sentira un gradual incremento de resistencia cuando la estacion de acoplamiento 6 haga "clic" en posicion cuando el estado desplegado se alcance cuando las nervaduras 104 se situen dentro de los terceros surcos 94.
En las lmeas anteriores se ha descrito la accion de plegado de la estacion de acoplamiento y la atencion ahora se dirigira hacia el sistema electrico de la estacion de acoplamiento con referencia adicional a las Figuras 10, 11a, b y 12a, b.
Como se menciono anteriormente, la funcion primaria de la estacion de acoplamiento 6 es la de proporcionar un medio mediante el cual el robot 4 pueda recargar su grupo 56 de batenas de a bordo. Con el fin de conseguir esta funcion, la propia estacion de acoplamiento debe ser conectable a una fuente de energfa y debe incorporar un medio para transferir la carga al robot 4 el cual, en esta formar de realizacion, se disponen por medio del contacto electrico 8 segun se indico anteriormente. En este contexto, la porcion 60 de base aloja un sistema 120 de carga electrica de la estacion de acoplamiento 6. En una vista panoramica el sistema 120 de carga electrica comprende el medio 8 de contacto electrico, una placa 124 electronica de suministro electrico y un mecanismo 125 de conmutacion asociado y un cableado 126 de suministro electrico.
La potencia es suministrada al sistema 120 de carga electrica por medio de unos primero y segundo tomacorrientes de entrada de potencia dispuesto sobre porciones laterales opuestas de la porcion 60 de base. Mas concretamente, los primero y segundo tomacorrientes 128 de entrada de energfa estan alojados en la porcion 64 trasera alargada de la porcion 60 de base. Una carcasa 129 tubular de estireno butadieno acrilonitrilo (ABS) de gran resistencia se extiende 129 a traves de los ejes de pivote y proporciona una columna reforzada para la porcion 64 trasera alargada. Es preferente un material polimerico para la eficiencia de la fabricacion pero se debe apreciar que senan tambien aceptables otros materiales como un material metalico tubular.
El extremo exterior de los ejes 82 de pivote estan abiertos para permitir que un enchufe macho o clavija 127 de suministro de energfa asociado con el cable 12 sea insertado en uno de los tomacorrientes 128. Dicha disposicion permite que sea flexible el posicionamiento de la estacion de acoplamiento 6. Dado que cualquier habitacion determinada en una vivienda, por ejemplo, solo presenta un numero limitado de tomacorrientes para enchufe macho a la red montados en la pared, el usuario pueda quedar restringido a la localizacion de la estacion de acoplamiento en un lado concreto de los tomacorrientes de entrada de energfa. Si la estacion de acoplamiento tiene solo un unico tomacorriente de entrada de energfa, la colocacion de la estacion de acoplamiento puede significar que el tomacorriente de entrada de energfa esta encarado a distancia del tomacorriente del enchufe macho a la red lo que requerina un encaminamiento poco practico del cable de energfa de la red. Si se cuenta con un tomacorriente de entrada de energfa dispuesto a ambos lados de la estacion de acoplamiento esto se evita.
En esta forma de realizacion, los tomacorrientes 128 de entrada de energfa estan situados en lados opuestos de la estacion de acoplamiento y estan alineados a lo largo del eje geometrico X de la porcion 64 trasera alargada. Sin embargo, se debe apreciar que ello no es esencial y que los tomacorriente 128 de entrada de energfa no necesitan estar axialmente alineados. El factor importante es que un usuario cuente con mas de una localizacion para suministrar energfa a la estacion de acoplamiento lo que hace mas flexible la localizacion de la estacion de acoplamiento en una habitacion.
El cableado 126 de suministro de energfa conduce desde los tomacorrientes 128 de entrada de energfa hasta la placa 124 electronica. Aunque no se muestra espedficamente en las figuras, la placa 124 electronica contiene todos los necesarios circuitos para suministrar una tension y una corriente adecuadas al robot 4 a traves del medio 8 de contacto electrico cuando el robot 4 alcanza una posicion acoplada.
