ES2710682T3 - Disposición articulada con al menos un eje accionado - Google Patents

Abstract

Disposición articulada con al menos un eje accionado, en particular para activar un movimiento de un componente de un robot, - en donde al menos un primer elemento base (15) aloja un primer elemento de rotación (16) y el primer elemento de rotación (16) puede rotar alrededor de un primer eje de rotación (14), - en donde el primer elemento de rotación (16) aloja un segundo eje de rotación (18) separado del primer eje de rotación (14), alrededor del cual un segundo elemento de rotación (22) puede pivotar en el primer elemento de rotación (16), - en donde el segundo elemento de rotación (26) aloja un tercer eje de rotación (25) separado del segundo eje de rotación (8), alrededor del cual un segundo elemento base (26) puede rotar con respecto al segundo elemento de rotación (22), - en donde el segundo eje de rotación (18), con respecto al primer eje de rotación (14) presenta un desplazamiento del eje (19) y el segundo eje de rotación (18) está inclinado con respecto al primer eje de rotación (14), y - en donde el primer y el segundo eje de rotación (14, 18) presentan un punto de intersección (29) que se sitúa por fuera de la disposición articulada (11), caracterizada porque el primer elemento de rotación (16) está diseñado como cuerpo de cuenco (46) y el segundo elemento de rotación (22) como cuerpo de segmento esférico (48), cuyo radio está adaptado a aquél del cuerpo de cuenco (46), formando una abertura.

Description

DESCRIPCION

Disposicion articulada con al menos un eje accionado

La invencion hace referencia a una disposicion articulada con al menos un eje accionado, en particular para la activacion de un movimiento de un robot.

En el area de la robotica se utilizan cada vez mas las asi llamadas plataformas moviles o robots. Las mismas deben adaptarse a diferentes condiciones y estructurarse en cuanto a sus movimientos y tareas de manipulacion. Para realizar las tareas de manipulacion, los robots mencionados presentan articulaciones, a traves de las cuales por ejemplo elementos de sujecion pueden desplazarse con respecto a un elemento del cuerpo y a una parte base. Usualmente, las articulaciones se utilizan como unidades de rotacion - inclinacion o como ejes propios lineales. Esto se conoce por ejemplo por las solicitudes JP 2005 014097 A, DE 10 2004 002 416 A1 y DE 37 90 743 A1. No obstante, las mismas presentan la desventaja de que no pueden realizar movimientos circulares naturales. Ademas, por ejemplo los ejes lineales presentan el problema de que en el caso de un robot con una inclinacion de la superestructura con respecto a un zocalo, a traves de ejes lineales, se produce un desplazamiento del centro de gravedad. Por lo tanto, la inclinacion mayormente se limita, pero a ello se asocia el hecho de que esos robots solo pueden utilizarse de forma condicionada para manipulaciones en el piso.

Se utilizan ademas articulaciones esfericas, como se conoce por ejemplo por las solicitudes US 2010/0037720 A1 y WO 2011/105 400 A1, para una fijacion en el cojinete. De este modo no resulta ninguna ventaja en cuanto al problema del desplazamiento del centro de gravedad en el caso de una inclinacion de una parte superior con respecto a un zocalo.

Por la solicitud JP 2009279700 A se conoce una disposicion articulada para un robot de multiples ejes para tareas de mecanizado y/o de montaje. Esa disposicion articulada comprende un primer elemento base en el cual esta proporcionado un primer elemento de rotacion. Ese primer elemento de rotacion aloja un segundo elemento de rotacion que, separado del primer eje de rotacion, puede pivotar alrededor de un segundo eje de rotacion. El segundo elemento de rotacion presenta un tercer eje de rotacion, separado del segundo eje de rotacion, alrededor del cual un segundo elemento base puede rotar con respecto al segundo elemento de rotacion. El segundo eje de rotacion presenta un desplazamiento del eje con respecto al primer eje de rotacion, y esta inclinado con respecto al eje de rotacion.

