ES2967062T3 - Aparato robótico - Google Patents
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Abstract
Se describe un aparato robótico (10) para investigar un área confinada que comprende: un robot articulado (20) para inserción en un área confinada, comprendiendo además el aparato robótico un sistema de control de robot (30) para controlar el robot articulado. Además, el sistema de control del robot comprende una unidad de control (50), un medio de accionamiento del robot, un sello (70) para aislar el área confinada del entorno externo y al menos un miembro de transmisión (80), en el que la unidad de control está configurada para enviar señales de control a los medios impulsores del robot, y al menos un miembro de transmisión se extiende desde los medios impulsores del robot para conectarse al robot articulado, extendiéndose dicho al menos un miembro de transmisión a través del sello. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato robótico
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un aparato robótico, más específicamente a un aparato robótico para investigar un área confinada.
Antecedentes de la invención
Hay un número cada vez mayor de aplicaciones industriales donde se requiere la investigación de áreas confinadas, tales como tuberías, conductos y recipientes. Tales áreas confinadas suelen estar bajo presión o vacío y frecuentemente contienen sustancias peligrosas para las personas y el medio ambiente externos y, como tal, a menudo es necesario aislar estas áreas confinadas debido a su toxicidad, naturaleza radiactiva o corrosiva. Como tal, el personal técnico y de ingeniería requiere medios seguros para investigar, inspeccionar y/o mantener periódicamente estas áreas confinadas.
En particular, tales áreas confinadas son comunes en las industrias del gas natural, la refinación y la petroquímica, por ejemplo, dentro de los oleoductos y gasoductos de transmisión y distribución de petróleo/gas. Estas tuberías y conductos transportan una variedad de sustancias, con daños causados por la corrosión, el desgaste general, las fugas, los bloqueos y los impactos que conducen a problemas potencialmente catastróficos. Pueden producirse graves pérdidas económicas, disminución del rendimiento operativo, contaminación ambiental e incluso graves pérdidas humanas si no se gestionan las investigaciones periódicas y el consiguiente mantenimiento de tales áreas confinadas.
Dada la naturaleza química, ambiental y físicamente peligrosa de tales áreas confinadas, los dispositivos robóticos proporcionan la herramienta más segura y realista para la investigación. Las soluciones actuales se centran en dispositivos robóticos que se mueven solos por el entorno. Tales dispositivos presentan multitud de inconvenientes. El medio de accionamiento debe montarse en los dispositivos robóticos, aumentando tanto el tamaño como el peso del dispositivo. Como tales, estos dispositivos tienen un uso práctico limitado en áreas confinadas, tales como tuberías. Además, es un desafío garantizar que tanto el medio de accionamiento como el dispositivo robótico sean adecuados para su uso dentro de estas áreas confinadas.
El documento US 2003/147725 se refiere a sistemas para retirar residuos nucleares de un silo de almacenamiento, que comprende las características del preámbulo de la reivindicación 1.
El documento US 2012/095596 se refiere a aparatos modulares para dispositivos mecánicos.
El documento KR 2018/0010943 se refiere a un brazo robótico flexible de múltiples articulaciones y un freno aplicado al mismo.
El documento CN 105,690,378 se refiere a un mecanismo de accionamiento de brazo de serpiente de segmento de múltiples articulaciones expandible.
El documento CN 206,840,080 se refiere a un sistema de robot flexible de ingeniería con una estructura híbrida en serie-paralela.
Las realizaciones de la presente invención buscan abordar al menos los problemas asociados con la inspección y/o el mantenimiento de estos entornos hostiles.
Compendio de la invención
Según la presente invención, se proporciona un aparato robótico para investigar un área confinada, comprendiendo el aparato robótico; un robot articulado para inserción en un área confinada, comprendiendo además el aparato robótico un sistema de control de robot para controlar el robot articulado, comprendiendo el sistema de control de robot una unidad de control, un medio de accionamiento del robot, un cierre hermético para aislar el área confinada del entorno externo y una pluralidad de miembros de transmisión, en donde la unidad de control está configurada para enviar señales de control al medio de accionamiento del robot, en donde la pluralidad de miembros de transmisión se extiende desde el medio de accionamiento del robot para conectarse al robot articulado, caracterizado por que cada miembro de transmisión dentro de dicha pluralidad de miembros de transmisión se extiende a través de una abertura separada en dicho cierre hermético.