El medio 8 de contacto electrico comprende unos primero y segundo contactos 130a, 130b de suministro de energfa electricamente conductores que estan conectados de manera resiliente sobre una parte 132 de carcasa inferior de la porcion 60 de base. En esta forma de realizacion, cada uno de los contactos 130a, 130b de suministro esta montado sobre un par de muelles helicoidales aunque se debe apreciar que se contemplan otros medios de montaje resiliente de los contactos. Por ejemplo, los contactos 130a, 130b podnan ser montados sobre muelles de lamina, amortiguadores de caucho resilientes, cojinetes llenos de fluido por nombrar unos pocos ejemplos no limitativos. Debido a los montajes resilientes, los contactos 130a, 130b son forzados hacia arriba a distancia de la parte 132 de carcasa inferior para que las superficies superiores de los contactos sobresalgan a traves de las aberturas 134 dispuestas en la superficie superior de la porcion 60 de base. Una fuerza aplicada a los contactos 130a, 130b provoca que se retraigan al interior de las aberturas pero asegura que pueda establecerse un contacto electrico positivo entre los contactos 28, 30 del robot y los contactos 130a, 130b de la estacion de acoplamiento. Los contactos 130a, 130b son electricamente conductores y, en esta forma de realizacion, estan formados a partir de una aleacion de laton prensado con un revestimiento de mquel para aumentar su durabilidad. Sin embargo, deben resultar evidentes al experto en la materia otros materiales electricamente conductores, metalicos o de otro tipo.
Para desencadenar el suministro de energfa hacia los contactos 130a, 130b, la estacion acoplamiento 6 incluye un mecanismo 140 de activacion que es operable para desplazarse entre las posiciones de conexion y desconexion. El mecanismo 140 de activacion por tanto sirve como elemento caractenstico de seguridad dado que los contactos 130a, b no estan "con corriente" hasta que el mecanismo haya sido activado, como se describe a continuacion.
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Como se muestra en la Figura 10, el mecanismo de activacion comprende un accionador 142 mecanicamente activado que tiene forma de paleta. El accionador comprenden un cuerpo 144 tubular que esta articulado en el espacio libre entre los ejes 82 de pivote y la palanca 146 operativa que se extiende a distancia en un angulo oblicuo desde el cuerpo 144. Dado que el cuerpo 144 esta articulado con la porcion 60 de base, la palanca 146 puede desplazarse angularmente alrededor del eje geometrico de los ejes 82 de pivote entre las primera y segunda posiciones. Las dos posiciones operativas del accionador 142 se muestran en las Figuras 11b y 12b. En la Figura 11b, el accionador 142 esta en una posicion de "desconexion" de manera que los contactos 130a, 130b no son suministrados con energfa y en la Figura 12b, el accionador 142 ha sido desplazado angularmente de forma que se situa adyacente a la porcion 62 trasera y esta en una posicion de "conexion" de forma que la energfa es suministrada a los contactos 130a, 130b. Debe destacarse que la palanca 146 sera empujada hasta la posicion "conectada" cuando el robot sea maniobrado hasta una posicion de acoplamiento aceptable.
El accionador 142 coopera con la placa 124 electronica de energfa para controlar el flujo de energfa hacia los contactos 130a, 130b. Se debe apreciar aqu que la placa 124 de circuito esta poblado de componentes con fines ilustrativos y que no estan concebidos para constituir una representacion precisa y limitativa. Basta decir que la placa 124 electronica de energfa presenta los necesarios componentes para transferir la energfa de entrada suministrada en los tomacorrientes 128 hacia la tension de salida apropiada en los contactos 130a, 130b electricos.
Con este fin, una opcion es que el suministro 12 de energfa fijado al receptaculo 10 electrico de la red en la habitacion convierta la tension de la red disponible en el receptaculo de suministro electrico (RU: 240VAC en aproximadamente 13A) en una tension de cc de valor bajo apropiado para la estacion de acoplamiento 6, por ejemplo entre 15 y 20VDC. La funcionalidad de la placa 124 electronica por tanto principalmente implicana activar y desactivar el suministro de potencia hacia el medio 8 de contacto segun se requiera lo que simplificana la configuracion electrica de la placa 124 electronica y ello actualmente se considera como preferente. Como alternativa, el suministro 12 de energfa fijado al receptaculo de suministro electrico 10 a la pared estana configurado simplemente para conectar la placa 124 electronica directamente a la tension del receptaculo de suministro electrico de la red para que la placa 124 electronica fuera requerida para convertir la tension de ca de alto valor en una tension de cc apropiada para el suministro al medio 8 de contacto. Sin embargo, dicha funcionalidad requerina un transformador de energfa apropiado y un conjunto de circuitos de rectificacion aumentado con ello los requerimientos de espacio de la placa 124 electronica y tambien incremental la disipacion de energfa, lo que puede no ser deseable.
