PL220437B1 - Układ pozycjonowania komunikacyjnej anteny szczególnie w robocie mobilnym - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ pozycjonowania komunikacyjnej anteny, szczególnie w robocie mobilnym.

W znanych rozwiązaniach, anteny komunikacyjne na robotach mobilnych były mocowane na sztywno do korpusu lub przy pomocy elastycznego łącznika, który pod wpływem oddziaływania siły na antenę odkształcał się, następnie, kiedy siła przestała oddziaływać, pozwalał na powrót anteny do położenia początkowego.

Innym znanym rozwiązaniem było umieszczenie anteny na module obrotowym, który pozwalał na obrót anteny wokół własnej osi. Jednak ten układ miał za nadanie ustawienie anteny w takiej pozycji, która pozwoli na uzyskanie jak najlepszej łączności z panelem sterowania, natomiast nie chronił anteny przed uszkodzeniem, spowodowanym oddziaływaniem sił zewnętrznych.

Znany z opisu polskiego wzoru użytkowego nr Ru-62 268 zespół mocowania anteny, zwłaszcza anteny montowanej na pojazdach mobilnych, takich jak robot inspekcyjny pracujący w ograniczonej przestrzeni, wyposażony w maszt antenowy. Maszt antenowy jest zaopatrzony w rolki, osadzone na osi prostopadłej do pionowej osi masztu, wyposażonego w umieszczoną w jego dolnej części tuleję wzmacniającą, wewnątrz której znajduje się sprężyna, jednym końcem opierająca się o oś rolek, zaś drugim końcem o oś masztu, przy czym oś masztu jest ułożyskowana we wspornikach zaopatrzonych w wycięcia tworzące między sobą kąt ostry.

Znany z opisu patentowego nr JP 1 045 290 wynalazek dotyczy systemu, który w jednym z dwóch trybów pracy umożliwia naśladowanie ruchów robota-zabawki A, przez robota-zabawkę B. Kiedy jedno ramie robota-zabawki A zostanie obrócone do góry, jego ilość obrotów jest wykrywana, przez system elektroniczny. Następnie, sygnał jest wysyłany do robota-zabawki B, tam antena odbiera sygnał, system elektroniczny przetwarza go, po czym podawany jest do układu napędowego siłownika, który wymusza ruch ramienia robota-zabawki B, identyczny jaki został wykonany przez ramię robota-zabawki A.

Znany z opisu nr EP 1 752 078 zespół komunikacji bezprzewodowej robota-odkurzacza z panelem sterowania, w celu poprawnej komunikacji odkurzacza z panelem sterowania, który służy do sterowania odkurzaczem, wyposażony jest w dwie anteny oraz moduł komunikacji bezprzewodowej. Zainstalowanie dwóch rodzajów anten ma za zadanie poprawienie komunikacji w przypadku, gdy robot znajduje się w pomieszczeniu, gdzie znajduje się duża liczba elementów, które mogą utrudnić komunikację z robotem, podczas jego pracy lub odległość pomiędzy robotem a osobą sterującą, przy pomocy panelu sterowania jest zbyt duża. Pierwsza z anten ma kształt pręta o małej średnicy i zainstalowana jest w górnej części korpusu w pozycji pionowej. Natomiast druga antena ma kształt spirali i jest umiejscowiona w korpusie robota.

Znany z opisu patentowego nr EP 1 862 204 wynalazek dotyczy sposobu pozycjonowania anteny komunikacyjnej podczas montażu we wnętrzu zabawek zdalnie sterowanych, takich jak samochód, motocykl, statek. W rozwiązaniu tym antena wykonana jest z metalowego drutu, który jednym końcem zakończony jest hakiem, wygiętym w kształcie litery U. W korpusie modułu anteny wykonany jest rowek w kształcie litery T. Antena wprowadzana jest do korpusu, poprzez rowek w kształcie litery T, tą stroną, która jest zakończona hakiem. Rowek w korpusie zapewnia odpowiednie prowadzenie anteny, aż do momentu uzyskania przez antenę położenia końcowego podczas montażu. W położeniu docelowym hak ustala pozycje anteny.

Znane z opisu patentowego nr WO 2010/040 237 rozwiązanie dotyczy stabilizacji masztu antenowego teleskopowego zainstalowanego na samochodzie lub statku. Maszt jednym końcem podparty jest na łożysku, które umożliwia pochylanie masztu, natomiast drugi koniec usztywniony jest za pomocą lin naciągowych zamocowanych do korpusu pojazdu. Liny mogą zmieniać swoją długość w zależności od kąta pochylenia masztu. Zmianę długości lin zapewniają mechanizmy, które rozwijają lub zwijają liny. Jeżeli pojazd przechyla się z dużą prędkością, a maszt z nim, po przekroczeniu pewnej wartości prędkości przesuwu liny, lina jest blokowana i dalsze obracanie masztu nie jest możliwe. Liny mają tylko za zadanie ustabilizować pozycje masztu antenowego. W środkowej części masztu umieszczona jest nakrętka, przez którą przechodzi śruba napędowa, na końcu której znajduje się napęd. Napęd wymusza na śrubie ruch obrotowy, przez co nakrętka zmienia swoje położenie, a razem z nakrętką maszt. System wyposażony jest w czujnik, który określa położenie masztu w stosunku do określonego absolutnego kierunku przestrzeni. Podczas przechylania pojazdu, system określa położenie masztu, następnie wysyła sygnał do napędu, który poprzez mechanizm śrubowy sprowadza

PL 220 437 B1 maszt do pozycji pionowej w stosunku do absolutnego kierunku przestrzeni. Możliwy zakres pochylenia masztu to ± 30 stopni.