Por la solicitud DE 10 2013 205 008 A1 se conoce una unidad cinematica de un brazo de robot. La unidad cinematica mencionada comprende un primer brazo articulado con un primer eje pivotante y, situado de forma opuesta, con un segundo eje pivotante. En el segundo eje pivotante un segundo brazo de palanca esta montado de forma pivotante, el cual a su vez, situado de forma opuesta, presenta un tercer eje pivotante. Los tres ejes pivotantes se cruzan en un punto.

Por la solicitud EP 0115728 A1 se conoce ademas una disposicion articulada para el alojamiento de una boquilla de quemador, la cual presenta una estructura analoga con respecto a la solicitud DE 102013205008 A1.

En la solicitud FR 2791 294 A1 puede observarse ademas una disposicion para alojar una herramienta que puede rotar alrededor de un eje fijo, el cual a su vez, de forma inclinada con respecto al eje de rotacion fijo, aloja otro eje de rotacion, en donde la herramienta a su vez esta montada de forma rotativa.

El objeto de la invencion consiste en sugerir una disposicion articulada que posibilite un desplazamiento reducido del centro de gravedad con respecto a un eje central de la disposicion articulada.

Dicho objeto se soluciona a traves de una disposicion articulada, en donde un primer elemento base aloja un primer elemento de rotacion y el primer elemento de rotacion esta montado de forma rotativa alrededor de un primer eje de rotacion, el primer elemento de rotacion aloja un segundo eje de rotacion separado del primer eje de rotacion, alrededor del cual un segundo elemento de rotacion esta montado de forma pivotante en el primer elemento de rotacion. Ademas, el segundo elemento de rotacion presenta un tercer eje de rotacion, separado del segundo eje de rotacion, alrededor del cual un segundo elemento base puede rotar con respecto al segundo elemento de rotacion. El segundo eje de rotacion presenta un desplazamiento del eje con respecto al primer eje de rotacion, y esta inclinado con respecto al primer eje de rotacion, de modo que el primer y el segundo eje de rotacion presentan un punto de interseccion que se ubica por fuera de la disposicion articulada. Debido a esto, durante la activacion de un movimiento de inclinacion o de un movimiento de flexion entre el primer y el segundo elemento base el centro de gravedad solo se desplaza minimamente o no se desplaza en absoluto desde el primer, asi como desde el tercer eje de rotacion de la disposicion articulada. A traves del desplazamiento del eje entre el primer y el segundo eje de rotacion, asi como de la inclinacion del segundo eje de rotacion con respecto al primer eje de rotacion, se crea un punto de interseccion entre el primer y el segundo eje de rotacion, el cual se situa por fuera de la disposicion articulada. Debido a ello se agranda el area en la cual un centro de gravedad del sistema puede desplazarse de forma intrmsecamente estable.

En esa forma de ejecucion, partiendo desde el primer elemento base, a traves de la disposicion rotativa del primer elemento de rotacion alrededor del primer eje de rotacion y del segundo elemento de rotacion alrededor del segundo eje de rotacion, se produce la inclinacion maxima, donde la rotacion alrededor del tercer eje de rotacion se utiliza solamente para la orientacion de la otra estructura en el segundo elemento base. Debido a esto se introduce una inclinacion, en la cual, debido al desplazamiento del eje en el caso de un movimiento de ladeo en una direccion, tiene lugar un traslado del centro de gravedad en la otra direccion y, con ello, se crea una compensacion en la suma de los desplazamientos del eje entre el primer y el segundo eje.

El primer elemento de rotacion esta disenado como cuerpo de cuenco y el segundo elemento de rotacion como cuerpo de segmento esferico, los cuales respectivamente estan conectados con un elemento base. Debido a ello no solo se crea una disposicion estable, sino que tambien se posibilita que el segundo elemento de rotacion, en la extension del desplazamiento del eje entre el segundo y el tercer eje de rotacion, pueda desplazarse a lo largo de una superficie esferica.

Preferentemente, a traves de la disposicion rotativa del segundo elemento de rotacion con respecto al primer elemento de rotacion, se crea un espacio de trabajo, dentro del cual se situa el movimiento de rotacion del primer y del segundo elemento de rotacion, y el punto de interseccion de los ejes de rotacion del primer y del segundo elemento de rotacion se situa por fuera de ese espacio de trabajo. Tambien a traves de esta medida el centro de gravedad del segundo elemento base, asf como de una superestructura dispuesta en el mismo, solo puede estar desplazado mmimamente o no estar desplazado en absoluto con respecto al primer eje de rotacion de la disposicion articulada.

