ES2823278T3 - Procedimiento para el funcionamiento autónomo de un dispositivo de compactación - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el funcionamiento autónomo de un dispositivo de compactación (1) para la compactación de un subsuelo (2), que comprende las siguientes etapas de procedimiento: a) es seleccionada para ser tratada una superficie (3) del subsuelo (2) a ser compactado, b) el dispositivo de compactación (1) y/o al menos una parte de la superficie (3) a ser tratada son preparados, de tal manera que el dispositivo de compactación (1) trata automáticamente la superficie (3) a ser tratada, al menos en un funcionamiento autónomo, y en el curso del mismo barre al menos esencialmente cada punto de la superficie (3) a ser tratada por lo menos una vez, c) un dispositivo de determinación de la posición es conducido a lo largo de una trayectoria (5) que representa al menos una parte de un límite exterior (4) de la superficie (3) a ser tratada, siendo captados los datos de posición por medio del dispositivo de determinación de la posición al menos de forma intermitente mientras que el dispositivo de determinación de la posición está siendo guiado a lo largo de la trayectoria (5), d) con la ayuda de los datos de posición de la trayectoria (5) captados es generada una información electrónica sobre la posición del límite exterior (4) de la superficie (3) a ser tratada, e) el dispositivo de compactación (1) recibe la información electrónica, de modo que en su funcionamiento autónomo en caso de colisión con el límite exterior (4) puede adaptar automáticamente su dirección de marcha para que permanezca al menos esencialmente sobre la superficie (3) a tratar, caracterizado por la siguiente etapa de procedimiento: f) la trayectoria es recorrida manualmente por una persona que lleva el dispositivo de determinación de la posición y lo conduce a lo largo de la trayectoria (5).

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para el funcionamiento autónomo de un dispositivo de compactación

Introducción

La presente invención se refiere a un procedimiento para el funcionamiento autónomo de un dispositivo de compactación para compactar un subsuelo, que comprende las siguientes etapas de procedimiento:

a) es seleccionada para ser tratada una superficie del subsuelo a compactar,

b) el dispositivo de compactación y/o la superficie a ser tratada son preparados, de tal manera que el dispositivo de compactación trata automáticamente la superficie a ser tratada, al menos en un funcionamiento autónomo, y en el curso de este barre al menos esencialmente cada punto de la superficie a ser tratada por lo menos una vez,

c) un dispositivo de determinación de la posición es conducido a lo largo de una trayectoria que representa al menos una parte de un límite exterior de la superficie a ser tratada, siendo captados los datos de posición al menos de forma intermitente por medio del dispositivo de determinación de la posición mientras que el dispositivo de determinación de la posición está siendo guiado a lo largo de la trayectoria,

d) con la ayuda de los datos de posición de la trayectoria captados es generada una información electrónica sobre la posición del límite exterior de la superficie a ser tratada,

e) el dispositivo de compactación recibe la información electrónica, de modo que en su funcionamiento autónomo en caso de colisión con el límite exterior puede adaptar automáticamente su dirección de marcha, de manera que permanezca al menos esencialmente sobre la superficie a tratar.

En el contexto de la presente solicitud se entiende por "dispositivo de compactación" cualquier tipo de dispositivo que sea adecuado para compactar un subsuelo. La compactación de un subsuelo es particularmente importante en la construcción. Se trata concretamente de evitar un asentamiento posterior de un subsuelo debido a masas cagadas sobre el subsuelo. Los asentamientos de este tipo pueden concretamente conducir a daños posteriores de una estructura que sea erigida sobre el subsuelo. Esto debe tenerse en cuenta tanto en la construcción de carreteras como en la construcción de edificios. En cuanto a los dispositivos de compactación se trata por regla general de aparatos vibratorios que presentan una masa relativamente grande. Debido al efecto combinado de vibración y fuerza de peso del dispositivo de compactación respectivo es proporcionada la potencia de compactación. Esta consiste en que pequeñas partes o partículas individuales del subsuelo respectivo se "comprimen" y de esta manera se anticipa una compresión posterior de las partículas.

En el contexto de la presente solicitud, "preparación" caracteriza a un tipo de preparación que se refiere al dispositivo de compactación o a la respectiva superficie del subsuelo a tratar, o a ambos. La preparación puede consistir, por ejemplo, en dotar a la superficie a tratar de elementos delimitadores, lo que impone al dispositivo de compactación un límite de la superficie a tratar.

En el contexto de la presente solicitud, el término "funcionamiento autónomo" denota un modo de funcionamiento del dispositivo de compactación en el que este puede funcionar al menos temporalmente sin la influencia de una persona que guie al dispositivo de compactación. En particular en el funcionamiento autónomo, el dispositivo de compactación puede desplazarse de forma autónoma por la superficie a tratar, de modo que el subsuelo en la superficie a tratar sea compactado. También puede entenderse como funcionamiento autónomo en el sentido de la presente solicitud el funcionamiento de un dispositivo de compactación que requiere una supervisión periódica por parte de una persona responsable, pudiendo ser necesaria una supervisión de este tipo en particular debido a las condiciones del marco legal. A pesar de una supervisión de este tipo, el dispositivo de compactación puede efectuar el tratamiento de la superficie respectiva sin la influencia activa permanente de un operario de máquina.

