NL1035687C2

NL1035687C2 - Unmanned vehicle for use in cow shed, has drive unit attached to frame, energy source attached to frame, operating system attached to frame for driving vehicle, and steerable wheel with shaft that is connected with frame

Info

Publication number: NL1035687C2
Application number: NL1035687A
Authority: NL
Inventors: Karel Van Den Berg
Original assignee: Lely Patent Nv
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2010-01-12

Abstract

The vehicle (1) has a drive unit attached to a frame (5), and an energy source attached to the frame. An operating system (40) for driving the vehicle is attached to the frame, where the frame is made of self-compacting concrete. A shaft of a steerable wheel is connected with the frame. A bolt is inserted into a hole, and a plate (12) is attached to the frame by utilizing another bolt (14). An independent claim is also included for a process for manufacturing an unmanned vehicle.

Description

Onbemand voertuig en werkwijzen voor het vervaardigen van een dergelijk voertuigUnmanned vehicle and methods for manufacturing such a vehicle

De uitvinding heeft betrekking op een onbemand voertuig, bijvoorbeeld voor 5 gebruik in een stal, volgens de aanhef van conclusie 1. De uitvinding heeft verder betrekking op werkwijzen voor de vervaardiging van een dergelijk voertuig.The invention relates to an unmanned vehicle, for example for use in a stable, according to the preamble of claim 1. The invention further relates to methods for the manufacture of such a vehicle.

Een onbemand voertuig voor gebruik in een stal is bijvoorbeeld bekend uit EP1100315. Een dergelijk voertuig is voorzien van een aandrijving en een 10 besturingssysteem voor het aansturen van de aandrijving. Ook heeft het voertuig een energiebron voor het bekrachtigen van de aandrijving. Bij het bekende voertuig is de energiebron uitgevoerd in de vorm van een of meer accu's. De aandrijving omvat een of meer elektromotoren, die de wielen van het voertuig aandrijven. De elektromotoren worden gevoed vanuit de accu’s. Het bekende 15 voertuig omvat tevens een frame, waaraan de aandrijving, de besturing en de energiebron bevestigd zijn. Het uit EP1100315 bekende voertuig is voorzien van een mestschuit.An unmanned vehicle for use in a shed is for example known from EP1100315. Such a vehicle is provided with a drive and a control system for controlling the drive. The vehicle also has a power source for energizing the drive. In the known vehicle, the energy source is in the form of one or more batteries. The drive comprises one or more electric motors which drive the wheels of the vehicle. The electric motors are powered by the batteries. The known vehicle also comprises a frame to which the drive, the control and the energy source are attached. The vehicle known from EP1100315 is provided with a manure barge.

Vloeren waar onbemande voertuigen ingezet kunnen worden kunnen behoorlijk 20 glad zijn, bijvoorbeeld door opliggend water of mest. Om voldoende tractie te realiseren, blijkt het in de praktijk nodig om de voertuigen te verzwaren. In de praktijk blijkt dat bijvoorbeeld een voeraanduwer minimaal circa 350 kg moet wegen of effectief te kunnen zijn.Floors where unmanned vehicles can be used can be quite slippery, for example due to superimposed water or manure. In order to achieve sufficient traction, it appears to be necessary in practice to weight the vehicles. In practice it appears that, for example, a feed pusher must weigh at least around 350 kg or be able to be effective.

25 Bij de bekende onbemande voertuigen wordt het noodzakelijke gewicht in het algemeen gerealiseerd door het aanbrengen van een of meer ballastgewichten. Dergelijke gewichten zijn meestal van lood of staal. De vervaardiging van dergelijke gewichten is relatief duur.With the known unmanned vehicles, the necessary weight is generally realized by applying one or more ballast weights. Such weights are usually of lead or steel. The manufacture of such weights is relatively expensive.

30 Het doel van de uitvinding is een verbeterd onbemand voertuig te verschaffen.The object of the invention is to provide an improved unmanned vehicle.

De uitvinding bereikt dit doel met een onbemand voertuig volgens conclusie 1 en met de werkwijze volgens conclusie 12 of 13.The invention achieves this object with an unmanned vehicle according to claim 1 and with the method according to claim 12 or 13.

1035687 21035687 2

Bij het onbemande voertuig volgens de uitvinding wordt het voor een voldoende tractie van het voertuig benodigde gewicht van het voertuig gerealiseerd door het frame van het voertuig uit te voeren in beton. Hierdoor is het niet langer nodig om aparte ballastgewichten aan te brengen in het voertuig.In the unmanned vehicle according to the invention, the weight of the vehicle required for sufficient traction of the vehicle is realized by designing the frame of the vehicle in concrete. As a result, it is no longer necessary to provide separate ballast weights in the vehicle.

55

Een verder voordeel van de toepassing van beton als materiaal voor het frame is dat beton een goede corrosiebestendigheid heeft in een ammoniarijk milieu zoals een stal. De corrosiebestendigheid van beton in een dergelijk milieu is vergelijkbaar met die van een hoogwaardig roestvast staal. Hoogwaardig roestvast 10 staal is echter veel duurder dan beton en ook de vervaardiging van een frame uit hoogwaardig roestvast staal is veel moeilijker dan van een betonnen frame.A further advantage of the use of concrete as material for the frame is that concrete has a good corrosion resistance in an ammonia-rich environment such as a stable. The corrosion resistance of concrete in such an environment is comparable to that of a high-quality stainless steel. However, high-quality stainless steel is much more expensive than concrete and also the manufacture of a frame from high-quality stainless steel is much more difficult than from a concrete frame.

Hierbij wordt met beton bedoeld een uitgehard mengsel van cement en water, met een of meer toeslagstoffen zoals zand of grind.In this context concrete means a hardened mixture of cement and water, with one or more aggregates such as sand or gravel.