Segun una variante preferente de la invencion se preve que otro desplazamiento del eje entre el segundo eje de rotacion y el tercer eje de rotacion sea mas reducido o mas grande que el desplazamiento del eje entre el primer y el segundo eje de rotacion. Preferentemente, el respectivo angulo de inclinacion es identico. En ese caso, el tercer eje de rotacion esta alineado paralelamente con respecto al primer eje de rotacion. Tambien una forma de ejecucion de esa clase posibilita un traslado reducido del centro de gravedad.

De manera alternativa puede preverse que otro desplazamiento del eje entre el segundo eje de rotacion y el tercer eje de rotacion corresponda al desplazamiento del eje entre el primer y el segundo eje de rotacion. Preferentemente, tambien el respectivo angulo de inclinacion es identico. En ese caso, el tercer eje de rotacion esta alineado de forma colineal con respecto al primer eje de rotacion. Esto posibilita una optimizacion adicional para un traslado mmimo del centro de gravedad desde el punto central en el caso de una activacion de un movimiento de inclinacion o de flexion. Preferentemente, el segundo eje de rotacion esta inclinado con respecto al primer eje de rotacion en un angulo de inclinacion de 50°, en particular de 30°, o menos. Debido a ello, por una parte, puede alcanzarse una estabilidad estructural elevada y, por otra parte, la realizacion de manipulaciones en el piso con un robot de esa clase. La inclinacion maxima de la articulacion corresponde a la suma de los angulos de inclinacion entre los ejes de rotacion. Preferentemente, el radio del cuerpo de segmento esferico esta adaptado al radio del cuerpo de cuenco. En particular, el mismo se encuentra adaptado de modo que entre el cuerpo de segmento esferico y el cuerpo de cuenco se proporciona una abertura reducida, de manera que el cuerpo del segmento esferico, alrededor del segundo eje de rotacion, esta montado de forma libremente pivotante con respecto al cuerpo de cuenco.

Para la activacion de la disposicion articulada cada eje de rotacion es accionado a traves de un motor separado. Debido a ello puede tener lugar una activacion individual y una alineacion del segundo elemento base con respecto al primer elemento base, o de forma inversa.

Para cada eje de rotacion, de manera preferente, puede activarse un movimiento de rotacion desde una posicion cero en un angulo de /- 360° o menos. Debido a esto se logra un maximo de flexibilidad y alineacion en el espacio. De manera alternativa puede preverse que para el movimiento de rotacion de los elementos de rotacion en los ejes de rotacion esten proporcionados anillos colectores que posibilitan una capacidad de rotacion continua de los elementos de rotacion y/o de los elementos base.

La respectiva posicion de rotacion de los elementos de rotacion unos con respecto a otros o con respecto a los elementos base es registrada mediante un sensor, en particular mediante un indicador de valor absoluto. Debido a ello, tambien en el caso de un corte de corriente, para la activacion de la disposicion articulada se posibilita una deteccion del posicionamiento. Partiendo desde una posicion inicial puede detectarse la posicion de inclinacion respectivamente asumida, de modo que es posible una activacion retornando nuevamente a una posicion inicial.

Preferentemente, el primer y el segundo elemento base estan disenados como una placa base o una brida de conexion. Debido a ello se posibilita una adaptacion flexible a distintas situaciones de instalacion y posiciones de instalacion.

Preferentemente, los ejes de rotacion estan disenados como ejes huecos, de modo que se posibilita un pasaje de cables, por ejemplo partiendo desde un primer elemento base que esta unido de forma fija a un elemento de zocalo, para abastecer a los otros accionamientos para los ejes de rotacion. Ademas, en el segundo elemento base preferentemente esta proporcionada una superestructura, y un centro de gravedad de la superestructura se situa en el punto de interseccion del primer y del segundo eje de rotacion. A traves de una realizacion de esa clase se crea una disposicion especialmente segura en cuanto a ladeos.