En el presente documento, un "punto" de la superficie a tratar debe entenderse en cierto modo como una superficie parcial de la superficie a tratar, y no como un punto en el sentido puramente matemático. Por tanto, es concebible por ejemplo que una superficie ya tratada sea considerada completamente tratada, es decir que todos los puntos de esta superficie a tratar son considerados como barridos, aunque quizá puntos individuales de tamaño insignificante, por ejemplo en el rango de unos pocos centímetros cuadrados, pueden no haber sido barridos por el dispositivo de compactación. Por tanto, solo se puede hablar de un punto no tratado cuando una porción de superficie no despreciable de la superficie a tratar no fue barrida ni una sola vez mediante el dispositivo de compactación, aunque el procedimiento terminó. El hecho de que un punto respectivo sea insignificante o no, depende en particular de la situación de construcción individual o del propósito de determinación respectivo de la superficie a tratar. En la construcción de edificios, por ejemplo, no se puede pasar por alto una superficie parcial no tratada de unos pocos metros cuadrados. En tal caso, la superficie a tratar se consideraría no completamente tratada y, por tanto, no todos los puntos de la superficie a tratar se considerarían como "barridos por lo menos una vez" en el sentido de la presente solicitud.

En el contexto de la presente solicitud se puede entender por "datos de posición" datos de posición tanto absolutos como relativos. Los datos de posición absolutos son aquellos que considerados globalmente son unívocos, por ejemplo en forma de un grado de longitud, un grado de anchura y una altura. Por el contrario, los datos de posición relativos se refieren a un punto de referencia local, por ejemplo un punto cercano a la superficie a tratar. Los datos de posición captados pueden ser formulados en forma cartesiana o polar, por ejemplo. Ambos tipos de datos de posición pueden ser útiles para detectar el límite exterior de la superficie a tratar, utilizándose preferiblemente datos de posición absolutos, ya que para ello no se requiere ninguna referencia relativa adicional.

En el curso de la generación de la información electrónica que describe la posición del límite exterior de la superficie a tratar, no es determinante si esto tiene lugar simultáneamente con la captación de los datos de posición o solo después de la finalización de la misma. La información electrónica puede estar presente por ejemplo en forma de un archivo electrónico que tiene un formato comprensible adecuado para una aplicación de software específica.

Con respecto a la "permanencia del dispositivo de compactación sobre la superficie a tratar", no es esencialmente perjudicial para el éxito del procedimiento según la invención si el dispositivo de compactación no experimenta inmediatamente un cambio de su dirección de marcha en caso de colisión con el límite exterior, sino que quizá pase del límite exterior al menos una cierta medida. Este puede ser por ejemplo el caso si el dispositivo de compactación en el curso de la variación de su dirección de marcha cruza "accidentalmente" el límite exterior de la superficie a tratar.

Debe tenerse en cuenta que el dispositivo de compactación puede ser, por ejemplo, una placa vibratoria típica, cuyo movimiento progresivo se produce solo y únicamente debido a masas que oscilan asimétricamente. De esto se deduce que no es posible dirigir una placa vibratoria de este tipo con la misma precisión que es concebible por ejemplo para un dispositivo guiado sobre ruedas. Por tanto, una inexactitud en el movimiento de un dispositivo de compactación de este tipo puede conducir por ejemplo a un cruce en principio no deseado, pero sin embargo insignificante, del límite exterior de la superficie a tratar. Tal cruce es no perjudicial para el procedimiento según la invención. En particular, se debería tener cuidado de que un cruce del dispositivo de compactación por encima del límite exterior se produzca como máximo en una medida tal que corresponda a la dimensión más larga del propio dispositivo de compactación. En otras palabras, por ejemplo en el caso de una placa vibratoria cuya dimensión más larga es su longitud de 1,5 m, el límite exterior no debe superarse en más de 1,5 m. En el contexto de la presente solicitud se consideraría que este dispositivo de compactación "permanece esencialmente en la superficie a tratar" si se encuentra en su cruce máximo.

En el contexto de la presente solicitud se entiende por "dispositivo de determinación de la posición" cualquier tipo de dispositivo que sea adecuado para captar una posición relativa o absoluta. Un dispositivo de determinación de la posición de este tipo puede estar formado por ejemplo por un módulo GPS. Además, un dispositivo de determinación de la posición puede disponer de sensores de posición, una brújula eléctrica, sensores ópticos, sensores de ultrasonidos o similares. En particular los tipos de sensores mencionados en último lugar son adecuados para determinar una posición relativa del dispositivo de compactación que está orientada por ejemplo a un subsuelo, a puntos fijos o similares.

Típicamente, por medio del dispositivo de determinación de la posición se puede registrar una curva cerrada en sí que representa el límite exterior de la superficie a tratar. En este caso, el límite exterior está formado completamente por una trayectoria que es captada mediante el dispositivo de determinación de la posición. De igual modo es concebible que al menos parte del límite exterior de la superficie a tratar ya esté limitado arquitectónicamente, por ejemplo por un edificio adyacente. Tal sector de la superficie a ser tratada no tiene por qué formar parte de la trayectoria que es captada mediante el dispositivo de determinación de la posición, al menos no necesariamente. En particular, al dispositivo de compactación en su funcionamiento autónomo le es posible tener en cuenta tal límite exterior arquitectónico o una parte del mismo, de modo que el dispositivo de compactación "hace tope" en esta parte arquitectónica del límite exterior o registra el obstáculo respectivo por medio de sensores correspondientes. Una información electrónica sobre la posición del límite exterior en tal sector o parte del mismo no es absolutamente necesaria. En consecuencia puede ser suficiente, dependiendo de la situación de montaje, detectar únicamente una parte del límite exterior por medio del dispositivo de determinación de la posición.

Una "captación intermitente" de datos de posición puede consistir, por ejemplo, en que estos últimos son captados en intervalos de tiempo discretos determinados, por ejemplo cada segundo. De igual modo es concebible que un instante de captación en el que se detecta una posición actual del dispositivo de determinación de la posición sea determinado manualmente, por ejemplo por accionamiento de un interruptor de disparo correspondiente.