De esta manera, en uso, el medio de accionamiento del robot articulado es externos tanto al robot articulado como al área confinada. Como tal, el tamaño y el peso del robot articulado no están limitados por el medio de accionamiento. Además, el medio de accionamiento puede proporcionar una articulación mayor o más compleja del robot articulado, ya que el medio de accionamiento ya no tiene que dimensionarse para alojarse dentro del área confinada. Además, el medio de accionamiento no tiene que ser adecuado para su uso dentro de un área presurizada o de vacío que pueda contener sustancias peligrosas o corrosivas.
Preferiblemente, el cierre hermético comprende un cierre hermético interior para aislar el área confinada del entorno externo alrededor de las aberturas en el cierre hermético, y un cierre hermético exterior para aislar el área confinada del entorno externo de tal manera que todo el aparato pueda entrar y salir del área confinada. área. De esta manera, el movimiento de cada miembro de transmisión individual de la pluralidad de miembros de transmisión, así como de todo el aparato puede ocurrir independientemente mientras se garantiza el aislamiento continuado del área confinada. Preferiblemente, el cierre hermético comprende una pluralidad de miembros de sellado. Más preferiblemente, la pluralidad de miembros de sellado está dispuesta en serie y/o en una pila. Aún más preferiblemente, tres miembros de sellado están dispuestos en serie y/o en una pila.
Preferiblemente, el cierre hermético comprende una cavidad de purga. De esta manera, se puede informar al usuario del aparato robótico si uno o más miembros de sellado están comprometidos analizando el contenido de la cavidad de purga. Más preferiblemente, el cierre hermético comprende más de una cavidad de purga.
Preferiblemente, el robot articulado comprende una pluralidad de miembros conectados por articulaciones. Más preferiblemente, el robot articulado comprende una pluralidad de miembros con longitudes variables. Aún más preferiblemente, el robot articulado comprende una pluralidad de miembros con longitud de miembro variable, de tal manera que la longitud de los miembros de la pluralidad de miembros próximos al sistema de control de robot es mayor que la longitud de los miembros de la pluralidad de miembros retirados del sistema de control de robot. Como tal, se puede lograr un movimiento más fino en el extremo del robot articulado retirado del sistema de control de robot. Preferiblemente, la longitud del miembro varía en la proporción áurea.
Preferiblemente, una o más de las articulaciones del robot articulado comprende una vejiga o cierre hermético inflable. De esta manera, el robot articulado puede aislar secciones del área confinada durante su uso.
Preferiblemente, el robot articulado está libre de espacios vacíos tales como compartimentos sellados o cavidades presurizadas. De esta manera, la presión interna del robot articulado es la misma que la presión dentro del área confinada, de tal manera que no se producen daños al cuerpo articulado en uso. Más preferentemente, el robot articulado tiene un diseño de marco abierto.
Preferiblemente, cada articulación está asociada con un miembro de transmisión, de tal manera que la articulación pueda articularse con el miembro de transmisión. Alternativamente, cada articulación puede estar articulada por más de un miembro de transmisión, o múltiples articulaciones pueden estar articuladas por el mismo miembro de transmisión. Preferiblemente, una o más articulaciones están configuradas para estar articuladas de manera flexible o pasiva.
Preferiblemente, el medio de accionamiento está configurado para actuar sobre la pluralidad de miembros de transmisión para articular el robot articulado. Más preferiblemente, el medio de accionamiento está configurados para actuar sobre la pluralidad de miembros de transmisión para articular el robot articulado de tal manera que cada articulación del robot articulado pueda articularse independientemente de cada otra articulación del robot articulado.
Preferiblemente, la flexión angular máxima de cada articulación del robot articulado está entre 60 y 5 grados. Más preferiblemente, la flexión angular máxima de cada articulación del robot articulado está entre 45 y 20 grados. Lo más preferible es que la flexión angular máxima de cada articulación del robot articulado sea de 30 grados.
Preferiblemente, el medio de accionamiento comprende una varilla de empuje configurada para insertar y retirar el robot articulado en el área confinada. Más preferiblemente, el medio de accionamiento comprende una varilla de empuje configurada para insertar y retirar el robot articulado a lo largo de una trayectoria lineal que, en uso, se encuentra paralela al eje longitudinal del área confinada.