1515

Met voordeel is het frame althans gedeeltelijk, en bij voorkeur in hoofdzaak volledig, opgebouwd uit zelfverdichtend beton. Met zelfverdichtend beton is het mogelijk om complexere vormen van het frame te realiseren zonder dat er trillen met een trilnaald of dergelijke stappen nodig zijn. Aldus wordt bijvoorbeeld de 20 mogelijkheid verschaft om uitsparingen voor wielophangingen, aansluitingen voor de inserts, ruimte voor besturingselektronica, accu's en dergelijke te realiseren zonder dat door trillen (om lucht uit het beton te verwijderen) een verhoogde kans op beschadiging van het frame bestaat. Uiteraard kan het frame onder sommige omstandigheden ook van andere soorten beton worden gemaakt, zoals wanneer 25 het frame eenvoudig van vorm is.Advantageously, the frame is at least partially, and preferably substantially completely, constructed from self-compacting concrete. With self-compacting concrete, it is possible to realize more complex shapes of the frame without the need for vibrations with a vibrating needle or similar steps. Thus, for example, the possibility is provided to realize recesses for wheel suspensions, connections for the inserts, space for control electronics, batteries and the like without there being an increased risk of damaging the frame by vibrating (to remove air from the concrete). Of course the frame can also be made of other types of concrete under certain circumstances, such as when the frame is simple in shape.

In een mogelijke uitvoeringsvorm zijn een of meer additieven toegevoegd aan het beton, bijvoorbeeld vezels (bijvoorbeeld kunststofvezels, glasvezels of vezels van natuurlijke materialen) of stukjes staaldraad. Hierdoor wordt de sterkte van het 30 beton vergroot. Hierbij zijn additieven alle aan het beton(mengsel) toegevoegde stoffen met uitzondering van cement, water en de reeds eerder genoemde toeslagstoffen (zand, grind, steenslag).In a possible embodiment, one or more additives are added to the concrete, for example fibers (for example plastic fibers, glass fibers or fibers of natural materials) or pieces of steel wire. This increases the strength of the concrete. Additives are all substances added to the concrete (mixture) with the exception of cement, water and the additives mentioned earlier (sand, gravel, crushed stone).

33

In een voordelige uitvoeringsvorm omvat het frame ook betonijzer om de sterkte van het frame te verhogen. Met betonijzer wordt hier een metalen constructie bedoeld, zoals een netwerk of dergelijke, dat bijvoorbeeld dient om de stevigheid van het frame te vergroten. Daarnaast kan het echter ook worden gebruikt om 5 stroom of warmte te geleiden, zoals van de accu naar de motoren.In an advantageous embodiment, the frame also comprises reinforcing bars to increase the strength of the frame. By concrete iron is here meant a metal construction, such as a network or the like, which serves, for example, to increase the rigidity of the frame. In addition, however, it can also be used to conduct electricity or heat, such as from the battery to the motors.

De aandrijving, de energiebron, het besturingssysteem en eventuele operationele delen (bijvoorbeeld een mestschuit of een voeraandrukker) worden bij het voertuig volgens de uitvinding aan het betonnen frame bevestigd. Dit kan worden 10 gerealiseerd door inserts, die bijvoorbeeld zijn uitgevoerd als draadbussen met een inwendige schroefdraad, aan te brengen in het frame. In dergelijke inserts kan een bout worden gedraaid, die voor de bevestiging van onderdelen aan het frame kan zorgen.The drive, the energy source, the control system and any operational parts (for example a manure barge or a feed contactor) are attached to the concrete frame in the vehicle according to the invention. This can be achieved by inserting inserts, which are for example designed as threaded bushes with an internal screw thread, into the frame. A bolt can be screwed into such inserts, which can provide for the attachment of parts to the frame.

15 Als alternatief voor de draadbussen met inwendige schroefdraad kunnen ook draadeinden met een uitwendige schroefdraad, die uitsteken tot buiten het betonnen frame, worden toegepast.As an alternative to the threaded bushes with internal thread, threaded ends with an external thread that extend beyond the concrete frame can also be used.

Als nog een verder alternatief kunnen ook inserts worden toegepast die samen 20 met een contra-element een klikverbinding vormen.As yet a further alternative, it is also possible to use inserts which together with a counter element form a snap connection.

Ook kunnen combinaties van verschillende typen inserts worden toegepast.Combinations of different types of inserts can also be used.

Het onbemande voertuig volgens de uitvinding is bij voorkeur voorzien van rupsbanden die op rollen lopen of van bij voorkeur ten minste twee wielen en een 25 afsteunelement zoals een mestschuit, of van ten minste drie wielen. De wielen en/of rollen zijn elk aangebracht op een as. In een voordelige uitvoeringsvorm is ten minste een deel van deze assen bevestigd aan het betonnen frame. Dit kan bijvoorbeeld door aan een uiteinde van de astap een vlakke plaat met gaten aan te brengen. Door elk van de gaten kan dan een bout gestoken worden, die in een 30 vooraf in het betonnen frame aangebrachte insert met inwendige schroefdraad kan worden gedraaid. In een uitvoeringsvariant is het ook mogelijk dat er minder dan drie wielen (dus een of twee wielen) worden toegepast, al dan iet in combinatie met andere voortbewegingsmiddelen.The unmanned vehicle according to the invention is preferably provided with tracks running on rollers or preferably with at least two wheels and a supporting element such as a manure barge, or with at least three wheels. The wheels and / or rollers are each mounted on a shaft. In an advantageous embodiment, at least a part of these shafts is attached to the concrete frame. This is possible, for example, by providing a flat plate with holes at one end of the axle stub. A bolt can then be inserted through each of the holes, which bolt can be screwed into an insert with internal screw thread, which is previously provided in the concrete frame. In an embodiment variant, it is also possible that fewer than three wheels (i.e. one or two wheels) are used, whether or not in combination with other propulsion means.