La generación de una "información electrónica" basada en los datos de posición captados pueden consistir, por ejemplo, en que los datos de posición individuales, que en cierta medida están en forma de datos de puntos, conectando los puntos de datos individuales se conviertan en una trayectoria virtual, que luego describa el límite exterior de la superficie a tratar. Por ejemplo, es concebible que se genere una línea poligonal a partir de un conjunto de puntos fijos captados a lo largo de la trayectoria respectiva, que luego corresponde al límite exterior de la superficie a tratar. De igual modo es concebible que los datos de posición captados sean manipulados manualmente, con lo que se genera la información electrónica.

La "provisión" del dispositivo de compactación con la información electrónica comprende una provisión tanto electrónica como mecánica. Por tanto, es concebible por ejemplo transferir la información electrónica a una memoria de datos del dispositivo de compactación, pudiendo el dispositivo de compactación por medio de una instalación de procesamiento de datos integrada procesar la información electrónica almacenada en la memoria de datos y finalmente poder iniciar un funcionamiento autónomo sobre su base. Asimismo, también es concebible que la información electrónica se ponga a disposición del dispositivo de compactación en una forma almacenada en una memoria de datos. Por ejemplo, es concebible que la información electrónica esté almacenada en una memoria USB que sea conectada al dispositivo de compactación. También es concebible que la información electrónica sea generada y almacenada directamente por medio del dispositivo de determinación de la posición y el dispositivo de determinación de la posición como tal sea conectado al dispositivo de compactación como un todo. De esta manera, el dispositivo de compactación sería provisto simultáneamente de un dispositivo de determinación de la posición y de la información electrónica necesaria sobre la posición del límite exterior de la superficie a tratar.

La "colisión" del dispositivo de compactación con el límite exterior describe una situación en la que el dispositivo de compactación toca al límite exterior establecido virtualmente. Por tanto, al menos no se produce necesariamente una colisión mecánica en forma de choque del dispositivo de compactación con un objeto.

Estado de la técnica

Un procedimiento del tipo descrito al principio ya es conocido en el estado de la técnica. Para ello se hace referencia en primer lugar al documento abierto a inspección pública alemán DE 10 2012 208 554 A1. Este describe un procedimiento para planificar y ejecutar procesos de compactación de suelo, en particular para la compactación de asfalto. El documento se ocupa de la cuestión de cómo un determinado tramo de una trayectoria de un trazado a construir se puede tratar de manera particularmente eficiente mediante un dispositivo de compactación. Para ello, el documente propone, entre otras cosas, equipar al dispositivo de compactación con un módulo GPS, mediante el cual se posibilita al dispositivo de compactación captar datos sobre su posición actual.

Por medio de estos datos de posición, el dispositivo de compactación conocido también puede recorrer de manera autónoma una cierta trayectoria predeterminada, por lo que, según la publicación, únicamente se requiere una intervención ocasional por parte del personal operario.

El procedimiento conocido tiene el inconveniente de que toda la trayectoria que va a ser recorrida por medio del dispositivo de compactación debe registrarse y determinarse antes del funcionamiento autónomo del dispositivo de compactación allí presente para que el dispositivo de compactación pueda seguir esta trayectoria. Un procedimiento de este tipo es particularmente desventajoso en el caso de superficies grandes, que pueden darse generalmente en grandes obras de construcción, así como en el caso de contornos irregulares de una superficie respectiva, ya que puede estar asociado a un coste considerable para planificar completamente cada movimiento del dispositivo de compactación antes del funcionamiento autónomo.

Además, el documento DE 19983437 T1 describe un procedimiento para configurar un contorno de un área para ser tratada por una máquina móvil. Este procedimiento comprende una pluralidad de etapas de procedimiento, de modo que en una primera etapa de procedimiento en primer lugar se instruye manualmente una trayectoria circunferencial del área a tratar. Para ello, un dispositivo de determinación de la posición se desplaza a varios puntos característicos de una trayectoria circunferencial del área a tratar y se realiza en cada caso una consulta de posición en los puntos en cuestión. De esta manera se captan las posiciones de varios puntos que juntos definen un contorno del área a tratar después de que se haya completado esta etapa del procedimiento. Después de la instrucción, el software propone un modo de tratamiento preferido, es decir, una trayectoria de trabajo para el tratamiento del área ahora definida. El tratamiento de esta zona se realiza entonces de forma autónoma, pudiendo la máquina respectiva comprobar continuamente su posición con respecto a la zona a tratar por medio del dispositivo de determinación de la posición.

El procedimiento conocido debe considerarse desventajoso en la medida en que el registro de la trayectoria circunferencial del área a tratar es largo y complicado.

Objeto

Por tanto, la presente solicitud se propone el objeto de proporcionar un procedimiento que requiera un coste de preparación para el funcionamiento autónomo de un dispositivo de compactación menor que el estado de la técnica.

Solución

El objeto propuesto se consigue según la invención partiendo de un procedimiento del tipo descrito al principio mediante la siguiente etapa de procedimiento:

f) la trayectoria es recorrida manualmente por una persona, de modo que la persona lleva el dispositivo de determinación de la posición y lo conduce a lo largo de la trayectoria.

Por el término “recorrido manual” se entiende en particular un recorrido de la trayectoria respectiva, de modo que el dispositivo de determinación de la posición es llevado por la persona que recorre la trayectoria.

