ES2964420A1 - Vehiculo no tripulado multitarea - Google Patents
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Abstract
Vehículo no tripulado multitarea que comprende un chasis (1) donde se alojan unos medios de locomoción (2) y un sistema de propulsión (3) configurado para mover los medios de locomoción (2), unas primeras herramientas (4) unidas a un primer extremo de unos brazos (6), tal que dichos brazos (6) están unidos por un segundo extremo al chasis (1) mediante una articulación (14) situada en el chasis (1) y dejando a estas primeras herramientas (4) en el primer extremo del vehículo, tal que dichos brazos (6) pueden elevar esas primeras herramientas (4) por encima de la cota superior del chasis (1) a la vez que mantiene protegida a la máquina en todo su perímetro en caso de vuelco, y unas segundas herramientas (5) en el segundo extremo del vehículo. El vehículo puede comprender un brazo adicional (11) configurado para portar sensores para guiado y monitorización del entorno, donde dicho brazo adicional (11) está configurado para elevar los sensores por encima de la cota superior del vehículo, brazos (6, 10) y herramientas (4, 5).
Description
DESCRI PCIÓN
VEHÍCULO NO TRIPULADO MULTITAREA
Campo de la invención
Es objeto de la invención un vehículo no tripulado multitarea que es capaz de realizar trabajos repetitivos en grandes extensiones de terreno que tengan una orografía compleja, incluyendo entornos de vegetación alta, realizando todo tipo de tareas y labores, ya que el vehículo objeto de la invención tiene la capacidad de portar todo tipo de herramientas, implementos y sensores, sin estar limitada su aplicación al ámbito forestal, de la jardinería, de la agricultura, o al movimiento de tierras, ya que depende de la herramienta que se le instale.
Problema técnico a resolver y antecedentes de la invención
La alta inclinación y la orografía compleja del terreno restringen el acceso de los vehículos a los mismos y limita la mecanización de los trabajos en estos entornos. La altura de la vegetación o de los obstáculos condiciona las capacidades en altura de los elementos del vehículo. Otro de los factores a tener en cuenta en los terrenos escarpados, de fuertes pendientes y orografía compleja, es la seguridad, tanto para el operario del vehículo, para el propio vehículo, como para el entorno; ya que se pueden producir deslizamientos, atrapamientos, vuelcos, etc. provocando serios daños. Un tercer factor es el coste de los trabajos, este ha de ser lo más reducido posible; haciendo necesaria una mecanización de los trabajos, así como la realización de tareas simultáneas evitando de igual modo los trabajos manuales.
Derivado de todo lo anterior, el operador del vehículo ha de disponer de herramientas que le permitan realizar el trabajo de forma eficiente y segura. Es por ello que la instalación sobre el vehículo de sensores, cámaras, GPS, etc. es una ayuda necesaria para la correcta percepción del entorno, como, por ejemplo, con vegetación descontrolada se pierde la percepción del suelo y pueden quedar ocultos animales, zanjas, tuberías, etc.
A la hora de realizar la tarea conocida como laboreo en terrenos de orografía compleja, con fuertes pendientes, es muy cómodo emplear vehículos que puedan operarse a distancia, o de manera remota, para evitar posibles accidentes donde algún trabajador pueda resultar herido.
Los tractores conocidos en el estado de la técnica tienen una limitación de trabajo en cuanto a la inclinación máxima a la que son capaces de operar, ya que los convencionales pueden operar hasta 20-35° de inclinación. Superar ese valor puede provocar el vuelco del tractor o el gripaje del motor por problemas de lubricación del mismo.
Otras soluciones conocidas en el estado de la técnica son las máquinas denominadas “retro-arañas” que permiten operar en orografías complejas y con fuertes pendientes. Estas máquinas tienen un rendimiento limitado dada su complejidad en el manejo y sus bajas velocidades de desplazamiento para el uso en grandes extensiones. Además, llevan el operador a bordo, con el riesgo que esto conlleva en caso de vuelco.
También existen vehículos dedicados a trabajos de laboreo, que pueden funcionar de manera remota, pero con una configuración de brazos y chasis diferente y por tanto no tienen una protección perimetral necesaria para el chasis en caso de vuelco. De igual forma, la parte inferior de estos vehículos no está configurada con planos inclinados que definan un ángulo de entrada y salida, ni es lisa y continua, por lo que enganchones o atascos suelen ser habituales.
Existen soluciones parciales en el estado de la técnica que tienen capacidad de operar de manera remota/autónoma, pero ninguna de ellas, tiene la capacidad de elevar los sensores por encima de las herramientas y a su vez por encima del propio vehículo. Solo disponen de sensores fijados en una posición determinada.