Segun una primera forma de ejecucion alternativa, el primer elemento base esta disenado como una placa de montaje y comprende un motor que acciona el primer elemento de rotacion, el cual esta montado de forma rotativa con un cojinete para la placa de montaje. Debido a esto, la disposicion articulada puede montarse facilmente en muchas estructuras de soporte base, infraestructuras o similares, de modo que a partir de esto, por ejemplo con una superestructura dispuesta sobre el segundo elemento base, pueden lograrse las manipulaciones correspondientes. De manera alternativa, el primer elemento base puede estar disenado como una plataforma movil, en la cual el primer elemento de rotacion esta dispuesto de forma fija. La plataforma movil puede accionarse de forma rotativa alrededor de su propio eje, de modo que ese eje de rotacion forma al mismo tiempo el eje de rotacion del primer elemento de rotacion.

Ademas, la plataforma movil preferentemente presenta un chasis que es accionado de forma desplazable con un motor y que aloja acumuladores para los motores del eje de rotacion de los elementos de rotacion y elementos base, y el motor del chasis.

La invencion, asi como otras formas de ejecucion ventajosas y perfeccionamientos de la misma se describen y explican en detalle a continuacion mediante los ejemplos representados en los dibujos. Las caracteristicas que resultan de la descripcion y de los dibujos, segun la invencion, pueden aplicarse de forma individual o en conjunto en cualquier combinacion. Las figuras muestran:

Figura 1: una vista en seccion esquematica de una forma de ejecucion de la disposicion articulada en una posicion inicial,

Figura 2: una disposicion esquematica de la disposicion articulada segun la invencion,

Figura 3: una vista en seccion esquematica segun la figura 1 en una posicion de inclinacion,

Figura 4a: una vista esquematica de un robot en una posicion inicial,

Figura 4b: una vista en seccion esquematica del robot segun la figura 4a,

Figura 5a: una vista en perspectiva de un robot representado esquematicamente en una posicion de inclinacion, Figura 5b: una vista en seccion esquematica de la figura 5a, y

Figura 6: una vista lateral esquematica de una forma de ejecucion alternativa con respecto a la figura 1.

En la figura 1 esta representada una vista en seccion esquematica de una forma de ejecucion de una disposicion articulada 11 en una posicion inicial 12, asi como en una posicion cero. La figura 3 muestra la disposicion articulada 11 en una posicion de inclinacion. Esa disposicion articulada 11 comprende un primer eje de rotacion 14 que esta dispuesto de forma fija en un primer elemento base 15. A traves de ese primer eje de rotacion 14, un primer elemento de rotacion 16 se aloja de forma pivotante alrededor del primer eje de rotacion 14, con respecto al elemento base 15.

El primer elemento de rotacion 16 aloja un segundo eje de rotacion 18. El mismo, con respecto al primer eje de rotacion 14, esta dispuesto con un desplazamiento del eje 19 (figura 2) con respecto al primer eje de rotacion 14, y esta inclinado en un angulo de inclinacion 21 con respecto al primer eje de rotacion 14. Alrededor del segundo eje de rotacion 18 esta dispuesto de forma rotativa un segundo elemento de rotacion 22, el cual a su vez, con otro desplazamiento del eje 24, aloja un tercer eje de rotacion 25, alrededor del cual esta dispuesto de forma rotativa un segundo elemento base 26. De manera ventajosa, el otro desplazamiento del eje 24 corresponde al primer desplazamiento del eje 19, y el primer angulo de inclinacion 21 entre el primer y el segundo eje de rotacion 14, 18; de manera ventajosa, corresponde al segundo angulo de inclinacion 21 entre el segundo y el tercer eje de rotacion 18, 25; de modo que el tercer eje de rotacion 25 esta alineado de forma colineal con respecto al primer eje de rotacion 14.