El procedimiento según la invención tiene muchas ventajas. En particular la trayectoria deseada puede ser captada de forma especialmente rápida y sencilla, pudiendo ser llevado un dispositivo de determinación de la posición móvil por una persona que registra la trayectoria a lo largo de la misma. La ventaja de la velocidad respecto al estado de la técnica consiste por un lado en que no es necesario en absoluto el dispositivo de compactación como tal para la etapa de trabajo del registro del límite exterior de la superficie a tratar. Por tanto, se suprimen por ejemplo una descarga del dispositivo de compactación, así como su instalación en un punto del límite exterior. Por otro lado, existe la ventaja de que una persona puede recorrer el límite exterior mucho más rápido de lo que lo puede recorrer un dispositivo de compactación típico. Esto último se basa en la generalmente muy baja velocidad de movimiento progresivo de los típicos dispositivos de compactación que se sitúa por debajo de 1 km/h. Por el contrario, una persona que conduce un dispositivo de determinación de la posición puede recorrer la trayectoria respectiva a una velocidad de 3 km/h a 5 km/h.

Ventajosamente el dispositivo de determinación de la posición guiado manualmente es conectado al dispositivo de compactación después del fin del registro de los datos de posición. Como ya se explicó anteriormente, para el funcionamiento autónomo del dispositivo de compactación es necesario que este disponga de un dispositivo de determinación de la posición. Dispositivos de determinación de la posición adecuados, en particular módulos GPS complejos, a veces puede ocasionar costes de inversión considerables. Por tanto, definitivamente es una ventaja emplear un dispositivo de determinación de la posición de manera eficiente. En particular, es concebible realizar el dispositivo de determinación de la posición portátil y acoplarlo en cierto modo al dispositivo de compactación después de que se hayan registrado los datos de posición de la trayectoria y luego usarlo durante el funcionamiento autónomo.

Según la invención, el gasto para la preparación de la superficie a tratar se reduce significativamente, entendiéndose que la relación entre el gasto de preparación y el tiempo de tratamiento es más favorable cuanto mayor sea la superficie a tratar y por tanto más largo sea el límite exterior de esta superficie. Particularmente ventajoso es además que la definición de la superficie a tratar como tal no requiera ningún esfuerzo especial; en particular, sin planificación previa el dispositivo de determinación de la posición puede ser guiado en cierto modo espontáneamente en el sitio a lo largo de cualquier trayectoria especificada, obteniéndose como resultado la definición del límite exterior de la superficie a tratar. Por tanto, la "programación" del dispositivo de compactación puede realizarse incluso con los mínimos conocimientos de la situación real de la construcción y además sin conocimientos previos por parte de nadie.

Ventajosamente, en el curso de la generación de la información electrónica sobre la base de los datos de posición registrados se verifica si el límite exterior de la superficie a tratar que resulta virtualmente está "cerrado". De esta forma se asegura que en cierto modo el dispositivo de compactación “no puede salirse” por error de la superficie a tratar en un punto determinado. Por tanto, una comprobación de este tipo aumenta la seguridad de funcionamiento del dispositivo de compactación en su modo autónomo.

Preferentemente, la trayectoria a lo largo de la cual es guiado el dispositivo de determinación de la posición durante la captación de los datos de posición es cerrada en sí. Esto puede ser útil incluso si al menos una parte del límite exterior de la superficie a tratar ya está limitada debido a las condiciones arquitectónicas y no sería estrictamente necesario un registro por separado de los datos de posición, al menos para esta parte. El procesamiento de los datos de posición y la generación de la información electrónica se pueden llevar a cabo de manera particularmente fácil cuando existe una trayectoria cerrada en sí.

Ventajosamente es generada una línea poligonal a partir de los datos de posición que fueron recopilados a lo largo de la trayectoria. Tal línea poligonal consta de una pluralidad de sectores rectos que se extienden entre puntos fijos. La geometría de tal trayectoria o de un límite exterior resultante de la misma es en consecuencia relativamente sencilla, en cualquier caso menos compleja que la de un límite exterior que contiene porciones de trayectoria que oscilan o se curvan. Después se requiere de forma particularmente ventajosa un contorno lo más simple posible del límite exterior para el funcionamiento autónomo del dispositivo de compactación, de modo que la porción de "recorrido recto" del dispositivo de compactación sea lo más alta posible.

Ventajosamente una posición del dispositivo de compactación durante su funcionamiento autónomo es determinada al menos temporalmente por medio de al menos un dispositivo de determinación de la posición y al menos una brújula eléctrica. El dispositivo de determinación de la posición se utiliza en primer lugar para determinar la posición absoluta o relativa del dispositivo de compactación sobre la superficie a tratar. Además de la posición como tal, la brújula eléctrica también proporciona información sobre la orientación del dispositivo de compactación. En particular, sobre la base de estas informaciones adicionales, se puede sacar una conclusión sobre en qué dirección se mueve o está orientado el dispositivo de compactación. Por tanto, es posible por ejemplo sacar una conclusión sobre si para la adaptación de la dirección de marcha del dispositivo de compactación es adecuado un movimiento de giro o un cambio de dirección hacia la izquierda o hacia la derecha. Mediante el uso de un dispositivo de determinación de la posición sin brújula eléctrica, dicha información de movimiento solo se puede obtener teniendo en cuenta los datos de posición anteriores, en virtud de los cuales se puede determinar en qué dirección se está moviendo actualmente el dispositivo de compactación.