Debe destacarse que aunque no se muestra en las figuras, pueden disponerse unos medios en los tomacorriente 128 de entrada de energfa y en el cableado 126 de suministro de energfa asociado para asegurar que solo uno de los tomacorriente 128 de suministro de energfa puede suministrar energfa a la placa 124 electronica en el improbable supuesto de que un usuario intentara enchufar una clavija 127 de energfa dentro de ambos tomacorrientes de entrada de energfa. En esta forma de realizacion, cada uno de los tomacorrientes 128 de entrada de energfa incluye un conmutador que se activa para inhabilitar el tomacorriente 128 de entrada de corriente opuesto en circunstancias en las que en la clavija 127 de energfa sea insertada dentro del tomacorriente 128. Las clavijas 127 de entrada de energfa y los tomacorrientes 128 asociados pueden ser piezas "en el acto" apropiadas - por ejemplo las clavijas 127 de entrada de energfa pueden ser suministradas por Shen Miong Electron (Dong Guan) Co., Ltd. con el numero de pieza 865-818 y los soportes 128 de entrada de energfa pueden ser suministrados por Technik Industrial Co., Ltd con el numero de pieza TDC-091-PA662D-TS.
El mecanismo de activacion incluye tambien un diente 150 situado sobre el cuerpo 144 del accionador 142 que actua contra una corredera 152 la cual, a su vez, puede quedar encajada con un conmutador 154 accionador consistente en un conmutador de accion rapida en miniatura situado sobre la placa 124 electronica de energfa. La corredera 152 incluye una seccion intermedia 152a de tamano aumentado que acciona y libera el microconmutador 154 cuando la corredera 152 es desplazada linealmente de alante atras por dentro de un canal 156 definido por la porcion 160 de base. El extremo alejado del canal 156 define un tope 158 terminal que sirve como superficie de apoyo para un muelle (no mostrado) que actua sobre la corredera 152 para empujarla hasta una posicion alejada del microcomnmutador 154.
En la Figura 11a, el mecanismo 140 de activacion esta en la posicion "desconectada" y puede apreciarse que el diente 150 esta en una posicion angular de manera que la corredera 152 sea retrafda con respecto al microconmutador 154 para que el microconmutador no se active. En esta posicion, por tanto, los contactos 130a, 130b no sean electricamente activos. La posicion en la Figura 11a debe compararse con la Figura 12a en la que el diente se ha desplazado angularmente con el desplazamiento de la palanca 146 para empujar la corredera 152 hacia arriba del canal 156 activando de esta manera el microconmutador 154 para que los contactos 130a, 130b resulten electricamente activos.
Con el fin de que el mecanismo de activacion retorne de manera fiable a su estado inactivo, se dispone un medio de empuje, el cual en esta forma de realizacion consiste en un muelle 160 de torsion helicoidal que esta montado contra un extremo del cuerpo 144 del accionador y que esta afirmado contra el cuerpo 144 y un punto 162 de retencion dispuesto sobre la carcasa 160.
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El analisis anterior explica la manera en la que los contactos 130a, 130b electricos son conmutados entre los estados inactivo y activo a traves del robot 4 accionando la palanca 146, lo que por tanto sirve como interbloqueo de seguridad para asegurar que un usuario no pueda resultar danado del uso normal del robot. Con el fin de accionar la palanca 146, el robot 4 debe estar en una posicion acoplada aceptable, y la configuracion de los contactos facilita esto, como el analisis posterior pondra de manifiesto.
Como se ha analizado anteriormente, los contactos 130a, 130b alargados tienen una longitud que se extiende en direccion transversal al eje geometrico longitudinal de la porcion 60 de base. En esta forma de realizacion, la longitud de cada contacto 130a, 130b es de 60 mm y la anchura es de aproximadamente 5 mm, aunque se entiende que estas dimensiones son ejemplares. Es importante, sin embargo, que al menos uno de los contactos de modo preferente el segundo contacto 130b sea alargado, esto es sea mas largo que ancho, para hacer posible la desalineacion lateral y angular entre el robot y la estacion de acoplamiento como se describira seguidamente. La importancia de este aspecto tecnico se analizara con respecto a las Figuras 13 y 14, las Figuras 15a, 15b y las Figuras 16a y 16b. Aqrn, el eje geometrico longitudinal del robot 4 se indica con la referencia L, el eje geometrico longitudinal de la porcion 60 de base se indica con la referencia LL y los contactos 130a y 130b estan alineados en paralelo con otro eje geometrico T sustancialmente perpendicular al eje geometrico longitudinal LL, y paralelo con el eje geometrico X de la porcion 64 trasera alargada.