En el elemento base 15, para la formacion del primer eje de rotacion 14, esta proporcionado un cojinete 41 que esta fijado en una placa de montaje 42 y, preferentemente, esta rodeado por una carcasa 43. Ese cojinete 41 aloja de forma rotativa un eje hueco 45, en donde se encuentra fijado el primer elemento de rotacion 16. El eje hueco 45 es activado de forma rotativa a traves de un motor no representado en detalle. Ese primer elemento de rotacion 16 puede estar disenado como una estructura de apoyo que esta disenada curvada y que en particular presenta un contorno en forma de cuenco o a modo de un espejo parabolico. Preferentemente, la estructura de apoyo esta realizada de un material rigido y de alta resistencia. Ese elemento de rotacion 16 puede alojar un cuerpo de cuenco 46 con una superficie cerrada, de modo que esta protegida la estructura de apoyo del primer elemento de rotacion 16, que se situa debajo. En el primer elemento de rotacion 16 esta conformado el segundo eje de rotacion 18 que en la estructura corresponde al primer eje de rotacion 14. El eje hueco 45 esta dispuesto de forma fija en el primer elemento de rotacion 16, de modo que el cojinete 41 gira el segundo elemento de rotacion 22 de forma rotativa alrededor del segundo eje de rotacion 18. Para el accionamiento rotativo se proporciona a su vez un motor 4, para activar la rotacion del segundo elemento de rotacion 22 con respecto al primer elemento de rotacion 16, independientemente de los otros movimientos de rotacion que deben activarse. El segundo elemento de rotacion 22 presenta una estructura soporte 47 que en un lado inferior aloja una cubierta o bien un cuerpo de segmento esferico 48 que esta disenado de forma complementaria con respecto el cuerpo de cuenco 46. De este modo, el cuerpo de cuenco 46 y el cuerpo de segmento esferico 48 estan distanciados uno con respecto a otro de modo que puede mantenerse reducido un espacio situado entre medio, para impedir un apriete a un riesgo de aplastamiento de elementos del cuerpo en el caso de movimientos pivotantes del segundo elemento de rotacion 22 con respecto al primer elemento de rotacion 16, garantizando asi una seguridad en cuanto a la construccion. Ademas, debido a esto puede crearse un espacio de construccion reducido en la estructura total de una disposicion articulada de esa clase. En el segundo elemento de rotacion 22, para la formacion del tercer eje de rotacion 25, esta dispuesto a su vez un cojinete 41, asi como un motor 44, para accionar el eje hueco 45 de forma rotativa, en donde esta dispuesta una placa de montaje 42 del segundo elemento base 26.

Los ejes huecos 45 se utilizan para conducir lineas de suministro, no representadas en detalle, para la activacion de los motores 44 individuales. En tanto por ejemplo el primer elemento base 15 este fijado sobre un zocalo de un robot, en donde esta proporcionado un suministro de energia y un controlador, la linea de suministro puede conducirse desde alli, mediante los ejes huecos 45 del primer eje de rotacion, hacia el motor 44 del segundo eje de rotacion 18, como tambien a traves del eje hueco 45 del segundo eje de rotacion 18, hacia el motor 44, para la activacion del movimiento de rotacion del elemento base 25 alrededor del tercer eje de rotacion 25. Ademas, a traves del eje hueco 45 del tercer eje de rotacion 25 pueden conducirse lineas de suministro para abastecer a otros componentes fijados en el segundo elemento base 26, accionamientos de movimiento, unidades de control y/o unidades de calculo, como tambien elementos de mando. Lo mismo aplica en direccion inversa, partiendo desde el segundo elemento base 26 hacia el primer elemento base 15.

Preferentemente, en uno de los dos extremos del eje hueco 45 esta proporcionado un rollo de cable que esta disenado como acumulador y que posibilita un enrollado y desenrollado automaticos de lineas de suministro en funcion del movimiento de rotacion activado de los elementos de rotacion 16, 22; asi como de los elementos base 15, 26.