44

Indien het voertuig ten minste drie wielen omvat, dan zijn de assen van bij voorkeur ten minste twee wielen bevestigd aan het betonnen frame. De andere wielen (of het andere wiel) kunnen bijvoorbeeld bevestigd zijn aan een operationeel onderdeel, bijvoorbeeld een mestschuit, dat op zijn beurt weer 5 bevestigd is aan het betonnen frame. Bij voorkeur is de plaatsing van de wielen zo dat de twee wielen die aan het betonnen frame bevestigd zijn het grootste deel van het gewicht van het voertuig dragen en dat het wiel of de wielen de bevestigd zijn aan het operationele onderdeel een relatief lage mechanische belasting hebben.If the vehicle comprises at least three wheels, then the axles of preferably at least two wheels are attached to the concrete frame. The other wheels (or the other wheel) can for instance be attached to an operational part, for instance a manure barge, which in turn is attached to the concrete frame. Preferably, the placement of the wheels is such that the two wheels attached to the concrete frame support most of the weight of the vehicle and that the wheel or wheels attached to the operational part have a relatively low mechanical load .

1010

Met voordeel omvat het voertuig een ophanging voor een wiel, alsmede een accu met elektrodes voor opladen van de accu, waarbij de wielophanging en een elektrode een geheel vormen. Aldus is een eenvoudig en betrouwbaar, meestal metalen onderdeel verschaft, waarmee eenvoudig het opladen kan worden 15 verwezenlijkt. In bedrijf zal het voertuig naar een oplaadpunt rijden, alwaar de elektroden in contact komen met tegenelektroden, waarna de accu kan worden opgeladen.The vehicle advantageously comprises a suspension for a wheel, as well as a battery with electrodes for charging the battery, the wheel suspension and an electrode forming a whole. A simple and reliable, usually metal, component is thus provided, with which the charging can be achieved in a simple manner. In operation, the vehicle will travel to a charging point, where the electrodes come into contact with counter electrodes, after which the battery can be charged.

Bij voorkeur zorgt het besturingssysteem ervoor dat het voertuig automatisch kan 20 rijden en navigeren. Hiertoe kan het besturingssysteem gebruik maken van sensoren of GPS. De sensoren van het besturingssysteem kunnen bijvoorbeeld gebruik maken van geleiders of bakens in de omgeving waarin het voertuig gebruikt wordt, bijvoorbeeld in een stal.Preferably the control system ensures that the vehicle can drive and navigate automatically. For this the operating system can use sensors or GPS. The sensors of the control system can, for example, use conductors or beacons in the environment in which the vehicle is used, for example in a stable.

25 Bij voorkeur omvat het voertuig een sensor voor het op een voorafbepaalde afstand van een geleiding voortbewegen van het voertuig. Hierdoor kan het voertuig bijvoorbeeld een route volgen om voer aan te drukken, zoals langs voerbakken, of langs een route mest te schuiven. De afstand kan instelbaar zijn.The vehicle preferably comprises a sensor for advancing the vehicle at a predetermined distance from a guide. This allows the vehicle, for example, to follow a route to compress feed, such as along feed troughs, or to slide manure along a route. The distance can be adjustable.

30 De sensor kan bijvoorbeeld een ultrasoonsensor of optische sensor zijn, in het bijzonder met een dwars opzij ten opzichte van een beoogde voortbewegingsrichting van het voertuig gericht beeldveld. Een ultrasoonsensor is betrekkelijk ongevoelig voor vervuiling, terwijl een optische sensor zeer nauwkeurig kan zijn. Andere typen, zoals een elektrische of magnetische sensor, 5 zijn niet uitgesloten. Het beeldveld is opzij gericht, en beziet bijvoorbeeld de geleiding, zoals een voerhek of een optische strook. Hierbij is het voertuig in het bijzonder voorzien van een afdekkap die zich althans gedeeltelijk uitstrekt boven het beeldveld. Hierdoor is het beeldveld, en dus ook de sensor, beschermd tegen 5 invallend vuil, zoals uitwerpselen of voer. Alternatief of aanvullend kan de afdekkap zich door het beeldveld uitstrekken en althans in een zich door het beeldveld uitstrekkend gedeelte zijn vervaardigd uit een voor de sensor doorzichtig materiaal. Hierdoor is enerzijds de sensor nog beter afgeschermd, doch bestaat anderzijds het gevaar dat bij beschadiging van de afschermkap, door 10 krassen of dergelijke, het beeldveld permanent negatief beïnvloed wordt.The sensor can for instance be an ultrasonic sensor or optical sensor, in particular with an image field directed transversely to the side with respect to an intended direction of travel of the vehicle. An ultrasonic sensor is relatively insensitive to contamination, while an optical sensor can be very accurate. Other types, such as an electrical or magnetic sensor, are not excluded. The image field is directed to the side and, for example, looks at the guide, such as a feeding fence or an optical strip. In this case the vehicle is in particular provided with a cover that extends at least partially above the image field. As a result, the image field, and therefore also the sensor, is protected against incident dirt, such as droppings or fodder. Alternatively or additionally, the cover cap can extend through the image field and be manufactured at least in a part extending through the image field from a material transparent to the sensor. As a result, on the one hand, the sensor is even better shielded, but on the other hand there is a risk that the image field will be permanently negatively influenced in the event of damage to the shield, scratches or the like.

Met voordeel is de beschermkap aan een naar buiten gerichte rand ervan voorzien van een door een dier indrukbaar gedeelte, in het bijzonder een flap, van bijvoorbeeld rubber. Hierdoor is er minder kans voor verwonding van het dier, in 15 de situatie dat het voertuig zich verplaatst tot nabij het dier, waarbij een poot onder de beschermkap terechtkomt, zoals in het beeldveld, en het dier opstaat en wil weggaan. Zonder het indrukbare gedeelte blijkt er een kans op botbreuk en dergelijke te bestaan, die veel geringer wordt door de flap.The protective cap is advantageously provided on an outwardly directed edge thereof with a part that can be compressed by an animal, in particular a flap, of for instance rubber. As a result, there is less chance of injury to the animal in the situation that the vehicle moves close to the animal, whereby a leg ends up under the protective hood, such as in the image field, and the animal stands up and wants to leave. Without the compressible portion, there appears to be a risk of bone fracture and the like, which is much reduced by the flap.