Para un tratamiento particularmente eficaz de la superficie a tratar también es ventajoso que el dispositivo de compactación utilice una estructura de movimiento determinada en su funcionamiento autónomo. Esto contrasta con una búsqueda de ruta aleatoria que se observa a menudo, por ejemplo en aspiradoras o cortadoras de césped autónomas. Estas rutinas tienen la ventaja de que son particularmente fáciles de implementar con respecto al algoritmo de movimiento; sin embargo, no son recomendables para el procesamiento más eficiente posible de la superficie a tratar. En particular, por medio de un algoritmo de movimiento estructurado que provoca un movimiento regular del dispositivo de compactación autónomo sobre la superficie a tratar, esta última puede ser tratada de manera relativamente rápida y, en consecuencia, de una manera que ahorra energía y tiempo. Esto es de particular interés en la medida en que un dispositivo de compactación ocasiona típicamente un consumo relativamente alto de combustibles, mientras que al mismo tiempo desprende emisiones relativamente altas y está sometido a un alto desgaste. Por tanto, es de especial interés barrer todos los puntos de la superficie a tratar lo más rápido posible.

Para un algoritmo de movimiento estructurado es preferible en particular especialmente uno mediante el cual el dispositivo de compactación barra la superficie a tratar con forma de anillo, en particular en una forma desde “fuera hacia dentro”. En la práctica esto podría configurarse por ejemplo de modo que tras la transferencia de la información electrónica sobre la posición del límite exterior de la superficie a tratar, en el dispositivo de compactación sea activado el funcionamiento autónomo del dispositivo de compactación, pudiendo estar posicionado el dispositivo de compactación en este momento en cualquier punto de la superficie a tratar. En particular, es concebible que el dispositivo de compactación ya esté posicionado sobre el límite exterior o al menos en las inmediaciones del mismo. Después de la activación del funcionamiento autónomo, el dispositivo de compactación se mueve en función de su orientación actual en línea recta hasta que finalmente colisiona por primera vez con el límite exterior de la superficie a tratar. A partir de ahí la dirección de movimiento del dispositivo de compactación cambia entonces preferiblemente, de modo que luego se mueva a lo largo del límite exterior y después se mueva por la superficie a tratar en forma de anillo o espiral hasta que finalmente haya barrido cada punto de la superficie a tatar al menos una vez.

Alternativamente también es concebible colocar a propósito el dispositivo de compactación en un punto lo más central posible en la superficie a tratar, de modo que después de la activación de su funcionamiento autónomo el dispositivo de compactación trate la superficie a tratar en forma de anillo o espiral desde dentro hacia fuera. Debido a la geometría típicamente irregular de la superficie a tratar, esta última variante no es sin embargo igual de ventajosa que la variante "desde fuera hacia dentro".

Alternativa o adicionalmente también es concebible que el dispositivo de compactación, en su funcionamiento autónomo, trate la superficie a tratar al menos temporalmente, con preferencia por completo, en bandas a lo largo de carriles paralelos entre sí. En el caso de tal algoritmo de movimiento, el dispositivo de compactación recorre sucesivamente carriles paralelos entre sí, siempre girando cuando incide con el límite exterior de la superficie a tratar. Se sobreentiende que el dispositivo de compactación para cada carril adicional debe realizar un movimiento lateral, visto en relación con el carril, para tratar a continuación una superficie no tratada previamente. También es concebible un algoritmo de movimiento combinado, en el que el dispositivo de compactación por ejemplo realiza inicialmente un tratamiento en bandas y luego, por ejemplo en un sector de superficie final con una forma irregular cambia a un tratamiento con forma anular. Por ejemplo, es concebible que el tiempo de tratamiento de un carril respectivo entre dos giros sea determinado continuamente y cuando no se alcance una cierta duración mínima el algoritmo de movimiento cambie automáticamente a forma de anillo. El uso de un tratamiento en bandas es de especial interés cuando el dispositivo de compactación puede cubrir una trayectoria relativamente ancha por banda, por lo que no es necesario un giro frecuente al alcanzar el límite exterior de la superficie a tratar. En particular, los tiempos para el tratamiento de una banda y para el giro posterior deben estar en una proporción aceptable entre sí.

Para un tratamiento particularmente eficiente del subsuelo a compactar, también es ventajoso que el dispositivo de compactación sea operado en su funcionamiento autónomo con una medida de solapamiento de al menos 10 cm, preferiblemente de al menos 20 cm, más preferiblemente de al menos 30 cm. Una medida de solapamiento de este tipo es particularmente útil en la medida en que la determinación de la posición del dispositivo de compactación en ocasiones puede adolecer de un error que puede atribuirse, por ejemplo, a una falta de precisión del dispositivo de determinación de la posición utilizado en cada caso. La provisión de una medida de solapamiento evita por tanto, que como resultado de un error de posición respectivo del dispositivo de compactación, puntos de la superficie a tratar no sean barridos en absoluto por el dispositivo de compactación en el curso del funcionamiento autónomo. Por tanto, la medida de solapamiento puede llevar a barrer varias veces algunos puntos de la superficie a tratar; sin embargo, al mismo tiempo se reduce el gasto de prueba y control de la potencia de compactación proporcionada automáticamente por el dispositivo de compactación.

Para asegurar la calidad del resultado de compactación conseguido en cada caso, también puede ser especialmente ventajoso que el dispositivo de compactación recopile o determine automáticamente al menos un parámetro de compactación del subsuelo durante su funcionamiento autónomo, de modo que el dispositivo de compactación barra automáticamente al menos otra vez todos los puntos de la superficie a tratar, en los que el parámetro de compactación no alcanza un valor límite establecido. Por ejemplo, es concebible que el dispositivo de compactación esté provisto de un dispositivo de medición, mediante el cual se pueda determinar la rigidez del suelo durante la operación de compactación del dispositivo de compactación. La rigidez del suelo determinada en cada caso se puede comparar entonces con un valor límite inferior establecido previamente de la rigidez del suelo que puede ser alcanzada como mínimo, de modo que el dispositivo de compactación pueda reconocer por sí mismo si ya se ha alcanzado la potencia de compactación deseada o si es necesaria otra compactación del subsuelo. Si esto último es el caso, el dispositivo de compactación puede, por ejemplo, registrar todos los puntos en los que el parámetro de compactación respectivo no corresponda al valor límite establecido previamente por medio del dispositivo de determinación de la posición y luego en un momento posterior, en particular después de completar un barrido completo por primera vez de todos los puntos de la superficie a tratar, volver al punto respectivo y barrerlo otra vez. De esta manera, la superficie a tratar se puede compactar de acuerdo con los requisitos respectivos en cada caso sin la intervención de una persona que dirija el dispositivo de compactación.