La Figura 13 muestra el robot 4 acoplado con la estacion de acoplamiento en una posicion de acoplamiento "nominal". Como se puede apreciar, los contactos 28, 30 de carga del robot 4 (y, por tanto, tambien el eje geometrico longitudinal L del robot 4) estan alineados con el eje geometrico longitudinal LL de la estacion de la estacion de acoplamiento y, por tanto, encajan con los contactos 130a, 130b electricos sustancialmente en sus puntos intermedios. Desde otra perspectiva, la Figura 14 muestra la relacion espacial entre el robot 4 y la estacion de acoplamiento 6 desde el lateral, donde se puede apreciar que los contactos 28, 30 de carga sobre el robot 4 estan tocando los contactos 130a, 130b dispuestos sobre la estacion de acoplamiento 6 cuando el robot 4 esta en la posicion acoplada.
La posicion de acoplamiento nominal es una posicion idealizada en la que el robot 4 es capaz de acoplarse con la estacion de acoplamiento 6. En la practica, el sistema de navegacion del robot 4 puede no ser capaz de retornar precisamente a la posicion nominal. Sin embargo, la configuracion transversal de los contactos 28, 30 electricos del robot 4 en relacion con la orientacion de los contactos 130a, 130b electricos de la estacion de acoplamiento es tal que se permite un grado significativo de desalineacion entre el robot 4 y la estacion de acoplamiento 6 mientras se sigue obteniendo un contacto electrico satisfactorio entre ellos.
Las Figuras 15a y 15b muestran dos posiciones de acoplamiento desalineadas lateralmente terminales del robot. En la Figura 15a, el robot 4 esta situado en una posicion a la izquierda maxima y, como se ilustra, el eje geometrico longitudinal L del robot 4 esta separado hacia la izquierda del eje geometrico longitudinal LL de la estacion de acoplamiento 6 por una distancia X1. Por el contrario, la Figura 15b muestra el robot 4 situado en una posicion maxima a la derecha y, como se ilustra, el eje geometrico longitudinal L del robot 4 esta separado hacia la derecha del eje geometrico longitudinal LL de la estacion de acoplamiento 6 por una distancia X2. Debe apreciarse, por tanto, que el robot es capaz de acoplarse con la estacion de acoplamiento con una desalineacion de hasta X1 + X2 consiguiendo todavfa sin embargo un contacto electrico satisfactorio. Una distancia apropiada para X1 y X2 es 30 mm aunque se debe apreciar que ello es solo ejemplar y que los contactos puede estar en cualquier longitud apropiada.
Ademas de permitir un grado significativo de desalineacion lateral entre el robot y la estacion de acoplamiento lejos de la posicion de acoplamiento nominal, la configuracion complementaria de los contactos 28, 30 electricos del robot y los contactos 130a, 130b de la estacion de acoplamiento 6 permiten tambien una desalineacion angulada significativa, como se describira a continuacion con referencia a las Figuras 16a y 16b.
Comparando la posicion de la posicion de acoplamiento del robot 4 en la Figura 16a con la posicion de acolamiento nominal del robot 4 ilustrada en la Figura 13, se puede apreciar que la orientacion transversal entre los contactos 28, 30 sobre el robot 4 y los contactos 130a, 130b sobre la estacion de acoplamiento 6 permite una desalineacion angular significativa en la direccion contraria a las agujas del reloj de al menos 01. Por el contrario, la Figura 16b muestra que la configuracion transversal de los contactos hara posible una desalineacion angular entre el robot 4 y la estacion de acoplamiento 6 en la direccion de las agujas del reloj de al menos 02 grados. Por tanto, debe apreciarse que el robot 4 puede todavfa acoplarse electricamente con la estacion de acoplamiento 6 a lo largo de una amplia gama de posiciones angulares lejos de la funcion nominal, como se ilustra en la Figura 13. Con la presente forma de realizacion, se preve que la configuracion transversal de los contactos permitiran una extension angular total de desalineacion de entre 10 y 30 grados.