20 In het bijzonder is de beschermkap voorzien van een kantelmechanisme en een grendel, waarbij het kantelmechanisme de beschermkap in een geopende stand dwingt, terwijl de grendel de kap in een gesloten stand kan vergrendelen. Als kantelmechanisme kan bijvoorbeeld een veer of gascilinder worden verschaft.In particular, the protective cap is provided with a tilting mechanism and a latch, the tilting mechanism forcing the protective cap into an open position, while the latch can lock the cap in a closed position. As a tilting mechanism, for example, a spring or gas cylinder can be provided.

25 Het is ook mogelijk dat het besturingssysteem een ontvanger omvat voor het ontvangen van stuursignalen die bijvoorbeeld vanaf een op afstand van het onbemande voertuig opgestelde computer worden draadloos aan het voertuig worden toegezonden.It is also possible that the control system comprises a receiver for receiving control signals which are for instance transmitted wirelessly to the vehicle from a computer arranged remotely from the unmanned vehicle.

30 In het bijzonder omvat het voertuig een mestverplaatsingsmiddel, met name een mestschuit. Deze is bijvoorbeeld aangebracht aan de, in rijrichting gezien, achterzijde van het frame, althans onder of nabij, d.w.z. binnen 0,5 m, van het zwaartepunt van het voertuig. In een andere uitvoeringsvorm omvat het voertuig een voerdrukker, in de vorm van hetzij een schuin aan de voorzijde aangebrachte 6 schuif, hetzij, en met voordeel, een rond het frame draaibaar in hoofdzaak cilindrisch omhulsel, dat gedeeltelijk, in het bijzonder op een aan de zijkant van het voertuig gelegen drukpunt, afsteunt op de bodem. Door het afsteunen zal de voerdrukker gaan draaien, en daardoor wrijvingsarm voer kunnen aandrukken. 5 Uiteraard zijn ook niet op de bodem afsteunende, en bijvoorbeeld elektrisch of anderszins aangedreven voerdrukkers mogelijk. Met voordeel is de schuif, de mestschuif of dergelijke met behulp van een in twee richtingen scharnierend scharnier opgehangen aan het voertuig. Dit is voordelig bij het overwinnen van obstakels of oneffenheden in de ondergrond.In particular, the vehicle comprises a manure displacing means, in particular a manure barge. This is for instance arranged on the rear side of the frame, viewed in the direction of travel, at least below or near, i.e. within 0.5 m, of the center of gravity of the vehicle. In another embodiment, the vehicle comprises a feed pusher, in the form of either a slider arranged at the front, or, and advantageously, a substantially cylindrical casing pivotable around the frame, which partially, in particular on a pressure point located on the side of the vehicle, supported on the bottom. By supporting the feed pusher, the feed pusher will start to rotate, and thereby be able to press on low-friction feed. Naturally, feed pressers which are not supported on the ground and are, for example, electrically or otherwise driven, are also possible. The slide, the manure slide or the like is advantageously suspended from the vehicle by means of a hinged hinge in two directions. This is advantageous when overcoming obstacles or unevenness in the substrate.

1010

De uitvinding heeft ook betrekking op werkwijzen voor het vervaardigen van een voertuig volgens de uitvinding.The invention also relates to methods for manufacturing a vehicle according to the invention.

Bij een mogelijke werkwijze wordt betonijzer verschaft en eventueel geprepareerd 15 voor toepassing in het frame van het onbemande voertuig. De preparatie kan bijvoorbeeld het op maat maken en/of in het gewenste model brengen van het betonijzer omvatten. Ook kunnen verschillende stukken betonijzer aan elkaar gelast worden als dat wenselijk is in verband met de gewenste sterkte van het frame.In a possible method, reinforcing bar is provided and optionally prepared for use in the frame of the unmanned vehicle. The preparation may, for example, comprise tailoring and / or bringing the reinforcing bar into the desired model. Different pieces of reinforcing steel can also be welded together if this is desirable in connection with the desired strength of the frame.

2020

Bij voorkeur worden de aan te brengen inserts (bijvoorbeeld draadbussen en/of draadeinden) aan het betonijzer vastgelast. Daarna wordt het betonijzer, bij voorkeur met de inserts, in een betongietmal geplaatst. De inserts kunnen hierbij gebruikt worden om het betonijzer te fixeren ten opzichte van de betongietmal.Preferably the inserts to be applied (for example threaded bushes and / or threaded ends) are welded to the reinforcing bar. The concrete iron is then placed in a concrete casting mold, preferably with the inserts. The inserts can be used to fix the reinforcing bars with respect to the concrete casting mold.

2525

Na het aanbrengen van het betonijzer in de betongietmal wordt beton in de mal gegoten. Het beton laat men vervolgens uitharden, waarna het betonnen frame uit de mal verwijderd wordt.After installing the reinforcing bars in the concrete casting mold, concrete is poured into the mold. The concrete is then allowed to cure, after which the concrete frame is removed from the mold.

30 Bij een andere mogelijke werkwijze giet men eerst het betonnen frame. Na het uitharden van het beton worden inserts aangebracht in gaten die in het betonnen frame zijn geboord. Met de inserts kunnen andere onderdelen van het onbemande voertuig worden gemonteerd aan het betonnen frame.In another possible method, the concrete frame is first poured. After the concrete has hardened, inserts are made in holes drilled in the concrete frame. With the inserts other parts of the unmanned vehicle can be mounted on the concrete frame.

