AT517856A4 - Roboter - Google Patents

Abstract

Es handelt sich um einen Roboter, der sich nach dem Vorbild eines Wurms fortbewegt und sich dadurch auszeichnet, dass die Segmente, welcher er besitzt einen festen Körper haben, in dem Antriebselemente und eventuell auch andere Elemente befinden, die zur Funktion des Roboters notwendig sind. Das Prinzip lässt sich auch auf Maschinen wie Tunnelbohrmaschinen anwenden.

Description

Patentanmeldung

Titel: Wurmroboter Beschreibung: ln der Bionik werden technische Modelle nach dem Vorbild der Natur gebaut und oft werden neue Entdeckungen gemacht, die dann zu einem enormen Fortschritt in der Technik führen. Ein Wurmroboter bietet extreme Vorteile in seiner Fortbewegung, da er sich zwar langsam, aber dafür umso sicherer fortbewegt, außerdem bietet sie die Möglichkeit, dass der Roboterauch ohne Energieverbrauch in einer vertikalen Position (1) verharren kann.

Ein Wurmroboter in dieser Form kann als Erkundungs- und Aufklärungsroboter, aber auch in anderen Formen, wie beispielsweise als Tunnelbohrmaschine, eingesetzt werden. Im Tunnelbau ist auch der Einsatz eines solchen Roboters mit einer Düse für Chemikalien an der Vorderseite denkbar um beispielsweise durch einen Berg auch ohne Steinbohrung oder ähnliche Aufwände zu kommen (ähnlich wie bei Fracking), es kann jedoch auch ein Bohr-Satz an der Vorderseite des Wurms angebracht werden und der durchs Bohren entstandene „Abfall“, zum Beispiel durch ein Fördersystem, durch die Segmente an das andere Ende des Roboters transportiert werden. Eine Verwendung im Bereich der Medizin (Einsatz in Arterien) ist eher unwahrscheinlich, da meist ein flexibler Wurm benötigt wird, jedoch nicht auszuschließen.

Dieser Roboter imitiert den Gang eines natürlichen Wurms, jedoch leicht abgewandelt für eine bessere Einsatzmöglichkeit in der Technik (2). Auf den beiden Enden des Wurms können sich Kuppeln oder andere Gebilde befinden (Bohrer, Düsen,...).

Bei diesem Prototyp wurde der Einsatz in Katastrophengebieten zum primären Verwendungszweck gemacht und die Verbindungen zwischen den Segmenten sind auf drei Anschlüsse (auf Zahnstangenantriebe) minimierte Hexapoden (Fig. 1).

Der Prototyp bewegt sich fort, indem sich jedes zweite Segment zusammenzieht, bewegt und anschließend wieder ausdehnt (Fig. 2). Es ist jedoch auch möglich, dass anstelle jedes zweiten Segments immer nur ein Segment oder eine bestimmte Anzahl an Segmenten in einem Schritt alle Bewegungsstadien durchschreiten - ähnlich wie bei Regenwürmern können durchlaufend Verschiebungen von Segmenten passieren (Regenwurm: optisch sieht dieser Vorgang aus, wie der Durchlauf von Segmentringen, dabei werden nur durchlaufend die einzelnen Ringe verkleinert, verschoben und vergrößert - es werden Bereiche „verdünnt“, bewegt und wieder „verdickt“.)

Den Roboter kann man auch in sich zusammen wandern lassen um ihn zu transportieren oder zu verwahren. Natürlich gilt das gleiche Prinzip auch beim „Auseinandergehen“ (Starten der Fortbewegung), nur in umgekehrter Reihenfolge. (Fig. 3)