Para una afirmación fiable sobre la existencia de determinados parámetros de compactación, es particularmente útil recopilarlos en determinados intervalos a través de la superficie a tratar. Por ejemplo, es concebible la recopilación de un parámetro de compactación respectivo en función del movimiento progresivo del dispositivo de compactación, por ejemplo cada 50 cm o cada 10 s. Por supuesto, también otros criterios pueden ser concebibles aquí.

Ejemplos de realización

El procedimiento según la invención se explica a continuación con más detalle en virtud de un ejemplo de realización que está representado en las figuras. Muestran:

Fig. 1: una superficie de un sustrato que va a ser tratada mediante el procedimiento según la invención, y

Fig. 2: la superficie según la figura 1 durante un funcionamiento autónomo de un dispositivo de compactación.

El ejemplo de realización descrito aquí, que está representado en las figuras 1 y 2, describe el tratamiento de una superficie 3 a tratar, que está dispuesta sobre un sustrato 2 a compactar. La compactación del sustrato 2 se lleva a cabo mediante un dispositivo de compactación 1. En cuanto a este dispositivo de compactación 1 se trata de una placa vibratoria que tiene una anchura de trabajo 9 de aproximadamente 90 cm. En el presente ejemplo, el dispositivo de compactación 1 puede ser controlado de forma remota por medio de un dispositivo de mando correspondiente. Además, el dispositivo de compactación 1 es adecuado para tratar la superficie 3 a tratar en un funcionamiento autónomo.

Para activar el funcionamiento autónomo del dispositivo de compactación 1, en primer lugar es necesario realizar preparativos. En el presente ejemplo, estos preparativos consisten en definir primero la superficie 3 a tratar en la que se establece un límite exterior 4 de la superficie 3 a tratar. Este establecimiento se realiza de modo que es captada “manualmente” una trayectoria 5, que luego corresponderá al límite exterior 4. El término "manual" en este contexto significa que el límite exterior 4 es captado con la colaboración de al menos una persona; una captación autónoma, es decir automática, del límite exterior 4 de la superficie 3 a tratar no es posible mediante el dispositivo de compactación 1 aquí mostrado. Sin embargo, tal etapa también es esencialmente concebible.

Para la fijación del límite exterior 4 un dispositivo de determinación de la posición no representado es guiado por una persona a lo largo de la trayectoria 5. El dispositivo de determinación de la posición permite en cada caso determinar la posición actual de la persona. Para ello, en el ejemplo mostrado comprende al menos un módulo GPS, mediante el cual puede detectar una posición global de la persona que lo lleva en coordenadas globales.

En el curso del recorrido de la trayectoria 5 son recopilados y almacenados continuamente datos de posición del dispositivo de determinación de la posición.

En particular son registrados con el dispositivo de determinación de la posición puntos característicos 8 a lo largo de la trayectoria 5. Esto se puede realizar, por ejemplo por activación manual, en particular de modo que la persona que dirige el dispositivo de determinación de la posición activa un almacenamiento discreto de una posición actual respectiva del dispositivo de compactación 1 por medio de una entrada manual. Alternativa o adicionalmente también es concebible que los datos de posición captados por medio del dispositivo de determinación de la posición sean recopilados a intervalos fijos, por ejemplo una vez por segundo, de modo que se obtenga una imagen detallada de la trayectoria 5 después de que la trayectoria 5 se haya cubierto por completo. En el presente ejemplo se utiliza el registro manual de los puntos 8 individuales descrito.

En el presente ejemplo, el recorrido de la trayectoria 5 termina cuando la trayectoria 5 se cierra sobre sí misma. En otras palabras, después de recorrer toda la trayectoria 5 resulta una curva cerrada. Esto se puede reconocer especialmente bien en las figuras 1 y 2. Después de recorrer la trayectoria 5 existen ahora datos de posición de los puntos individuales 8 de la trayectoria 5. A partir de estos datos de posición se puede determinar o definir el límite exterior 4 de la superficie 3 a tratar mediante una aplicación de software correspondiente. Para ello, los puntos individuales 8 de la trayectoria 5 son unidos entre sí con tramos rectos 7, estando cada uno de los puntos 8 conectado únicamente a sus puntos 8 directamente adyacentes. Por este procedimiento resulta en total una línea poligonal 6 que consta de una pluralidad de sectores rectos 7 que se extienden entre los puntos individuales 8. Esta línea poligonal 6 representa en cierto modo el límite exterior 4 virtual de la superficie 3 a tratar.

Aunque en el presente caso, el procesamiento de los datos de posición de la trayectoria 5 captados solo tiene lugar después del fin de la captación de la trayectoria 5 en su conjunto, es concebible que la generación virtual de la línea poligonal 6 aquí mostrada o cualquier otra trayectoria se realice simultáneamente con la captación de los datos de posición individuales de puntos a lo largo de la trayectoria respectiva. En particular, también es concebible que puntos individuales a lo largo de una trayectoria estén unidos no con sectores rectos sino con sectores no lineales. Como resultado, básicamente se puede imaginar cualquier forma de trayectoria. También es concebible que los puntos individuales que fueron captados por medio de un dispositivo de determinación de la posición a lo largo de una trayectoria respectiva, sean manipulados manualmente y, por tanto, permitan introducir puntos en la determinación del límite exterior respectivo que originalmente no fueron determinados directamente mediante el dispositivo de determinación de la posición. Sin embargo, una manipulación manual de este tipo de puntos individuales o múltiples de una trayectoria registrada tiene lugar en cada caso con la ayuda de los datos de posición captados.