77

In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt het frame althans gedeeltelijk, en bij voorkeur in hoofdzaak volledig, opgebouwd uit zelfverdichtend beton. De voordelen zijn reeds hierboven genoemd, nl. dat er geen trillen of andere verdichtingsstappen hoeven te worden genomen. Complexe vormen voor het 5 frame, met uitsparingen voor onderdelen, zoals wielophanging, accu, aandrijving, enzovoort, kunnen eenvoudig worden gerealiseerd.In a preferred embodiment, the frame is constructed at least partially, and preferably substantially completely, from self-compacting concrete. The advantages have already been mentioned above, namely that no vibrations or other compaction steps have to be taken. Complex shapes for the frame, with recesses for parts, such as wheel suspension, battery, drive, etc., can easily be realized.

De uitvinding zal hieronder worden toegelicht aan de hand van een tekening, waarin op niet-beperkende wijze een uitvoeringsvoorbeeld wordt getoond.The invention will be explained below with reference to a drawing, in which an exemplary embodiment is shown in a non-limiting manner.

1010

De tekening toont in: fig. 1 - een zijaanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van een onbemand voertuig volgens de uitvinding, fig. 2 - een zijaanzicht van een tweede uitvoeringsvorm van een onbemand 15 voertuig volgens de uitvinding, fig. 3 - een achteraanzicht van het onbemande voertuig volgens fig. 2, fig. 4 - een detail van een in het betonnen frame aangebrachte insert in de vorm van een draadbus, fig. 5 - een detail van een in het betonnen frame aangebrachte insert in de vorm 20 van een draadeind.The drawing shows in: fig. 1 - a side view of a first embodiment of an unmanned vehicle according to the invention, fig. 2 - a side view of a second embodiment of an unmanned vehicle according to the invention, fig. 3 - a rear view of the unmanned vehicle according to fig. 2, fig. 4 - a detail of an insert arranged in the concrete frame in the form of a threaded bush, fig. 5 - a detail of an insert arranged in the concrete frame in the form of a threaded end.

Fig. 1 toont een eerste uitvoeringsvorm van een onbemand voertuig 1 volgens de uitvinding. In het getoonde voorbeeld is het onbemande voertuig bijvoorbeeld een stalverzorger.FIG. 1 shows a first embodiment of an unmanned vehicle 1 according to the invention. In the example shown, the unmanned vehicle is, for example, a stable caretaker.

2525

Bij deze uitvoeringsvorm omvat het onbemande voertuig 1 een betonnen frame 5 in de vorm van een rechthoekig blok. Om te kunnen rijden is het onbemande voertuig in het uitvoeringsvoorbeeld van fig. 1 aan weerszijden voorzien van rollen 21 waar een rupsband 20 over loopt.In this embodiment, the unmanned vehicle 1 comprises a concrete frame 5 in the form of a rectangular block. In order to be able to drive, the unmanned vehicle in the exemplary embodiment of Fig. 1 is provided on both sides with rollers 21 over which a track 20 runs.

3030

Elke rol 21 is bevestigd op een astap 22. Aan elke astap 22 is een plaat 23 bevestigd. Deze platen zijn gemonteerd op het betonnen frame 5 met behulp van bouten 25.Each roller 21 is mounted on a spindle 22. A plate 23 is attached to each spindle 22. These plates are mounted on the concrete frame 5 with the aid of bolts 25.

88

Het onbemande voertuig 1 is geschikt om over een stalvloer 2 te rijden. Deze stalvloer 2 kan een dichte betonnen vloer zijn, maar ook bijvoorbeeld een roostervloer, een balkenvloer of een andere bekende stalvloer. Het is overigens ook voorzien dat het voertuig buiten een stal wordt ingezet, bijvoorbeeld op een 5 betonnen of bestrate vloer van een staluitloop of bij de voersilo’s. Eventueel kan het voertuig volgens de uitvinding ook in een weiland gebruikt worden.The unmanned vehicle 1 is suitable for driving over a stable floor 2. This stable floor 2 can be a solid concrete floor, but also, for example, a slatted floor, a beamed floor or another known stable floor. Incidentally, it is also envisaged that the vehicle will be deployed outside a shed, for example on a concrete or paved floor of a shed or at the feed silos. Optionally, the vehicle according to the invention can also be used in a meadow.

Het gewicht van het betonnen frame 5 is voldoende om ervoor te zorgen dat de rupsbanden 20 voldoende tractie op de stalvloer 2 kunnen ontwikkelen. Hoeveel 10 tractie nodig is, hangt af van de toepassing van het onbemande voertuig. Zo vraagt het aandrukken van voer meer tractie van het wegschuiven van mest. In de praktijk blijkt dat een gewicht van circa 250 tot 300 kg voor het betonnen frame 5 voldoende is als het onbemande voertuig 1 gebruikt wordt voor het wegschuiven van mest, terwijl voor het aanduwen van voer vaak een gewicht van meer dan 350 15 kg nodig blijkt te zijn.The weight of the concrete frame 5 is sufficient to ensure that the tracks 20 can develop sufficient traction on the stable floor 2. The amount of traction required depends on the application of the unmanned vehicle. For example, pressing feed requires more traction from pushing manure away. In practice it appears that a weight of approximately 250 to 300 kg for the concrete frame 5 is sufficient if the unmanned vehicle 1 is used for sliding manure, while for pushing on feed often a weight of more than 350 kg appears to be necessary to be.

In het uitvoeringsvoorbeeld van fig. 1 is een schuif 50 aangebracht, die bijvoorbeeld kan worden toegepast voor het aanduwen van ruwvoer of voor het wegschuiven van mest. Aan de schuif 50 is een bevestigingsplaat 51 aangebracht, 20 die door middel van bouten aan het frame 5 is bevestigd.In the exemplary embodiment of Fig. 1, a slider 50 is provided, which can be used, for example, for pushing roughage or for sliding manure away. Attached to the slide 50 is a mounting plate 51 which is bolted to the frame 5.