El beneficio de ello es que el sistema de navegacion no tiene que funcionar con precision milimetrica durante el proceso de acoplamiento del robot 4 con la estacion de acoplamiento 6. Como se aprecia en la tecnica anterior, es habitual que la estacion de acoplamiento incluya unos sistemas de brazos direccionales, utilizando transmisores ultrasonicos o infrarrojos, que grnan el robot hacia una posicion de acoplamiento precisa sobre la estacion de acoplamiento. Aunque dichos sistemas tienen la capacidad de ser altamente precisos, aumentan la complejidad y el coste de la estacion de acoplamiento y del robot. Por el contrario, en el sistema robotico de la invencion, el sistema
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de navegacion solo resulta necesario para maniobrar el robot hacia la estacion de acoplamiento dentro de una zona considerable de desalineacion lateral y angular y conseguira sin embargo un encaje electrico satisfactoria con la estacion de acoplamiento para que las batenas internas puedan ser cargadas.
Algunas alternativas a las formas de realizacion espedficas anteriormente descritas han ya sido analizadas. Sin embargo, el experto en la materia comprende que pueden efectuarse otras variantes y modificaciones a las formas de realizacion espedficas sin apartarse del alcance de la invencion segun se define por las reivindicaciones.
En la forma de realizacion espedfica anteriormente descrita, la porcion 62 trasera esta articulada con la porcion 60 de base por medio de los dos manguitos 74 que se ajustan sobre los ejes 82 de pivote asociados. Dicha disposicion es tecnicamente ventajosa en cuanto no requiere muchas piezas para formar la articulacion y es elegantemente sencilla. Ademas, debido a la accion de ajuste rapido de los componentes un usuario puede desmontar y volver a motor la porcion 62 trasera segun desee. Sin embargo, aunque es preferente dicha estructura articulada, el experto apreciara que otros mecanismos danan tambien como resultado la accion de plegado entre la porcion 62 trasera y la porcion 60 de base. Por ejemplo, la porcion 62 trasera quedana fijada a una montura o monturas apropiadas quedando fijadas de forma pivotante a la porcion 60 de base.
El robot de la invencion ha sido descrito como utilizando una fuente de energfa recargable en forma de grupo de batenas interno. Por supuesto, las batenas son la forma mas conveniente de fuente de energfa recargable en dicha aplicacion robotica pero no dejan fuera otras formas de fuentes de energfa que puedan utilizarse como por ejemplo unidades capacitivas.
Aunque los contactos 130a, 130b electricos sobre la porcion 60 de base han sido descritos como alargados, lineales y de longitud igual, otras formas pueden ser indicadas. Por ejemplo, en lugar de ser lineales, los contactos 130a, 130b pueden ser curvados o arqueados. Algunos ejemplos de ello se muestran en las Figuras 17a, b, y c. En la Figura 17a, ambos primero y segundo contactos 130a, 130b son alargados pero estan curvados. En este caso, cada uno de los contactos 130a, 130b tienen sustancialmente el mismo radio de curvatura y subtienden sustancialmente el mismo grado de arco. Dicha configuracion puede acomodar una extension mayor de desalineacion angular entre el robot 2 y la estacion de acoplamiento 6 particularmente cuando el robot esta en una posicion lateral nominalmente central. En la Figura 17b, ambos contactos 130a, 130b estan curvados con sustancialmente el mismo radio de curvatura, pero el primer contacto 130a es mas corto que el segundo contacto 130b de manera que subtiende un grado de arco menor. Un ejemplo terminal se ilustra en la Figura 17c en la que el primer contacto 130a no es alargado y, de hecho, es sustancialmente circular mientras que el segundo contacto 130b es alargado y curvado como en los anteriores ejemplos.
Volviendo a los contactos 28, 30 electricos dispuestos sobre el robot 2 aunque han sido descritos anteriormente como estando alineados sobre un eje geometrico longitudinal L del robot, se debe apreciar que los contactos 28, 30 pueden tambien ser alineados linealmente entre sf pero no alineados a lo largo del eje geometrico longitudinal L del robot 2 sino desplazados de el. Asf mismo, cada uno de los contactos 28, 30 pueden estar descentrados entre sf en el caso de que fuera deseable debido a constricciones de espacio, y que pueda haber mas de dos contactos 28, 30 electricos del robot. Por ejemplo, un contacto electrico adicional podna disponerse con el fin de servir para recoger una senal electrica auxiliar dispuesta por un contacto electrico adicional dispuesto sobre la estacion de acoplamiento, o el contacto electrico adicional podna ser toma de tierra electrica.