Preferiblemente, el medio de accionamiento comprende un motor para impulsar la inserción del robot articulado dentro y fuera del área confinada. Preferiblemente, el medio de accionamiento comprende al menos un motor para impulsar la articulación del robot articulado. Más preferiblemente, el medio de accionamiento comprende una pluralidad de motores para impulsar la articulación del robot articulado. Alternativamente, el medio de accionamiento comprende al menos un activador lineal para impulsar la inserción del robot articulado dentro y fuera del área confinada y la articulación del robot articulado.
Preferiblemente, la varilla de empuje se extiende dentro de un rebaje o abertura dentro del cierre hermético.
Preferiblemente, la pluralidad de miembros de transmisión se extiende a través de la varilla de empuje.
Preferiblemente, cada miembro de transmisión comprende una parte giratoria y una parte de accionamiento lineal. Preferiblemente, la parte giratoria está conectada a la parte de accionamiento lineal a través de un acoplador de transmisión.
Preferiblemente, la parte giratoria de cada miembro de transmisión está conectada a un motor.
Alternativamente, cada miembro de transmisión está conectado a un activador lineal. Preferiblemente, cada miembro de transmisión comprende al menos una parte de accionamiento lineal. Más preferiblemente, cada articulación comprende más de un miembro de transmisión. Preferiblemente, las partes de accionamiento lineal están conectadas a través del acoplador de transmisión.
Preferiblemente, el acoplador de transmisión puede girar alrededor del eje longitudinal del aparato robótico. De esta manera puede producirse una rotación del robot articulado alrededor del eje longitudinal del aparato robótico.
Preferiblemente, el acoplador de transmisión está ubicado dentro del cierre hermético. Alternativamente, el cierre hermético está ubicado dentro del acoplador de transmisión.
Preferiblemente, la parte de accionamiento lineal de cada miembro de transmisión comprende un cable. Preferiblemente, la parte de accionamiento lineal de cada miembro de transmisión comprende un conducto hidráulico. Preferiblemente, la parte de accionamiento lineal de cada miembro de transmisión comprende un conducto neumático. Preferiblemente, el cierre hermético está ubicado próximo al robot articulado.
Preferiblemente, el robot articulado comprende una porción de fijación para retener de manera extraíble una punta de herramienta. De esta manera, el usuario tiene libertad para seleccionar la punta de herramienta deseada antes de utilizar el robot articulado. Preferiblemente, el robot articulado comprende una punta de herramienta. Más preferiblemente, la punta de herramienta comprende una o más herramientas, sensores, analizadores y/o dispositivos. Aún más preferiblemente, esta punta de herramienta comprende una o más de las siguientes herramientas, sensores, analizadores y/o dispositivos en combinación, que incluyen, entre otros; presión, temperatura, espectroscopia, acústica, ultrasonidos, resistencia eléctrica, impedancia, capacitancia, corrientes parásitas que requieren cables, fibra óptica, dispositivos inalámbricos, una cámara, un sistema de iluminación, un sistema de localización, un sensor de ondas electromagnéticas, un generador de ondas electromagnéticas y ablación por láser u otros medios físicos para eliminar incrustaciones y depósitos.
Preferiblemente, un medio de transmisión de señales transmite energía, luz y señales desde la punta de herramienta al acoplador de transmisión. Preferiblemente, la punta de herramienta está retenida de manera extraíble en la parte de fijación del robot articulado de tal manera que se puedan transmitir energía, luz y señales desde la punta de herramienta al acoplador de transmisión a través de un medio de transmisión de señales. Preferiblemente, el medios de transmisión de señales se extienden a través del cierre hermético.
Preferiblemente, el robot articulado comprende un conducto de extracción que se extiende desde dicha punta de herramienta a través de dicho robot articulado. Más preferiblemente, el conducto de extracción se extiende a través del cierre hermético. Aún más preferiblemente, el conducto de extracción termina en un depósito. Preferiblemente, el aparato robótico comprende medios de medición o análisis para analizar el fluido dentro o que sale de dicho conducto de extracción. De esta manera, cualquier material o fluido que se extraiga a través del conducto de extracción se puede analizar y/o medir para determinar la presencia o ausencia de una sustancia de interés particular.
El cierre hermético comprende una pluralidad de aberturas de tal manera que, en uso, la pluralidad de miembros de transmisión y, preferiblemente, la varilla de empuje y/o el conducto de extracción de material y/o los medios de transmisión de señales pasan a través del cierre hermético hacia el área confinada.