Después de la determinación del límite exterior 4 de la superficie 3 a tratar, la información electrónica correspondiente sobre la posición del límite exterior 4 puede ser transmitida al dispositivo de compactación 1. Por tanto, el dispositivo de compactación 1 dispone ahora de informaciones sobre el lugar en que termina el límite o en qué puntos está limitada la superficie 3 a tratar que debe compactarse. Esto permite que el dispositivo de compactación 1 trate la superficie 3 a tratar en un funcionamiento autónomo. En particular, un algoritmo de movimiento del dispositivo de compactación 1 está concebido de tal manera que no pasa o atraviesa el límite exterior 4 de la superficie 3 a tratar. En consecuencia, siempre que el dispositivo de compactación 1 esté posicionado dentro del límite exterior 4, se puede activar el funcionamiento autónomo del dispositivo de compactación 1, después de lo cual este último puede desplazarse automáticamente sobre la superficie 3 a tratar.

El recorrido de la superficie 3 a tratar se puede realizar esencialmente de cualquier manera deseada. En particular es concebible que el dispositivo de compactación 1 esté equipado con un algoritmo de movimiento aleatorio, que por ejemplo es conocido de robots aspiradores o cortadoras de césped robóticas. Dichos algoritmos de movimiento cambian una dirección de movimiento del dispositivo en cuestión en cada colisión del dispositivo con un límite exterior respectivo de la superficie a tratar. El cambio de la dirección del movimiento se realiza aleatoriamente, de modo que en media estadística la superficie a ser tratada en cada caso sea barrida periódicamente a lo largo del tiempo en cada uno de sus puntos.

Para la compactación de un subsuelo es concebible esencialmente un algoritmo de movimiento de este tipo, aunque conlleva inconvenientes considerables. En particular, puede suceder que puntos individuales de la superficie 3 a tratar sean barridos con mucha más frecuencia que otros puntos y, como resultado, puede producirse una sobrecompactación. Además, la duración de todo el tratamiento de la superficie respectiva utilizando un algoritmo de movimiento aleatorio es considerablemente más elevada, lo que para el uso de un dispositivo de compactación 1 supone un consumo significativamente mayor de combustible, así como mayor desgaste de los componentes individuales del dispositivo de compactación 1. Por tanto, existe interés en tratar la superficie 3 del subsuelo 2 a ser compactado de la forma más eficiente y rápida posible.

Para ello, en el ejemplo mostrado se propone un algoritmo de movimiento que barre la superficie 3 a tratar de manera regular. En particular, la superficie a tratar 3 es tratada mediante el dispositivo de compactación 1 en forma de anillo, concretamente desde fuera hacia dentro. Esto se puede ver especialmente bien a partir de la representación según la figura 2. El algoritmo de movimiento respectivo controla al dispositivo de compactación 1 en su funcionamiento autónomo, de tal manera que en cada caso se orienta en la trayectoria de trabajo anterior. El dispositivo de compactación 1 se desplaza a lo largo de la “primera trayectoria de trabajo ", que se extiende a lo largo del límite exterior 4, orientándose a lo largo del límite exterior 4. En el ejemplo mostrado, la determinación del límite exterior 4 ya se ha realizado por un barrido de la misma mediante el dispositivo de compactación 1. Esto es particularmente ventajoso, pero no estrictamente necesario, para el éxito del procedimiento según la invención. En particular, es concebible alternativamente captar el límite exterior 4, por ejemplo por recorrido manual con un dispositivo de determinación de la posición, y consecuentemente fijarlo.

El sobrebarrido de las trayectorias de trabajo individuales del dispositivo de compactación 1 se realiza en el ejemplo mostrado usando una medida de solapamiento 10. Esta medida de solapamiento 10 tiene aquí una anchura de 40 cm, que es la medida que cada trayectoria de trabajo subsiguiente se solapa con la trayectoria de trabajo anterior respectiva. La consecuencia de este solapamiento es que una anchura 13 de dos trayectorias de trabajo es menor que la suma de dos anchuras de trabajo 9 del dispositivo de compactación 1. La provisión de una medida de solapamiento 10 se debe, entre otras cosas, a la circunstancia de que los dispositivos de determinación de la posición de hoy en día están sujetos a un error de medición no despreciable. Incluso cuando se utiliza un dispositivo de determinación de la posición caro, este error de medición suele oscilar en un intervalo entre 30 cm y 50 cm. Por consiguiente, tener en cuenta una medida de solapamiento 10 ayuda a evitar que en el curso del funcionamiento autónomo del dispositivo de compactación 1 se omitan inadvertidamente puntos individuales de la superficie 3 a tratar.

En su funcionamiento autónomo, el dispositivo de compactación 1 recorre ahora la superficie 3 a tratar sistemáticamente en forma de anillo desde fuera hacia dentro a lo largo de trayectorias de trabajo 12 hasta que finalmente se alcanza un punto final 11. Tan pronto como se alcanza el punto final 11, el dispositivo de compactación 1 informa a la persona responsable en cada caso del tratamiento completo de la superficie a tratar. Solo en este momento es necesaria una intervención adicional de la persona que opera el dispositivo de compactación 1.