Además, la posición de los brazos en algunas máquinas del estado de la técnica sólo permite elevar la herramienta una distancia reducida, por lo que no son capaces de realizar tareas en altura. Por ejemplo, en ocasiones es muy cómodo y conveniente realizar el desbroce total de un árbol o arbusto, comenzando desde su copa y terminando por el tronco, levantando para ello la herramienta de desbroce muy por encima de la cota máxima del vehículo. De igual manera, realizar ciertas maniobras como el giro, en espacios reducidos sin poder elevar las herramientas, en condiciones de estabilidad es muy complejo o a veces imposible.
Descripción de la invención
Es objeto de la invención un vehículo no tripulado multitarea que comprende un chasis donde se alojan unos medios de locomoción y un sistema de propulsión configurado para mover los medios de locomoción y suministrar energía a las tomas de suministro.
El vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención comprende un brazo principal, articulado sobre el chasis en un extremo y accionado mediante actuadores configurados a tal efecto, dotado de unos primeros acoples mecánicos y unas primeras tomas de suministro en el otro extremo, tal que los primeros acoples mecánicos y las primeras tomas están configuradas para portar unas primeras herramientas en un primer extremo del vehículo; unos segundos acoples mecánicos y unas segundas tomas de suministro sobre el chasis tal que los segundos acoples mecánicos y las segundas tomas están configuradas para portar unas segundas herramientas en un segundo extremo del vehículo.
El vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención puede comprender un brazo adicional configurado para portar sensores para guiado, asistencia y monitorización del entorno, donde dicho brazo adicional tiene la capacidad de elevar los sensores por encima de la cota superior del vehículo y de todos los acoples mecánicos.
El vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención puede comprender unos brazos fijados a los segundos acoples mecánicos y accionados a través de actuadores configurados a tal efecto y conectados a las segundas tomas, tal que los brazos están configurados para mover o izar las segundas herramientas.
Los medios de locomoción del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención pueden configurarse con unas superficies inclinadas en uno o ambos extremos de los mismos para superar obstáculos tipo zanjas con las superficies inclinadas en una dirección, o proporcionar mayor apoyo si las superficies se encuentran inclinadas en la dirección contraria.
Además, el chasis del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención comprende unos primeros planos inclinados en el primer extremo del chasis y unos segundos planos inclinados en el segundo extremo del chasis. Toda la parte inferior del chasis comprendida entre los medios de locomoción y los planos inclinados es lisa y continua, carece de elementos salientes. Todo ello tiene como objeto evitar atascos, enganchones y facilitar el vadeo.
El vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención aloja capacidades de proceso y comunicación, para la gestión de sensores configurable en función de la tarea y entorno, y que puede comprender al menos un procesador, un receptor y emisor de señales, un localizador GPS, una unidad de medición inercial y sensores para el guiado, asistencia y monitorización del entorno.
En el vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención, las tomas de suministro son configurables. Pueden ser tomas hidráulicas, tomas eléctricas, tomas neumáticas o una combinación de ellas. Estas tomas de suministros dan servicio a los distintos actuadores.
En el vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención los actuadores son configurables. Se pueden elegir entre hidráulicos, eléctricos, neumáticos o una combinación de ellos.
En el vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención el sistema de propulsión es configurable. A elegir entre motor térmico con transmisión hidrostática, motor térmico con transmisión eléctrica, motor eléctrico con transmisión hidrostática o motor eléctrico con transmisión eléctrica. Los actuadores pueden ser configurados de igual forma en base al sistema de propulsión seleccionado, pudiendo ser hidráulicos, eléctricos o neumáticos.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con dos realizaciones de dicha invención que se presentan como ejemplos no limitativos de la misma.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención con el brazo principal elevado. Se muestran las primeras tomas de suministros y primeros acoples mecánicos.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención. Se muestran las segundas tomas de suministros y segundos acoples mecánicos.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención con el segundo brazo.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención con el brazo adicional en posición elevada.
La figura 5 muestra una vista en perspectiva del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención con las primeras herramientas y segundas herramientas en los brazos en posiciones elevadas.
La figura 6 muestra una vista en perspectiva del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención con las primeras herramientas y segundas herramientas en los brazos en posiciones bajas.
El listado de referencias numéricas empleadas en las figuras se expone a continuación:
1. chasis,
2. medios de locomoción,
3. sistema de propulsión,
4. primeras herramientas,
5. segundas herramientas,
6. brazo principal,
7. primera rama,
8. segunda rama,
9. actuador,
10. segundo brazo,
11. brazo adicional,
12. primer plano inclinado,
13. segundo plano inclinado,
14. articulación,
15. primera superficie inclinada de los medios de locomoción,
16. segunda superficie inclinada de los medios de locomoción,
17. primeros acoples mecánicos,
18. primeras tomas de suministros,
19. segundos acoples mecánicos,
20. segundas tomas de suministros.