La figura 2 muestra una representacion basica cinematica de la disposicion articulada 11 segun la figura 1, para aclarar la disposicion de los ejes de rotacion 14, 18, 25 y de los desplazamientos de ejes 19, 24; asi como del angulo de inclinacion 21 del eje de rotacion 18, con respecto al eje de rotacion 14, asi como del eje de rotacion 25 con respecto al eje de rotacion 18. A modo de ejemplo, el primer eje de rotacion 14 esta representado alineado de forma vertical. El segundo eje de rotacion 18 esta inclinado con respecto al primer eje de rotacion 14 en un angulo de inclinacion 21 de por ejemplo 30°. Al mismo tiempo, el segundo eje de rotacion 18 esta distanciado en el desplazamiento del eje 19, con respecto al primer eje de rotacion 14. En el caso de una rotacion del primer elemento de rotacion 16 alrededor del primer eje de rotacion 14, el segundo eje de rotacion 18 intersecta el primer eje de rotacion 14 en el punto de interseccion 29. Ese punto de interseccion 29, preferentemente, representa un punto central de la esfera del cuerpo de cuenco 46 disenado como primer elemento de rotacion 16. El tercer eje de rotacion 25, en una posicion inicial, esta dispuesto de forma coincidente con respecto al primer eje de rotacion 14, ya que el desplazamiento del eje 24 entre el segundo y el tercer eje de rotacion 18, 25 corresponde al desplazamiento del eje entre el primer y el segundo eje de rotacion 14, 18. En el caso de un movimiento de rotacion del segundo eje de rotacion 18, el tercer eje de rotacion 25 rota alrededor del segundo eje de rotacion 18, donde el tercer eje de rotacion 25 cruza siempre igualmente el punto de interseccion 29. Debido a esto puede alcanzarse una posicion de inclinacion maxima 31 que esta representada a modo de ejemplo en la figura 3 o en la figura 5b. El desplazamiento del eje 19 entre el primer y el segundo eje de rotacion 14, 18; como tambien el desplazamiento del eje 24 entre el segundo eje de rotacion 18 y el tercer eje de rotacion 25, estan practicamente sumados, de modo que el tercer eje de rotacion 25 determina la inclinacion maxima con respecto al primer eje de rotacion 14, por ejemplo alineado de forma vertical.

Partiendo del angulo de inclinacion maximo, el angulo de inclinacion 21 entre el primer y el segundo eje de rotacion 14, 18 se determina dividiendo por la mitad el angulo de inclinacion maximo 21, de modo que los ejes de rotacion 14, 18 y 25 se alinean unos con respecto a otros.

En la posicion de incinacion representada en la figura 3, el segundo elemento de rotacion 22, con respecto al primer elemento de rotacion 16, esta representado en una posicion extendida de forma maxima, la cual puede rotarse en 360° mediante el primer elemento de rotacion 16. Debido a esto se forma un espacio de trabajo para el dispositivo articulado 11. El punto de interseccion 29 de los ejes de rotacion 14, 18 y/o 25 se situa por fuera de ese espacio de trabajo. Preferentemente, el punto de interseccion 29 se situa dentro de un espacio ficticio 49, es decir, un espacio cilindrico proyectado que resulta a traves de la circunferencia externa del primer elemento de rotacion 16, en particular del cuerpo de cuenco 46, y que se situa por encima del primer elemento de rotacion 16 y por fuera del espacio de trabajo de la disposicion articulada. Debido a esto se alcanza una posicion estable tambien al adoptarse una inclinacion, por ejemplo de una superestructura 35.

En la figura 4a se representa una disposicion esquematica de un robot 33 que presenta una plataforma movil 34 con una superestructura 35 que puede desplazarse con respecto a la misma, cuyo centro de gravedad 51 esta representado. Para una mayor claridad no estan representados elementos de manipulacion, como por ejemplo brazos, asi como tambien otros componentes requeridos y/o sensores y/o elementos de mando para el control, como por ejemplo una pantalla tactil. En la figura 4b esta representada una disposicion en seccion esquematica en la cual puede observarse la alineacion de la disposicion articulada 11. Como esta representado en la figura 1 - la misma se encuentra instalada, a modo de ejemplo, es decir que el elemento base 15 esta fijado en la plataforma movil 34.

El elemento base 15 puede ser por ejemplo una placa base y una brida de conexion que puede fijarse en un zocalo de un robot. De forma opuesta, el segundo elemento base 26 puede estar proporcionado como plato, placa o brida de conexion, para portar una superestructura 35 de un robot 33.

De manera alternativa, una disposicion articulada 11 de esa clase puede utilizarse tambien para una articulacion de hombro, brazo, rodilla, mano o cuello. La alineacion de la disposicion articulada entre los dos componentes que deben unirse tendra lugar en funcion del movimiento que debe activarse.