Descripción detallada de la invención
A continuación se describirán realizaciones de la presente invención únicamente a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:
La Figura 1 representa un aparato robótico para investigar un área confinada según la presente invención; La Figura 2 representa una vista lateral de la pluralidad de miembros de transmisión dentro de la varilla de empuje del medio de accionamiento del aparato robótico de la Figura 1;
La Figura 3 representa una vista en perspectiva de la pluralidad de miembros de transmisión dentro de la varilla de empuje del medio de accionamiento del aparato robótico de la Figura 1; y
La Figura 4 representa una vista lateral del cierre hermético del aparato robótico de la Figura 1.
Con referencia a la Figura 1, se ilustra un aparato robótico 10 que comprende un robot articulado 20 y un sistema 30 de control de robot. La Figura 1 muestra el aparato robótico en uso y acoplado con una tubería 40.
En uso, el sistema 30 de control de robot permanece externo a la tubería 40 mientras que el robot articulado 20 está ubicado dentro de la tubería 40. Además, en uso, el eje longitudinal del sistema 30 de control de robot es sustancialmente paralelo al eje longitudinal del robot articulado 20. Además, en uso, el eje longitudinal del aparato robótico 10 es sustancialmente coaxial con el eje longitudinal de la tubería 40.
Como se ilustra en la Figura 1, el sistema 30 de control de robot comprende una unidad 50 de control, un medio 60 de accionamiento de robot, un cierre hermético 70 y una pluralidad de miembros 80 de transmisión. En ejemplos alternativos que no están dentro del alcance de la invención actualmente reivindicada, la pluralidad de miembros 80 de transmisión pueden ser un único miembro de transmisión.
La unidad 50 de control comprende un panel de control del accionador. Durante la operación, el panel de control envía señales de control al medio 60 de accionamiento del robot. La unidad 50 de control tiene una interfaz de usuario tal que la entrada del usuario ordena la unidad 50 de control. La interfaz de usuario puede ser un sistema de realidad virtual (VR), un joystick controlado manualmente o una alternativa concebida por el experto.
El medio 60 de accionamiento del robot permite la articulación del robot articulado 20 y la transmisión del robot articulado 20 dentro y fuera de una tubería 40. Para lograr estas funciones, el medio 60 de accionamiento del robot comprende una unidad de accionamiento (no mostrada) y una varilla 90 de empuje.
En uso, la unidad de accionamiento controla el funcionamiento del robot articulado 20 dentro de la tubería 40, mientras que la varilla de empuje se utiliza para maniobrar el robot articulado 20 dentro de la tubería 40. Aquí, la varilla 90 de empuje aplica una fuerza lineal al robot articulado 20 para introducirlo en la tubería 40. La varilla 90 de empuje ejerce un movimiento lineal de "tracción" similar, pero opuesto, en el robot articulado 20 para retirar el robot articulado 20 de la tubería.
La unidad de accionamiento comprende al menos un motor, cuyas características están controladas por la unidad 50 de control. En una realización alternativa, la unidad de accionamiento comprende un activador lineal en lugar de un motor. La unidad de accionamiento proporciona la fuerza lineal para insertar y retirar el robot articulado 20 en la tubería hasta la varilla 90 de empuje. La varilla 90 de empuje se extiende paralela al eje longitudinal del sistema 30 de control de robot. Además, la varilla 90 de empuje puede estar continuamente y/o moverse de forma creciente a lo largo de un recorrido que se extiende sustancialmente de forma coaxial a la tubería 40, de tal manera que el robot articulado 20 pueda insertarse o retirarse de la tubería 40 según sea necesario.
Con referencia a la Figura 2, la pluralidad de miembros 80 de transmisión se extienden desde la unidad de accionamiento, a través de la varilla 90 de empuje y el cierre hermético 70, de tal manera que se conectan al robot articulado 20. Como tal, la pluralidad de miembros 80 de transmisión conectan la unidad de accionamiento al robot articulado 20, permitiendo que el robot articulado 20 sea controlado por un usuario a través del sistema 30 de control.
En esta realización, cada uno de la pluralidad de miembros 80 de transmisión comprende una parte giratoria 100 y una parte 110 de accionamiento lineal. La parte giratoria 100 de cada uno de los miembros de transmisión está conectada a la unidad de accionamiento, y la parte 110 de accionamiento lineal de cada miembro de transmisión está conectada al robot articulado 20. La porción giratoria 100 de cada miembro de transmisión está conectada a su parte 110 de accionamiento lineal respectiva y/o complementariamente a través de un acoplador 120 de transmisión. Como tal, el acoplador 120 de transmisión convierte el movimiento de rotación de cada miembro parte giratoria 100 en un movimiento lineal en la parte 110 de accionamiento lineal respectiva.