Voor het aansturen van het onbemande voertuig 1 is een besturingssysteem 40 voorzien. Het besturingssysteem 40 stuurt een motor 30 aan, die via een overbrenging 31 verbonden is met de aandrijvende rollen, in dit voorbeeld is de 25 motor 30 uitgevoerd als een elektromotor. Om de motor 30 en het besturingssysteem 40 van energie te voorzien is een accu 35 aanwezig. De motor 30, het besturingssysteem 40 en de accu 35 zijn met bouten aan het betonnen frame 5 gemonteerd. Alternatief kunnen bijvoorbeeld accu's via een bijvoorbeeld stalen drager aan het betonnen frame zijn bevestigd.A control system 40 is provided for controlling the unmanned vehicle 1. The control system 40 controls a motor 30, which is connected via a transmission 31 to the driving rollers, in this example the motor 30 is designed as an electric motor. A battery 35 is provided to provide the motor 30 and the control system 40 with energy. The motor 30, the control system 40 and the battery 35 are bolted to the concrete frame 5. Alternatively, for example, batteries can be attached to the concrete frame via, for example, a steel support.

3030

In het voorbeeld van fig. 1 wordt het onbemande voertuig 1 op afstand bestuurd vanaf een externe computer 43. Een antenne 45 vangt het signaal van de computer 43 op, en geeft het door aan de besturing 40.In the example of Fig. 1, the unmanned vehicle 1 is remotely controlled from an external computer 43. An antenna 45 picks up the signal from the computer 43 and transmits it to the controller 40.

99

Fig. 2 en fig. 3 tonen een tweede uitvoeringsvorm van een onbemand voertuig volgens de uitvinding.FIG. 2 and Fig. 3 show a second embodiment of an unmanned vehicle according to the invention.

In het uitvoeringsvoorbeeld van fig. 2 en 3 is in het betonnen frame 5 een kamer 7 5 aangebracht. In deze kamer 7, die overigens in dit voorbeeld openingen in de wanden heeft, kunnen bijvoorbeeld elektronische componenten worden ondergebracht. De openingen in de wanden kunnen eventueel door panelen worden afgesloten.In the exemplary embodiment of Figs. 2 and 3, a chamber 7 is provided in the concrete frame 5. In this chamber 7, which in this example has openings in the walls, for example, electronic components can be accommodated. The openings in the walls can optionally be closed by panels.

10 In de uitvoeringsvorm van fig. 2 en 3 is het onbemande voertuig 1 aan weerszijden voorzien van wielen 10. De wielen 10 zijn aangebracht op een astap 11, waaraan een plaat 12 is bevestigd. De platen 12 zijn door middel van bouten 14 aan het betonnen frame 5 bevestigd.In the embodiment of Figs. 2 and 3, the unmanned vehicle 1 is provided on both sides with wheels 10. The wheels 10 are mounted on a stub 11, to which a plate 12 is attached. The plates 12 are attached to the concrete frame 5 by means of bolts 14.

15 Het gewicht van het betonnen frame 5 zorgt er wederom voor dat het onbemande voertuig voldoende tractie heeft op de stalvloer 2.The weight of the concrete frame 5 again ensures that the unmanned vehicle has sufficient traction on the stable floor 2.

Aan het betonnen frame 5 is een schuif 50 bevestigd voor het aandrukken van ruwvoer of voor het wegschuiven van mest. De schuif 50 is via tussenframe 52 en 20 bevestigingsplaat 51 bevestigd aan het betonnen frame 5. Aan het tussenframe 52 is tevens het derde wiel 10* gemonteerd.Attached to the concrete frame 5 is a slide 50 for pressing roughage or for sliding manure away. The slider 50 is attached to the concrete frame 5 via intermediate frame 52 and mounting plate 51. The third wheel 10 * is also mounted on the intermediate frame 52.

In het uitvoeringsvoorbeeld van fig. 2 en 3 worden de twee wielen 10 elk rechtstreeks aangedreven door een eigen motor 35. In dit voorbeeld zijn de 25 motoren 35 uitgevoerd als servomotoren. De motoren worden aangestuurd vanuit het besturingssysteem 40. In dit voorbeeld omvat het besturingssysteem een centrale kast 40*. die met bouten aan het betonnen frame 5 is bevestigd. De centrale kast 40* is een relatief kwetsbaar onderdeel, waardoor het voordelig is als de centrale kast 40* in de kamer 7 van het frame 5 is aangebracht.In the exemplary embodiment of Figs. 2 and 3, the two wheels 10 are each directly driven by their own motor 35. In this example, the motors 35 are designed as servomotors. The motors are controlled from the control system 40. In this example, the control system comprises a central box 40 *. which is bolted to the concrete frame 5. The central cabinet 40 * is a relatively delicate part, so that it is advantageous if the central cabinet 40 * is arranged in the chamber 7 of the frame 5.

3030

Voor de bekrachtiging van de motoren en voor de stroomvoorziening van het besturingssysteem is een accu 35 voorzien, die ook in de kamer 7 aan het betonnen frame 5 is bevestigd door middel van bouten.For energizing the motors and for supplying power to the control system, a battery 35 is provided, which is also secured in the chamber 7 to the concrete frame 5 by means of bolts.

1010

In het voorbeeld van fig. 2 en 3 wordt in het besturingssysteem gebruikt gemaakt van een aantal systemen voor plaatsbepaling en navigatie van het onbemande voertuig 1. Zo is er een detector 44 voorzien, die betonijzer 4 in de stalvloer 2 detecteert. Aan de hand van het rasterpatroon van het betonijzer 4 in de stalvloer 5 2 kan het onbemande voertuig 1 navigeren.In the example of Figs. 2 and 3, a number of systems are used in the control system for locating and navigating the unmanned vehicle 1. For example, a detector 44 is provided which detects reinforcing bars 4 in the stable floor 2. The unmanned vehicle 1 can navigate on the basis of the grid pattern of the reinforcing bar 4 in the stable floor 2.