Znany z opisu patentowego nr GB 2 184 364 wynalazek dotyczy nie pozycjonowania anteny w robocie mobilnym, tylko samochodu zabawki. Przedstawione rozwiązanie prezentuje system mechaniczny, który pozwala zabawce w przypadku przewrócenia się na bok, powrócić do pozycji poziomej w celu kontynuowania jazdy.

Celem wynalazku było umożliwienie prawidłowego działania mobilnego robota, wykorzystującego komunikacyjną antenę do łączności bezprzewodowej z pulpitem sterowniczym, a zadaniem technicznym postawionym do rozwiązania było opracowanie konstrukcji układu pozycjonowania komunikacyjnej anteny w robocie mobilnym.

Układ pozycjonowania komunikacyjnej anteny, szczególnie w robocie mobilnym, zawierający komunikacyjną antenę połączoną z robotem, według wynalazku charakteryzuje się tym, że komunikacyjna antena umieszczona jest pionowo w tylnej części korpusu robota i ma jeden swobodny koniec, natomiast drugi koniec komunikacyjnej anteny połączony jest z adapterem, który osadzony jest na wałku serwonapędu. Serwonapęd połączony jest nierozłącznie z korpusem robota. Układ instalacji komunikacyjnej anteny współpracuje z systemem kontrolującym położenie robota, połączonym z tylną częścią korpusu robota, natomiast system kontrolujący płożenie robota jest połączony elektrycznie z serwonapędem.

Ważną zaletą układu pozycjonowania anteny jest system kontroli położenia robota, dzięki któremu możliwa jest automatyczna zmiana kąta pochylenia anteny. Funkcji takiej nie posiadały układy dotychczas stosowane w robotach mobilnych. System ten zabezpiecza antenę przed uszkodzeniem, utratą łączności z panelem sterowania, a w konsekwencji przed unieruchomieniem robota.

Osoba sterująca robotem posiada również możliwość wyłączenia automatycznej funkcji korygowania położenia anteny i może samodzielnie określić kąt położenia anteny w zakresie ± 90°. Układ ten bardzo poprawia funkcjonalność robota, umożliwia jego pracę w trudnych warunkach terenowych i zapewnia poprawną komunikację robota z panelem sterowania, nawet podczas pracy robota w pozycji „odwróconej”. Dodatkowo, umożliwia swobodne poruszanie się robota w niskich przestrzeniach, na przykład pod samochodem, bez obawy unieruchomienia robota, spowodowanego zaklinowaniem się anteny.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ pozycjonowania komunikacyjnej anteny w robocie mobilnym w widoku ogólnym, fig. 2 - układ połączeń komunikacyjnej anteny z serwomechanizmem, fig. 3 - schemat połączeń elektrycznych systemu kontroli położenia robota z serwomechanizmem, a fig. 4 - poszczególne etapy obrotu robota do pozycji „odwróconej” oraz zmiany usytuowania anteny w zależności od pozycji robota.

Układ pozycjonowania komunikacyjnej anteny w robocie mobilnym, w przykładowym wykonaniu według wynalazku, ma komunikacyjną antenę 2 umieszczoną pionowo w tylnej części korpusu 3 robota 1. Antena 2 ma jeden swobodny koniec, natomiast drugi koniec komunikacyjnej anteny 2 połączony jest z adapterem 4, który osadzony jest na wałku 5 serwonapędu 7.

Serwonapęd 7 połączony jest nierozłącznie z korpusem 3 robota 1. Układ instalacji komunikacyjnej anteny 2 współpracuje z systemem 6 kontrolującym położenie robota 1, połączonym z tylną częścią korpusu 3 robota 1, natomiast system 6 kontrolujący położenie robota 1 jest połączony elektrycznie z serwonapędem 7.

Robot 1 w celu uzyskania łączności bezprzewodowej z pulpitem sterowniczym, wyposażony jest w komunikacyjną antenę 2, która umieszczona jest w tylnej części korpusu 3 robota 1. Robot 1 podczas przemieszczania się do przodu lub do tyłu, może najechać na przeszkodę, co może spowodować jego obrócenie o 180°, komunikacyjną anteną 2 do dołu. Następstwem tego może być uszkodzenie anteny 2 i unieruchomienie robota 1.

W celu pozycjonowania komunikacyjnej anteny 2 oraz zabezpieczenia jej przed uszkodzeniem, robot 1 wyposażony jest w system 6, który kontroluje położenie robota 1. Podczas obrotu robota 1, system 6 odczytuje informacje o zmianie położenia, następnie wysyła sygnał do serwonapędu 7, który poprzez obrót wałka 5 serwonapędu 7 zmienia położenie komunikacyjnej anteny 2. W zależności od kierunku obrotu wałka 5 serwonapędu 7, antena 2 może zająć położenie górne lub dolne, w zależności od położenia robota 1. Jednak system 6 dąży do uzyskania przez antenę 2 pozycji pionowej, która zapewnia prawidłową komunikację z pulpitem sterowniczym.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ pozycjonowania komunikacyjnej anteny, szczególnie w robocie mobilnym, zawierający komunikacyjną antenę połączoną z robotem, znamienny tym, że komunikacyjna antena (2) umieszczona jest pionowo w tylnej części korpusu (3) robota (1) i ma jeden swobodny koniec, natomiast drugi koniec komunikacyjnej anteny (2) połączony jest z adapterem (4), który osadzony jest na wałku (5) serwonapędu (7), a serwonapęd (7) połączony jest nierozłącznie z korpusem (3) robota (1), przy czym układ instalacji komunikacyjnej anteny (2) współpracuje z systemem (6) kontrolującym położenie robota (1), połączonym z tylną częścią korpusu (3) robota (1), natomiast system (6) kontrolujący położenie robota (1) jest połączony elektrycznie z serwonapędem (7).