En una realización alternativa, en donde la unidad de accionamiento proporciona un movimiento lineal en lugar de rotacional, la parte giratoria 100 es en cambio una segunda parte de accionamiento lineal.
Los ejes longitudinales de la pluralidad de miembros 80 de transmisión son sustancialmente paralelos entre sí y además sustancialmente paralelos al eje longitudinal del sistema 30 de control de robot. De esta manera, el robot articulado 20 puede controlarse de una manera que garantice que retenga un diámetro reducido que le permite operar dentro de tuberías estrechas.
Con referencia a la Figura 3, los medios 60 de accionamiento tienen una sección transversal sustancialmente circular. Se prefiere una sección transversal sustancialmente circular ya que esto maximiza el área de la sección transversal disponible para el medio 60 de accionamiento dentro de cualquier tubería dada. Como se puede ver en la Figura 3, las partes giratorias 100 de la pluralidad de miembros 80 de transmisión están espaciadas uniformemente alrededor de dos trayectorias circulares, una trayectoria interior 130 y una trayectoria exterior 140. El punto central de la trayectoria interior 130 y la trayectoria exterior 140 están en el punto central de la sección transversal circular del medio 60 de accionamiento.
La pluralidad de miembros 80 de transmisión están divididas igualmente entre la trayectoria interior 130 y la trayectoria exterior 140. Como resultado de esto, la separación entre la pluralidad de miembros 80 de transmisión es menor alrededor de la trayectoria interior 130 que la trayectoria exterior 140. En otra realización, la trayectoria interior 130 y la trayectoria exterior 140 están montadas en planos longitudinales desplazados para reducir el diámetro de la unidad de accionamiento.
La parte 110 de accionamiento lineal de cada uno de los miembros de transmisión dentro de la pluralidad de miembros 80 de transmisión comprende un cable que se conecta a una articulación del robot articulado 20. Juntos, los cables transfieren movimiento desde la unidad de accionamiento a las articulaciones del robot articulado 20. Cada articulación del robot articulado 20 puede articularse independientemente de cualquier otra articulación del robot articulado 20. De esta manera, el movimiento del robot articulado 20 puede controlarse con precisión.
Un cierre hermético 70 define un límite entre el interior de la tubería 40 y el entorno externo. El cierre hermético 70 se extiende a través de la entrada de la tubería 40. El acoplador 120 de transmisión está ubicado dentro del cierre hermético 70. El solicitante prevé realizaciones donde el acoplador 120 de transmisión está ubicado parcial o totalmente dentro del cierre hermético 70. En uso, el cierre hermético 70 está ubicado cerca del extremo del medio 60 de accionamiento, de modo que la unidad 50 de control y el medio 60 de accionamiento son externos a la tubería 40. El cierre hermético 70 forma una barrera alrededor del acoplador 120 de transmisión, de tal manera que el entorno dentro de la tubería 40 está contenido y separado del entorno general.
Como se ilustra en la Figura 4, el cierre hermético 70 comprende una serie de cierres herméticos con un cierre hermético primario 150, un cierre hermético secundario 160 y un cierre hermético terciario 170. El cierre hermético primario 150 está ubicado de tal manera que sea el primer cierre hermético entre la tubería 40 y el entorno externo y el cierre hermético terciario 170 es el cierre hermético más alejado de la tubería 40. La utilización de múltiples cierres herméticos ayuda a aumentar la seguridad del cierre hermético 70 en su conjunto, y actúa como un mecanismo de redundancia o a prueba de fallos.
Una cavidad 180 de cierre hermético de purga está presente entre el cierre hermético primario 150 y el cierre hermético secundario 160. La cavidad 180 de cierre hermético de purga puede revisarse en busca de contaminantes dentro de la tubería para determinar si el cierre hermético primario 150 se ha visto comprometido. Además, la cavidad 180 de cierre hermético de purga puede llenarse con una mezcla de gases conocida. En este caso, la composición de la mezcla de gases dentro de la cavidad 180 de cierre hermético de purga se puede analizar para determinar si el cierre hermético primario 150 se ha visto comprometido, o si tanto el cierre hermético secundario 160 como el cierre hermético terciario 170 se han visto comprometidos y el aire del entorno externo ha entrado en la cavidad 180 de cierre hermético de purga.