Verder zijn in het voorbeeld van de figuren 2 en 3 bakens 3 opgesteld in de stal. Het signaal van de bakens 3 wordt opgevangen door ontvanger 42. Op basis van de opgevangen signalen van de bakens 3 kan het besturingssysteem 40 bepalen 10 waar het onbemande voertuig 1 zich bevindt.Furthermore, in the example of figures 2 and 3, beacons 3 are arranged in the shed. The signal from the beacons 3 is received by receiver 42. On the basis of the collected signals from the beacons 3, the control system 40 can determine where the unmanned vehicle 1 is located.

Het onbemande voertuig 1 is in het voorbeeld van fig. 2 en 3 verder voorzien van sensoren 41. Deze sensoren kunnen bijvoorbeeld uitgevoerd zijn als ultrasoonsensoren, die de aanwezigheid van objecten, dieren en personen in de 15 directe nabijheid van het onbemande voertuig 1 detecteren om botsingen te voorkomen.In the example of Figs. 2 and 3, the unmanned vehicle 1 is further provided with sensors 41. These sensors can for instance be designed as ultrasonic sensors, which detect the presence of objects, animals and persons in the immediate vicinity of the unmanned vehicle 1 in order to prevent collisions.

Fig. 4 toont een detail van een in het betonnen frame aangebrachte insert 6, waarbij in dit voorbeeld de insert een draadbus is, die aangebracht is in een gat ik 20 het frame. Voor het aanbrengen van een insert 6 wordt een gat 8 geboord in het betonnen frame 5. In het gat 8 wordt vervolgens de insert 6 aangebracht. De insert 6 is voorzien van een inwendige schroefdraad 9. Tegen de buitenzijde van het betonnen frame 5 kan een plaat, bijvoorbeeld voor de bevestiging van een wiel 10, rol 21, schuif 5, accu 35, motor 30, besturingssysteem 40, sensor 41, ontvanger 25 42, detector 44, worden geplaatst. Een degelijke plaat is dan voorzien van een gat 13, 24 ter plaatse van de insert 6. Door het gat 13, 24 kan een bout gestoken worden, die in de insert 6 kan worden gedraaid. Om de krachten per combinatie van bout en insert te beperken, kunnen meerdere inserts en bouten per plaat worden toegepast, vooral als een hoge kracht moet worden overgedragen.FIG. 4 shows a detail of an insert 6 arranged in the concrete frame, wherein in this example the insert is a threaded bush arranged in a hole in the frame. For the insertion of an insert 6, a hole 8 is drilled in the concrete frame 5. The insert 6 is then made in the hole 8. The insert 6 is provided with an internal screw thread 9. Against the outside of the concrete frame 5, a plate, for example for fixing a wheel 10, roller 21, slide 5, battery 35, motor 30, control system 40, sensor 41, receiver 42, detector 44, can be placed. Such a plate is then provided with a hole 13, 24 at the location of the insert 6. A bolt can be inserted through the hole 13, 24, which can be turned into the insert 6. To limit the forces per combination of bolt and insert, multiple inserts and bolts can be used per plate, especially if a high force has to be transferred.

3030

Fig. 5 toont een detail van een in het betonnen frame aangebrachte insert, waarbij in dit voorbeeld de insert een draadeind 6* is, die is vastgelast aan betonijzer 80 in het frame 5. Hiertoe is voor het gieten van het betonnen frame 5 een draadeind 6* door middel van las 81 met betonijzer 80 verbonden. Het betonijzer 80 is in een 11 gietmal verankerd, waarna het beton in de gietmal wordt gegoten, en zich om het draadeind en het betonijzer sluit.FIG. 5 shows a detail of an insert arranged in the concrete frame, wherein in this example the insert is a threaded end 6 * which is welded to reinforcing steel 80 in the frame 5. For this purpose, a threaded end 6 * is used for casting the concrete frame 5. connected to reinforcing bar 80 by weld 81. The reinforcing bar 80 is anchored in a casting mold, after which the concrete is poured into the casting mold, and closes around the threaded end and the reinforcing bar.

Een deel van het draadeind 6* steekt uit tot buiten het betonnen frame 5. Aan dit 5 uitstekende deel kunnen onderdelen van het onbemande voertuig worden bevestigd.Part of the threaded end 6 * extends beyond the concrete frame 5. Parts of the unmanned vehicle can be attached to this projecting part.

Uiteraard kan in het gat 8 van fig. 4 in plaats van een draadbus een draadeind worden geplaatst, en kan in plaats van een draadeind 6* zoals getoond in fig. 5 10 ook een draadbus aan het betonijzer 80 worden bevestigd.Of course, a threaded end can be placed in the hole 8 of Fig. 4 instead of a threaded bush, and instead of a threaded end 6 * as shown in Fig. 5, a threaded bush can also be attached to the reinforcing bar 80.

Fig. 6 en 7 tonen respectievelijk een perspectiefaanzicht en een zijaanzicht van een uitvoeringsvorm van het voertuig 1 volgens de uitvinding, in dit geval een autonome mestschuit. Het voertuig heeft, naast het betonnen frame 5 en twee 15 bestuurbare wielen 21, een schuif 50, een afdekkap 26, met flappen 27 en een doorzichtkap 28. Met 29 is een wandvolgmiddel in de vorm van een draaibare ring weergegeven. Een opklapveer is aangeduid met 46, terwijl 47 een dubbel scharnier aanduidt, en 48 een sensor.FIG. 6 and 7 show respectively a perspective view and a side view of an embodiment of the vehicle 1 according to the invention, in this case an autonomous manure barge. In addition to the concrete frame 5 and two steerable wheels 21, the vehicle has a slider 50, a cover cap 26 with flaps 27 and a see-through cap 28. 29 denotes a wall follower in the form of a rotatable ring. A folding spring is indicated by 46, while 47 indicates a double hinge, and 48 a sensor.

20 Voor vele details betreffende deze uitvoeringsvorm wordt verwezen naar bijv. NL 1012143 en NL 1028259.For many details concerning this embodiment, reference is made to, for example, NL 1012143 and NL 1028259.