El mecanismo 140 de activacion analizado anteriormente adopta la forma de una palanca 146 que esta montada de forma pivotante en la porcion 64 trasera de la estacion de acoplamiento 6. Dicha configuracion proporciona una solucion de habilitacion de espacio al problema de interbloqueo del suministro de energfa de la carga hacia los contactos 130a, 130b para el correcto posicionamiento del robot 2 sobre la estacion de acoplamiento. Sin embargo, como una alternativa a la palanca pivotante, se podna utilizar un vastago de empuje de desplazamiento lineal (no mostrado) para conseguir una funcion de interbloqueo de energfa similar.
Aunque el analisis anterior se ha centrado en un robot movil que incorpora unos contactos 28, 30 electricos dispuestos sobre su cara inferior para cooperar con el medio de contacto 8 electrico dispuesto sobre la superficie superior de la estacion 60 de base de la estacion de acoplamiento, debe apreciarse que un efecto equivalente podna, conseguirse, si los contactos 28, 30 electricos del robot estuvieran dispuestos sobre su superficie superior mientras el medio de contacto de la estacion de acoplamiento estuviera dispuesto sobre una superficie que se extendiera sobre la parte superior de la estacion movil con el fin de establecer la comunicacion con los contactos 28, 30 del robot.
Claims (13)
- 5101520253035REIVINDICACIONES1. - Una estacion de acoplamiento (6) para un robot (4) movil, que incluye una primera porcion lateral y una segunda porcion lateral y que aloja un sistema electrico que incorpora un medio de entrada de ene^a, y caracterizada porque el medio de entrada de ene^a incluye un primer tomacorriente (128) de entrada de energfa dispuesto sobre la primera porcion lateral y un segundo tomacorriente (128) de entrada de energfa dispuesto sobre la segunda porcion lateral.
- 2. - La estacion de acoplamiento (6) de la reivindicacion 1, en la que la primera porcion lateral y la segunda porcion lateral estan sobre lados opuestos de la estacion de acoplamiento (6).
- 3. - La estacion de acoplamiento (6) de la reivindicacion 1 o 2, en la que la estacion de acoplamiento (6) presenta un borde trasero y en la que el primer tomacorriente (128) de entrada de energfa y el segundo tomacorriente (128) de entrada de energfa estan situados proximos al borde trasero.
- 4. - La estacion de acoplamiento (6) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el primer tomacorriente (128) de entrada de energfa y el segundo tomacorriente (128) de entrada de energfa estan situados en una carcasa (64) alargada.
- 5. - La estacion de acoplamiento (6) de la reivindicacion 4, cuando dependa de la reivindicacion 3, en la que la carcasa (64) alargada define el borde trasero de la estacion de acoplamiento (6).
- 6. - La estacion de acoplamiento (6) de la reivindicacion 4 o 5, en la que cada extremo de la carcasa (64) alargada incluye una abertura y en la que los primero y segundo tomacorrientes (128) de entrada de energfa son accesibles a traves de una abertura respectiva.
- 7. - La estacion de acoplamiento (6) de una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, que incluye una porcion (62) trasera que esta articulada con la carcasa (64) alargada.
- 8. - La estacion de acoplamiento (6) de la reivindicacion 7, en la que la carcasa (64) alargada es sustancialmente cilmdrica y en la que la porcion (62) trasera presenta una porcion (74) de montaje de forma complementaria que se sujeta firmemente sobre la carcasa cilmdrica.
- 9. - La estacion de acoplamiento (6) de una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, en la que una porcion (70) de base se extiende hacia delante desde la carcasa (64) alargada.
- 10. - La estacion de acoplamiento (6) de la reivindicacion 9, en la que la porcion (70) de base incluye unos contactos (8, 130) de carga.
- 11. - La estacion de acoplamiento (6) de la reivindicacion 9 o 10, que incluye un interbloqueo (146) mecanico que esta montado de forma pivotante sobre la carcasa (64) alargada y que es operable mediante el acoplamiento del robot (4) movil sobre la porcion (70) de base.
- 12. - La estacion de acoplamiento (6) de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el primer tomacorriente (128) de entrada de energfa incluye un interbloqueo que desactiva el segundo tomacorriente (128) de entrada de energfa cuando un enchufe macho de suministro de energfa asociado es encajado en el primer tomacorriente (128) de entrada de energfa.
- 13. - La estacion de acoplamiento (6) de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el segundo tomacorriente (128) de entrada de energfa incluye un interbloqueo que desactiva el primer tomacorriente (128) de entrada de energfa cuando un enchufe macho de suministro de energfa asociado es encajado en el segundo tomacorriente (128) de entrada de energfa.
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