También se prevé que el cierre hermético pueda contener varias cavidades de cierre hermético de purga, cada una potencialmente llenada con una mezcla de gases conocida diferente, de tal manera que el fallo de cualquiera del cierre herméticos primario 150, el cierre hermético secundario 160 o el cierre hermético terciario 180 pueda identificarse en aislamiento.
El robot articulado 20 está construido de tal manera que es capaz de soportar las condiciones del área confinada de una tubería 40. El robot articulado 20 es adecuado para utilizar en entornos de alta y baja presión, así como en vacío, y puede soportar sustancias peligrosas y no peligrosas presentes en la tubería 40. El robot articulado 20 tiene una estructura de marco abierto, de tal manera que no hay vacíos en el robot articulado 20 y la presión se iguala entre el robot articulado 20 y la tubería 40.
Dentro del sistema 30 de control de robot hay al menos un dispositivo de seguridad que garantiza que, incluso en caso de fallo de alimentación, el robot articulado 20 no sea empujado hacia fuera o arrastrado hacia el área confinada debido a una presión diferencial entre el área confinada y el entorno externo.
El robot articulado 20 se puede insertar en la tubería 40 a través de un punto de toma estándar. Como el medio 60 de accionamiento está ubicado fuera de la tubería 40, el robot articulado 20 tiene un tamaño tal que puede entrar en la tubería 40 hasta un punto de toma de 8 pulgadas (20 cm) de diámetro. El robot articulado 20 comprende una pluralidad de articulaciones que conectan una pluralidad de miembros. La pluralidad de miembros está unida de extremo a extremo, de tal manera que el eje longitudinal de cada miembro es sustancialmente paralelo al eje longitudinal del robot articulado 20. La longitud de los miembros individuales disminuye a medida que aumenta la distancia desde el medio 60 de accionamiento, con el miembro más largo ubicado en el extremo del robot articulado 20 atado o conectado al medio 60 de accionamiento. Como tal, dado que los miembros son más cortos en longitud distal del medio 60 de accionamiento, el movimiento del robot articulado 20 se puede controlar con mayor precisión en el extremo del robot articulado 20 más alejado del sistema 30 de control de robot y del medio 60 de accionamiento.
El robot articulado 20 comprende además una parte 190 de fijación para retener de manera extraíble una punta 200 de herramienta. En la realización descrita de la invención, la punta 200 de herramienta comprende una cámara y dos luces LED. En uso, las imágenes y otra información de la cámara se pueden comunicar a través del robot articulado 20 y el sistema 30 de control de robot a la unidad 50 de control, de modo que el usuario pueda responder y operar el aparato robótico 10 en consecuencia. Por ejemplo, el usuario puede utilizar un casco de realidad virtual (VR) para controlar el robot articulado 20. Además, el usuario puede ser capaz de controlar y operar el robot articulado 20 a través de la monitorización de imágenes de la cámara mostrada en una pantalla. En la realización descrita, las señales de la cámara se comunican a través del robot articulado mediante cables, aunque también está prevista la transmisión inalámbrica de la señal.
La punta 200 de herramienta comprende además un conducto 210 de extracción de material. El conducto 210 de extracción de material está configurado de tal manera que material no deseado, tal como fluido o material que causa una obstrucción, pueda eliminarse de la tubería 40 durante el funcionamiento del aparato robótico 10. El robot articulado 20 comprende un conducto 210 de extracción que se extiende desde la punta 200 de herramienta a través del robot articulado 20. El conducto 210 de extracción es flexible de tal manera que no inhibe la articulación del robot articulado 20 durante su uso. Para ayudar en la extracción de material, el conducto 210 de extracción puede conectarse a una bomba de fuente de vacío que despresuriza el conducto 210 de extracción de tal manera que el material se retire de la tubería 40 mediante succión. El conducto 210 de extracción continúa a través del cierre hermético 70 y termina en un depósito 220 externo a una tubería 40. Alternativamente, el conducto 210 de extracción puede alimentar directamente a un drenaje externo.
El fluido que se elimina de la punta 200 de herramienta sale a través de un analizador en línea que determina los constituyentes del material o un parámetro de interés particular.