De afdekkap 26, die bijvoorbeeld de elektronica en de motor(en) beschermt, is voorzien van rubberen of anderszins flexibele flappen 27, die zijn gevormd over 25 het beeldveld van sensor 48, die aan twee zijden kan zijn verschaft. Sensor 48 kan dienen om een wand of dergelijke te volgen op een zekere afstand, en kan bijvoorbeeld een ultrasoonsensor of optische sensor zijn. De flappen 27 dienen ter bescherming van koeiepoten en dergelijke, die onder de afdekkap 26 terecht kunnen komen, met name bij liggende dieren die willen opstaan. Optioneel, 30 aanvullend of alternatief kan ook een doorzichtige doorzichtkap 28 zijn verschaft.The cover 26, which protects, for example, the electronics and the motor (s), is provided with rubber or otherwise flexible flaps 27, which are formed over the image field of sensor 48, which can be provided on two sides. Sensor 48 can serve to follow a wall or the like at a certain distance, and can for example be an ultrasonic sensor or optical sensor. The flaps 27 serve to protect cow legs and the like, which can end up under the cover cap 26, in particular in the case of lying animals that want to get up. Optionally, additionally or alternatively, a transparent see-through cap 28 may also be provided.

De afdekkap 26 kan met behulp van opklapveer 46 opklappen naar een open stand, en weer worden dichtgedrukl en vergrendeld met een niet getoonde grendel. De schuif 50 is hier opgehangen met een zowel in rijrichting als dwars op 12 de rijrichting beweegbaar scharnier 47. Dit is gunstig voor overwinnen van bodemobstakels, alsmede bijvoorbeeld oneffenheden zoals golvingen in de ondergrond.The cover cap 26 can be raised to an open position with the aid of folding spring 46, and can be closed again and locked with a latch (not shown). The slider 50 is suspended here with a hinge 47 movable both in the direction of travel and transversely of the direction of travel.

10356871035687

Claims

An unmanned vehicle (1), which vehicle comprises: - a frame (5), 5. a drive, which drive is attached to the frame (5), - an energy source for energizing the drive, which energy source is attached to the frame (5), - a control system (40) for controlling the vehicle, which control system (40) is attached to the frame (5), characterized in that the frame (5) is of concrete.

An unmanned vehicle (1) according to claim 1, wherein the frame is at least partially, and preferably substantially completely, constructed from self-compacting concrete. 15

An unmanned vehicle (1) according to claim 1 or 2, wherein the drive and / or the energy source and / or the control system (40) are attached to the frame (5) comprising inserts (6) which are in the concrete frame (5) ) present.

An unmanned vehicle (1) according to claim 3, wherein at least a part of the inserts (6) is a threaded bush or a threaded end.

5. An unmanned vehicle (1) according to any one of the preceding claims, wherein the vehicle comprises at least one wheel (10), wherein the wheel (10) is mounted on a shaft, the axle of the wheel (10) being mounted on it. concrete frame (5) is attached.

An unmanned vehicle (1) according to any one of the preceding claims, wherein the vehicle comprises two tracks mounted on rollers (21), each of the rollers (21) being mounted on an axis, which axis is attached to the concrete frame (5).

An unmanned vehicle (1) according to any one of the preceding claims, wherein concrete iron is present in the frame (5). 1035687 '

An unmanned vehicle (1) according to claim 3, wherein at least a portion of the inserts (6) are connected to the reinforcing bar.

An unmanned vehicle (1) according to any one of the preceding claims, wherein the concrete of the frame (5) comprises one or more additives, preferably steel wire or fiber material.

An unmanned vehicle (1) according to any one of the preceding claims, wherein the vehicle comprises a feed actuator, which feed actuator is attached to the concrete frame (5).

An unmanned vehicle (1) according to any one of the preceding claims, wherein the vehicle comprises a manure barge (50), which manure barge (50) is attached to the concrete frame (5).

A method for manufacturing an unmanned vehicle according to any one of the preceding claims, which method comprises the following steps: 20. providing reinforcing steel for reinforcing the frame to be manufactured, - connecting inserts with the reinforcing steel, preferably by welding the inserts to the concrete iron, - providing a concrete casting mold, wherein the casting cavity of the concrete casting mold is substantially in the form of the concrete frame of the vehicle, - arranging the concrete iron in the concrete casting mold and fixing the reinforcing bar with respect to the concrete casting mold, - pouring concrete into the concrete casting mold, 30. allowing the cast concrete to harden, - removing the concrete frame of the vehicle from the concrete casting mold, • attaching a drive, an energy source , a control system and wheels and / or tracks on the concrete frame, making use of the elements present in the concrete frame e inserts.

A method for manufacturing an unmanned vehicle according to any of claims 1-11, which method comprises the following steps: 5. providing a concrete casting mold, wherein the casting cavity of the concrete casting mold is substantially in the form of the concrete frame of the vehicle, - pouring concrete into the concrete casting mold, - allowing the cast concrete to harden, 10. removing the concrete frame of the vehicle from the concrete casting mold, drilling holes in the concrete frame of the vehicle, - providing inserts in the drilled holes, - attaching a drive, an energy source, a control system and wheels and / or tracks to the concrete frame, wherein use is made of the inserts present in the concrete frame.

The method of claim 12, wherein the reinforcing bar is fixed relative to the concrete casting mold by means of the inserts.

A method according to any of claims 12-14, wherein the method also comprises the step of applying one or more additives to the concrete to be poured.

16. Method as claimed in claim 13, wherein the method also comprises the following steps: - providing concrete iron for reinforcing the frame to be manufactured, - arranging the concrete iron in the concrete casting mold and fixing the concrete iron with respect to the concrete casting mold. 30

Method according to claim 12, wherein the method also comprises the following steps: - drilling holes in the concrete frame of the vehicle, - arranging inserts in the drilled holes.

18. Method as claimed in any of the claims 12-17, wherein the frame is built up at least partially, and preferably substantially completely, from self-compacting concrete. 1035687