En las figuras 5a y 5b esta representado un robot 33 de esa clase, en una posicion de inclinacion maxima 31. La figura 5b muestra la disposicion de los ejes de rotacion 14, 18 y 25 que se intersectan en el punto de interseccion 29. En base a ello es evidente que, debido al desplazamiento del eje 19 entre el primer y el segundo eje de rotacion 14, 18; tiene lugar un traslado del centro de gravedad en la dimension del desplazamiento del eje 19, con respecto al primer eje de rotacion 14. El centro de gravedad 51 se situa por ejemplo en el punto de interseccion 29. Debido a ello se posibilita por una parte una estabilidad estructural aumentada y, por otra parte, un angulo de inclinacion aumentado. De manera alternativa, el centro de gravedad 51 puede no ser coincidente con el punto de interseccion 29. En un caso de esa clase, el centro de gravedad 51 se traslada cerca del punto de interseccion 19, alrededor del eje 14, donde sin embargo se proporciona igualmente una estabilidad estructural aumentada debido al punto de interseccion 29 dentro del espacio de trabajo 49.

La disposicion articulada 11 posibilita un movimiento analogo de una articulacion esferica, pero esa disposicion articulada 11 requiere un espacio de construccion mas reducido. Ademas, un traslado del centro de gravedad al adoptarse una posicion de inclinacion puede lograrse para aumentar la estabilidad estructural y para agrandar el area de trabajo. Ademas, una disposicion de esa clase, por una parte, necesita un espacio de construccion reducido y, por otra parte, posibilita un espacio de trabajo grande.

En la figura 6 se representa una vista esquematica de una forma de ejecucion alternativa de la disposicion articulada 11 relativa a la figura 1. El elemento base 15 esta disenado como plataforma movil 34, donde el primer elemento de rotacion 16 esta fijado de forma resistente a la torsion en la plataforma movil 34. El primer elemento de rotacion 16, a modo de ejemplo, puede estar conectado a una superficie de conexion de la plataforma movil 34 mediante una union separable, en particular una union por tornillos. La disposicion rotativa del elemento de rotacion 16 con respecto al elemento base 15 segun la figura 1 puede suprimirse en esta forma de ejecucion. Mas bien, la plataforma movil 34 presenta un chasis 53 con ruedas 54 o similares, de modo que la plataforma movil 34 puede activarse de forma rotativa alrededor de su propio eje central, de manera que el eje central de la plataforma movil 34 forma el primer eje de rotacion 14 del primer elemento de rotacion 16. La plataforma movil 34 comprende ademas al menos un motor 56 para activar el chasis 53, asi como las ruedas 54. Se proporcionan ademas un controlador 55 y un dispositivo de procesamiento de datos 55 para activar la plataforma movil 34 y/o la disposicion articulada 11. De manera complementaria, en la plataforma movil 34 pueden estar proporcionados acumuladores 57 que se utilizan para el accionamiento de la plataforma movil 34 y/o de los motores de la disposicion articulada 11.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Disposicion articulada con al menos un eje accionado, en particular para activar un movimiento de un componente de un robot,

- en donde al menos un primer elemento base (15) aloja un primer elemento de rotacion (16) y el primer elemento de rotacion (16) puede rotar alrededor de un primer eje de rotacion (14),

- en donde el primer elemento de rotacion (16) aloja un segundo eje de rotacion (18) separado del primer eje de rotacion (14), alrededor del cual un segundo elemento de rotacion (22) puede pivotar en el primer elemento de rotacion (16),

- en donde el segundo elemento de rotacion (26) aloja un tercer eje de rotacion (25) separado del segundo eje de rotacion (8), alrededor del cual un segundo elemento base (26) puede rotar con respecto al segundo elemento de rotacion (22),

- en donde el segundo eje de rotacion (18), con respecto al primer eje de rotacion (14) presenta un desplazamiento del eje (19) y el segundo eje de rotacion (18) esta inclinado con respecto al primer eje de rotacion (14), y

- en donde el primer y el segundo eje de rotacion (14, 18) presentan un punto de interseccion (29) que se situa por fuera de la disposicion articulada (11), caracterizada porque el primer elemento de rotacion (16) esta disenado como cuerpo de cuenco (46) y el segundo elemento de rotacion (22) como cuerpo de segmento esferico (48), cuyo radio esta adaptado a aquel del cuerpo de cuenco (46), formando una abertura.