La punta 200 de herramienta comprende al menos una herramienta para ayudar en las tareas de inspección y mantenimiento, que incluye, entre otros, un sistema de localización, espectroscopia, corrientes parásitas, analizador ultrasónico y ablación por láser u otros medios físicos para eliminar incrustaciones y depósitos.
Claims (15)
1. Un aparato robótico (10) para investigar un área confinada,
Comprendiendo dicho aparato robótico (10):
un robot articulado (20) para su inserción en un área confinada,
comprendiendo además el aparato robótico (10) un sistema (30) de control de robot para controlar dicho robot articulado (20),
comprendiendo dicho sistema (30) de control de robot una unidad (50) de control, un medio (60) de accionamiento de robot, un cierre hermético (70) para aislar el área confinada del entorno externo y una pluralidad de miembros (80) de transmisión,
en donde dicha unidad (50) de control está configurada para enviar señales de control a dicho medio (60) de accionamiento del robot,
en donde dicha pluralidad de miembros (80) de transmisión se extiende desde dicho medio (60) de accionamiento del robot para conectarse a dicho robot articulado (20),
caracterizado por quecada miembro de transmisión dentro de dicha pluralidad de miembros (80) de transmisión se extiende a través de una abertura separada en dicho cierre hermético (70).
2. El aparato robótico (10) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho cierre hermético (70) comprende una pluralidad de miembros de sellado.
3. El aparato robótico de la reivindicación 2, en donde dicha pluralidad de miembros de sellado está dispuesta en serie.
4. El aparato robótico (10) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho cierre hermético (70) comprende al menos una cavidad de purga.
5. El aparato robótico (10) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho robot articulado (20) comprende una pluralidad de miembros conectados por articulaciones.
6. El aparato robótico (10) de la reivindicación 5, en donde cada articulación está asociada con un miembro (80) de transmisión de tal manera que dicha articulación pueda articularse con dicho miembro (80) de transmisión.
7. El aparato robótico (10) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho medio de accionamiento está configurado para actuar sobre dicha pluralidad de miembros (80) de transmisión para articular dicho robot articulado (20).
8. El aparato robótico (10) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho medio de accionamiento comprende una varilla (90) de empuje configurada para insertar y retirar dicho robot articulado (20) en dicha área confinada y en donde dicha varilla (90) de empuje se extiende dentro de un rebaje o abertura dentro de dicho cierre hermético (70) y, en donde dicha pluralidad de miembros (80) de transmisión se extiende a través de dicha varilla (90) de empuje.
9. El aparato robótico de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada miembro (80) de transmisión comprende al menos una parte (110) de accionamiento lineal y en donde cada miembro (80) de transmisión comprende una parte giratoria (100), dicha porción giratoria (100) conectada a dicha parte (110) de accionamiento lineal a través de un acoplador (120) de transmisión y en donde dicha parte giratoria (100) de dicha pluralidad de miembros (80) de transmisión está conectada a un motor.
10. El aparato robótico (10) de la reivindicación 9, en donde dicho acoplador (120) de transmisión está ubicado dentro de dicho cierre hermético (70) y en donde dicha al menos una parte de accionamiento lineal de cada miembro (80) de transmisión comprende un cable.
11. El aparato robótico (10) de la reivindicación 9 o la reivindicación 10, en donde dicha al menos una parte de accionamiento lineal de cada miembro (80) de transmisión comprende un accionamiento hidráulico y en donde dicha al menos una parte de accionamiento lineal de cada miembro (80) de transmisión comprende un accionamiento neumático y en donde dicho cierre hermético (70) está ubicado próximo a dicho robot articulado (20).
12. El aparato robótico (10) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho robot articulado (20) comprende una parte (190) de fijación para retener de forma extraíble una punta (200) de herramienta y en donde dicho robot articulado (20) comprende un conducto (210) de extracción que se extiende desde dicha parte (190) de fijación a través de dicho robot articulado (20) y en donde dicho conducto (210) de extracción se extiende a través de dicho cierre hermético (70).
13. El aparato robótico (10) de la reivindicación 12, en donde dicho conducto (210) de extracción termina en un depósito (220).
14. El aparato robótico (10) de cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13, en donde el aparato robótico (10) comprende medios de medición o análisis para analizar fluido dentro de dicho conducto (210) de extracción.
15. El aparato robótico (10) según cualquier reivindicación anterior, en donde el robot articulado (20) comprende una estructura de marco abierta.
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