Ergänzungen: (1) Ein Wurmroboter in dieser Form kann sich in Schächten und Röhren, sowie anderen Tunnelsystemen durch Ausdehnung seines Durchmessers bzw. Querschnitts (bei nicht runden Abwandlungen) in einer Position so verankern, dass er auch ohne weiteren Energieaufwand an der gleichen Stelle verweilen kann. Dies bietet Vorteile für die Langzeiterkundung/Langzeitüberwachung einer Umgebung, da es möglich wird über längere Zeit mit zyklischen Tasks Aktionen auszuführen (z.B.: Messung). Außerdem ist mit dieser Möglichkeit auch die Möglichkeit der Ladung/Betankung des Roboters/der Maschine gegeben. (2) Ein nicht flexibler Wurmroboter bietet die Vorteile der Verstauung von Teilen wie Akkumulatoren, Tanks, Steuereinheiten, Antrieben und weiteren Komponenten in den Segmenten selbst. Mögliche Einsatzgebiete: 1. Katastrophenschutz (militärische Verwendung - Als Fahrzeug, Aufklärungsroboter,...) 2. Erkundungsarbeiten (archäologische Untersuchungen,...) 3. Expeditionsroboter (Mond-, Marsroboter,...) 4. Tunnelbohrmaschinen (autonome Tunnelbohrsysteme vertikal, horizontal und schräg) 5. Rohr- und Schachtwartung (Wartungsroboter, „Kanalfernseh"-Drohne,...)

Schützenswertes (Beschreibung): 1) Roboter nach dem Vorbild eines Wurmes, wobei dieser aus mehreren Segmenten besteht und diese starre Grundkörper haben, aus denen sich bei Ausdehnung des Segmentes „Füße“ vom Grundkörper nach außen bewegen, die somit den Durchmesser bzw. die Größe des Segments verändern. Die Füße, welche aus den Grundkörpern der Segmente ausgefahren werden können am vom Roboter weiter entfernten Ende jede Beliebige Berührfläche haben, somit auch nur Stifte sein, die nach außen gefahren werden. 2) Ein Roboter nach 1, der ebenfalls die Fähigkeiten besitzt, sich in alle Richtungen neigen zu können und den Abstand zwischen ihnen zu verändern. Die Neigung der Segmente kann durch Kugelgelenke, Kettengetriebe oder einen Tri- oder Hexapod zwischen den einzelnen Segmenten ermöglicht werden. 3) Der Roboter nach 1 und 2 soll sich durch seine vorhandenen Segmentgrundkörper auszeichnen, in denen die Antriebe für die Verbindungen zwischen den Segmenten und die Ausdehnung sitzen, außerdem können sich in den Segmentkörpern andere Teile befinden wie beispielsweise Sensoren. 4) Roboter nach 1 bis 3, die Tunnel graben und den „Abfall“ (z.B.: Geröll), ähnlich wie ein Regenwurm Nahrung verarbeitet, durch den Roboter transportieren, um ihn von der Bohrstelle wegzubewegen. 5) Roboter nach 1 und 2, die Rollbewegungen wie ein realer Wurm ausführen können, sowie das schnelle Einkringeln (z.B. in Gefahrensituationen). 6) Wurmroboter nach 1 und 2 mit starren Segmentteilen als Personentransportmittel. 7) Roboter bzw. Maschinen nach 1 und 2, die als Transportmittel eingesetzt werden können.

Claims (7)

1. Patentansprüche 1) Roboter nach dem Vorbild eines Wurmes, wobei dieser aus mehreren Segmenten besteht und diese starre Grundkörper haben, aus denen sich bei Ausdehnung des Segmentes „Füße“ vom Grundkörper nach außen bewegen, die somit den Durchmesser bzw. die Größe des Segments verändern.
2. 2) Ein Roboter nach Anspruch 1, der ebenfalls die Fähigkeiten besitzt, sich in alle Richtungen neigen zu können und den Abstand zwischen ihnen zu verändern.
3. 3) Der Roboter nach Ansprüchen 1 und 2 soll sich durch seine vorhandenen Segmentgrundkörper auszeichnen, in denen die Antriebe für die Verbindungen zwischen den Segmenten und die Ausdehnung sitzen, außerdem können sich in den Segmentkörpern andere Teile befinden wie beispielsweise Sensoren.
4. 4) Roboter nach Ansprüchen 1 bis 3, die Tunnel graben und den „Abfall“ (z.B.: Geröll), ähnlich wie ein Regenwurm Nahrung verarbeitet, durch den Roboter transportieren, um ihn von der Bohrstelle wegzubewegen.
5. 5) Roboter nach Ansprüchen 1 und 2, die Rollbewegungen wie ein realer Wurm ausführen können, sowie das schnelle Einkringeln (z.B. in Gefahrensituationen).
6. 6) Wurmroboter nach Ansprüchen 1 und 2 mit starren Segmentteilen als Personentransportmittel.
7. 7) Roboter bzw. Maschinen nach Ansprüchen 1 und 2, die als Transportmittel eingesetzt werden können.