Descripción detallada de la invención
Es objeto de la invención un vehículo no tripulado multitarea que comprende un chasis (1) donde se alojan unos medios de locomoción (2) que en una realización son unas cadenas y un sistema de propulsión (3) que en una realización es un motor térmico diésel configurado para mover los medios de locomoción (2) que en una realización se configura mediante transmisiones hidrostáticas.
El chasis (1) del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención sirve de apoyo para portar un brazo principal (6) que tienen capacidad de rotación alrededor de una articulación (14) sobre el chasis en un extremo del brazo principal (6) tal que, en el extremo opuesto, el brazo principal (6) porta unas primeras herramientas (4), dejando a estas primeras herramientas (4) en el primer extremo del vehículo. El chasis (1) del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención también sirve de apoyo para portar unas segundas herramientas (5) en un segundo extremo del chasis que es también el segundo extremo del vehículo.
El chasis (1) del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención comprende unos primeros acoples mecánicos (17) y unas primeras tomas de suministros (18) para las primeras herramientas (4). De igual manera, el chasis (1) del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención también comprende unos segundos acoples mecánicos (19) y unas segundas tomas de suministros (20) para las segundas herramientas (5).
Con la configuración anterior el brazo principal (6) puede elevar las primeras herramientas (4) por encima de la cota superior del chasis (1), además la articulación (14) sobre la que rota el brazo principal (6) del vehículo objeto de la invención está situada lo más alejada posible de las primeras herramientas (4) lo que permite una elevación alta de las primeras herramientas (4) con un ángulo de rotación del brazo principal (6) reducido, a la vez que mantiene protegida a la máquina en todo su perímetro en caso de vuelco.
El brazo principal (6) del vehículo objeto de la invención tiene forma de L, con una primera rama (7) configurada para poder situarse en paralelo con la parte superior del chasis (1) del vehículo objeto de la invención y una segunda rama (8) que, en la posición más baja del brazo principal (6), se sitúa delante de la parte delantera del chasis (1) del vehículo objeto de la invención, de manera que dicho brazo principal (6), posicionado alrededor del chasis (1), protege perimetralmente al vehículo en caso de vuelco.
El brazo principal (6) está manejado por unos actuadores (9) que en una realización son unos cilindros hidráulicos, tal que cada actuador (9) se sitúa por debajo del brazo principal (6), con esta configuración el propio brazo principal (6) protege al actuador (9) en caso de accidente.
El vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención puede emplear las primeras herramientas (4) y las segundas herramientas (5) de forma simultánea para realizar operaciones combinadas, además en el segundo extremo del chasis (1), las segundas herramientas (5) pueden ir montadas también sobre unos segundos brazos (10) capaces de elevar a estas segundas herramientas (5).
El vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención puede emplear un brazo adicional (11) configurado para portar sensores para guiado y monitorización del entorno, de modo que dicho brazo adicional (11) tiene la capacidad de elevarse por encima de la cota superior del vehículo, herramientas (4, 5) y de los brazos (6, 10). El poder elevar los sensores por encima de la cota superior del vehículo ofrece la posibilidad de que los sensores ofrezcan información sobre la zona en condiciones en las que el vehículo se encuentra inmerso en vegetación más alta que el vehículo o en maniobras en las que uno o ambos brazos o las herramientas se encuentren levantados.
En el brazo adicional (11) puede instalarse sensores de guiado (conducción autónoma), como LIDAR, cámaras, sensores ultrasonidos, etc. y sensores para monitorización del entorno (incluido cultivos e instalaciones industriales), así como elementos de iluminación.
El vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención aloja un módulo de proceso y comunicación, para la gestión de sensores configurable en función de la tarea y entorno, y que puede comprender al menos un procesador, un receptor y emisor de señales, un localizador GPS, una unidad de medición inercial y sensores para el guiado, asistencia y monitorización del entorno, de modo que el vehículo puede ser desplazado remotamente por un operario, o puede programarse para realizar un recorrido de forma autónoma dentro de un espacio.
El sistema de propulsión (3) del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención puede ser configurado como un motor térmico, diésel o gasolina, con transmisión hidrostática; motor térmico, diésel o gasolina, con transmisión eléctrica; motor eléctrico con transmisión hidrostática; o motor eléctrico con transmisión eléctrica.