El dispositivo de compactación 1 está provisto ventajosamente de al menos un dispositivo de medición que le permite recopilar parámetros de suelo del subsuelo 2 a compactar, en particular de forma automática durante el funcionamiento autónomo. Por ejemplo, un dispositivo de medición de este tipo puede ser adecuado para recopilar la rigidez de suelo del subsuelo 2 a tratar en un punto de medición respectivo. En una realización de este tipo el algoritmo de movimiento del dispositivo de compactación 1 está concebido ventajosamente para que el dispositivo de compactación 1 realice automáticamente una comparación de un valor medido respectivo recopilado del subsuelo 2 a tratar con un valor límite previamente definido y, dependiendo de esta comparación, puede barrer el punto respectivo varias veces. De esta forma se tiene la posibilidad de orientar el funcionamiento autónomo del dispositivo de compactación 1, no únicamente a un barrido completo de todos los puntos de la superficie 3 a tratar, sino incluso en función del resultado del tratamiento. Esto tiene la ventaja considerable de que después de que el dispositivo de compactación 1 haya informado de que la superficie a tratar ha sido completamente tratada, se puede considerar realmente con buena base que la superficie a tratar fue compactada con suficiente calidad.

Se entiende que las características del procedimiento según la invención descritas anteriormente pueden implementarse esencialmente de forma independiente entre sí, siempre que esto le parezca técnicamente posible al experto en la técnica. Las características individuales del procedimiento según la invención no se limitan, por tanto, a la combinación en relación con el ejemplo de realización presentado aquí.

Lista de símbolos de referencia

1 dispositivo de compactación

2 subsuelo

3 superficie a ser tratada

4 límite exterior

5 trayectoria

6 línea poligonal

7 sector rectilíneo

8 punto

9 anchura de trabajo

10 medida de solapamiento

11 punto final

12 trayectoria de trabajo

13 anchura

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para el funcionamiento autónomo de un dispositivo de compactación (1) para la compactación de un subsuelo (2), que comprende las siguientes etapas de procedimiento:

a) es seleccionada para ser tratada una superficie (3) del subsuelo (2) a ser compactado,

b) el dispositivo de compactación (1) y/o al menos una parte de la superficie (3) a ser tratada son preparados, de tal manera que el dispositivo de compactación (1) trata automáticamente la superficie (3) a ser tratada, al menos en un funcionamiento autónomo, y en el curso del mismo barre al menos esencialmente cada punto de la superficie (3) a ser tratada por lo menos una vez,

c) un dispositivo de determinación de la posición es conducido a lo largo de una trayectoria (5) que representa al menos una parte de un límite exterior (4) de la superficie (3) a ser tratada, siendo captados los datos de posición por medio del dispositivo de determinación de la posición al menos de forma intermitente mientras que el dispositivo de determinación de la posición está siendo guiado a lo largo de la trayectoria (5),

d) con la ayuda de los datos de posición de la trayectoria (5) captados es generada una información electrónica sobre la posición del límite exterior (4) de la superficie (3) a ser tratada,

e) el dispositivo de compactación (1) recibe la información electrónica, de modo que en su funcionamiento autónomo en caso de colisión con el límite exterior (4) puede adaptar automáticamente su dirección de marcha para que permanezca al menos esencialmente sobre la superficie (3) a tratar,

caracterizado por la siguiente etapa de procedimiento:

f) la trayectoria es recorrida manualmente por una persona que lleva el dispositivo de determinación de la posición y lo conduce a lo largo de la trayectoria (5).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el dispositivo de determinación de la posición es conectado al dispositivo de compactación (1) después de la finalización del recorrido manual de la trayectoria (5).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la trayectoria (5) a lo largo de la cual es guiado el dispositivo de determinación de la posición durante la captación de los datos de posición está o es cerrada en sí.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que mediante los datos de posición de la trayectoria (5) captados es generada una línea poligonal (6), que está formada por una pluralidad de sectores rectilíneos (7), que resultan preferentemente entre datos de posición de puntos (8) captados que fueron registrados en el curso de la guía del dispositivo de determinación de la posición (1) a lo largo de la trayectoria (5).

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que una posición del dispositivo de compactación (1) durante su funcionamiento autónomo es determinada al menos parcialmente por medio de al menos un dispositivo de determinación de la posición y al menos una brújula electrónica.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el dispositivo de compactación (1) en su funcionamiento autónomo trata la superficie a tratar (3) al menos temporalmente, preferiblemente por completo, con forma anular, preferiblemente desde fuera hacia dentro.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado por que el dispositivo de compactación (1) después de la primera colisión con el límite exterior (4) de la superficie (3) a tratar, recorre esta sistemáticamente desde fuera hacia dentro.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el dispositivo de compactación (1) en su funcionamiento autónomo trata la superficie a tratar (3) al menos temporalmente, preferiblemente por completo, en bandas a lo largo de carriles paralelos entre sí.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el dispositivo de compactación (1) es operado en su funcionamiento autónomo con una medida de solapamiento (10) de al menos 10 cm, preferiblemente de al menos 20 cm, más preferiblemente de al menos 30 cm, de modo que a pesar de la presencia de una eventual inexactitud de los datos de posición captados mediante un dispositivo de determinación de la posición del dispositivo de compactación (1), se asegura que al menos esencialmente son barridos cada uno de puntos de la superficie (3) a tratar.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el dispositivo de compactación (1) durante su funcionamiento autónomo recopila automáticamente al menos un parámetro de compactación del subsuelo (2), de modo que el dispositivo de compactación (1) barre automáticamente al menos una vez más todos los puntos de la superficie (3) a tratar en los que el parámetro de compactación no alcanza un valor límite establecido, preferiblemente hasta que el parámetro de compactación haya alcanzado el valor límite en todos los puntos de la superficie (3) a tratar.