2. Disposicion articulada segun la reivindicacion 1, caracterizada porque a traves de la disposicion rotativa del segundo elemento de rotacion (22) con respecto al primer elemento de rotacion (16) esta conformado un espacio de trabajo dentro del cual se situan los movimientos de rotacion del primer y del segundo elemento de rotacion (16, 22), y el punto de interseccion (29) de los ejes de rotacion (14, 18) del primer y del segundo elemento de rotacion (16, 22) se situa por fuera de ese espacio de trabajo.

3. Disposicion articulada segun la reivindicacion 1, caracterizada porque otro desplazamiento del eje (24) entre el segundo eje de rotacion (18) y el tercer eje de rotacion (25) es mas reducido o mas grande que el desplazamiento del eje (19) entre el primer y el segundo eje de rotacion (14, 18) y preferentemente el angulo de inclinacion (21) entre el primer eje de rotacion (14) y el segundo eje de rotacion (18) es igual al angulo de inclinacion (21) del segundo eje de rotacion (18) con respecto al tercer eje de rotacion (25).

4. Disposicion articulada segun la reivindicacion 1, caracterizada porque otro desplazamiento del eje (24) entre el segundo eje de rotacion (18) y el tercer eje de rotacion (25) corresponde al desplazamiento del eje (19) entre el primer y el segundo eje de rotacion (14, 18) y preferentemente el angulo de inclinacion (21) entre el primer eje de rotacion (14) y el segundo eje de rotacion (18) es igual al angulo de inclinacion (21) del segundo eje de rotacion (18) con respecto al tercer eje de rotacion (25).

5. Disposicion articulada segun la reivindicacion 1, caracterizada porque cada eje de rotacion (14, 18, 25) es accionado a traves de un motor separado.

6. Disposicion articulada segun la reivindicacion 1, caracterizada porque para cada eje de rotacion (14, 18, 25) puede activarse un movimiento de rotacion desde una posicion cero, en un angulo de /- 360° o menos.

7. Disposicion articulada segun la reivindicacion 1, caracterizada porque en los ejes de rotacion (14, 18, 25) estan proporcionados anillos colectores, a traves de los cuales puede activarse la capacidad de rotacion de los elementos de rotacion (16, 22) y de los elementos base (15, 26).

8. Disposicion articulada segun la reivindicacion 1, caracterizada porque una respectiva posicion de rotacion de los elementos de rotacion (16, 22) y de al menos un elemento base (15, 26) estan registradas con un sensor, en particular con un indicador de valor absoluto.

9. Disposicion articulada segun la reivindicacion 1, caracterizada porque el primer elemento base (15) y el segundo elemento base (26) estan disenados como una placa base o como una brida de conexion.

10. Disposicion articulada segun la reivindicacion 1, caracterizada porque el eje de rotacion (14, 18, 25) esta disenado como eje hueco que se utiliza como pasaje de cables.

11. Disposicion articulada segun la reivindicacion 1, caracterizada porque en el segundo elemento base (26) esta dispuesta una superestructura (35) y un centro de gravedad (51) de la superestructura (35) se situa en el punto de interseccion (29) del primer y del segundo eje de rotacion (14, 18).

12. Disposicion articulada segun la reivindicacion 1, caracterizada porque el primer elemento base (15) esta disenado como una placa de montaje (42) y comprende un motor (44) que acciona el primer elemento de rotacion (16) que esta montado de forma rotativa con un cojinete (41) para el montaje de la placa (42).

13. Disposicion articulada segun la reivindicacion 1, caracterizada porque el primer elemento base (15) esta disenado como una plataforma movil (34), en la cual esta dispuesto de forma fija el primer elemento de rotacion (16).

14. Disposicion articulada segun la reivindicacion 13, caracterizada porque la plataforma movil (34) presenta al menos un chasis (53) que es accionado de forma desplazable con un motor (56) y presenta acumuladores (57) para los motores de los ejes de rotacion (14, 18, 25) y para el motor (56) del chasis (53).