El chasis (1) del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención comprende unos planos inclinados (12,13) en los dos extremos del vehículo para facilitar el paso del vehículo a través de zanjas. Adicional a lo anterior, el chasis (1) del vehículo no tripulado multitarea objeto de la invención conforma un depósito de aceite donde parte de sus bordes/paredes están en contacto con el aire exterior, de modo que se facilita la disipación natural de calor.
En la realización preferente de la invención, los medios de locomoción (2) son unas cadenas, que tienen la particularidad de que los extremos forman unas superficies inclinadas (15,16), con la parte inferior retraída respecto la parte intermedia o superior. Con esta forma del extremo de las cadenas, el vehículo objeto de la invención tiene capacidad de superar zanjas durante su trabajo. En otra realización pueden formar una superficie inclinada (15,16) en la otra dirección, siendo la parte superior retraída de la intermedia o inferior y en sólo uno de los extremos (15 o 16), para disponer de mayor superficie de apoyo en esa dirección.
Claims (11)
1. Vehículo no tripulado multitarea que comprende un chasis (1) donde se alojan unos medios de locomoción (2) y un sistema de propulsión (3) configurado para mover los medios de locomoción (2), caracterizado por que comprende:
- un brazo principal (6) articulado sobre el chasis (1) mediante una articulación (14) en un primer extremo del brazo principal (6) y dotado de unos primeros acoples mecánicos (17) y unas primeras tomas de suministro (18) en un segundo extremo del brazo principal (6), tal que estos primeros acoples mecánicos (17) y estas primeras tomas de suministro (18) están configurados para portar unas primeras herramientas (4) en un primer extremo del vehículo, y elevar esas primeras herramientas (4) por encima de la cota superior del chasis (1), y - unos segundos acoples mecánicos (19) y unas segundas tomas de suministro (20) sobre el chasis (1),tal que estos segundos acoples mecánicos (19) y estas segundas tomas de suministro (20) están configuradas para portar unas segundas herramientas (5) en un segundo extremo del vehículo.
2. Vehículo no tripulado multitarea según la reivindicación 1 caracterizado por que comprende un brazo adicional (11) configurado para portar sensores para guiado y monitorización del entorno, donde dicho brazo adicional (11) está configurado para elevar los sensores por encima de la cota superior del vehículo, brazos (6, 10) y herramientas (4, 5).
3. Vehículo no tripulado multitarea según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 caracterizado por que el brazo principal (6) tiene forma de L, con una primera rama (7) configurada para, en la posición más baja o de plegado del brazo principal (6), situarse en paralelo con la parte superior del chasis (1) y una segunda rama (8) configurada para situarse delante de la parte delantera del chasis (1).
4. Vehículo no tripulado multitarea según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado por que comprende unos actuadores (9) configurados para mover el brazo principal (6) tal que cada actuador (9) está localizado por debajo del brazo principal(6).
5. Vehículo no tripulado multitarea según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado por que comprende un segundo brazo (10) acoplado a los segundos acoples mecánicos (19) y a las segundas tomas de suministro (20) configurado para portar y mover las segundas herramientas (5).
6. Vehículo no tripulado multitarea según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado por que el chasis (1) comprende un módulo de proceso y comunicación, configurado para gestionar una pluralidad de sensores configurables en función de la tarea y entorno, y que puede comprender al menos un procesador, un receptor y emisor de señales, un localizador GPS, una unidad de medición inercial y sensores para el guiado, asistencia y monitorización del entorno.
7. Vehículo no tripulado multitarea según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado por que el chasis (1) comprende unos primeros planos inclinados (12) en el primer extremo del chasis (1) y unos segundos planos inclinados (13) en el segundo extremo del chasis (1).
8. Vehículo no tripulado multitarea según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 caracterizado por que los medios de locomoción (2) comprenden unas superficies inclinadas (15, 16) configurables en sus extremos.
9. Vehículo no tripulado multitarea según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado por que el sistema de propulsión (3) puede ser configurado como un motor térmico, diésel o gasolina, con transmisión hidrostática; motor térmico, diésel o gasolina, con transmisión eléctrica; motor eléctrico con transmisión hidrostática; o motor eléctrico con transmisión eléctrica.
10. Vehículo no tripulado multitarea según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 caracterizado por que el chasis (1) comprende una parte inferior entre los medios de locomoción (2) y los planos inclinados (12, 13) que es lisa y continua.
11. Vehículo no tripulado multitarea según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 caracterizado por que el chasis (1) conforma un depósito de aceite donde parte de sus bordes/paredes están en contacto con el aire exterior, de modo que se facilita la disipación natural de calor.
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| ES202230788A ES2964420A1 (es) | 2022-09-05 | 2022-09-05 | Vehiculo no tripulado multitarea |
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2022
- 2022-09-05 ES ES202230788A patent/ES2964420A1/es active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2964420 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20240405 |