ES3055308T3

ES3055308T3 - Autonomous traverse tire changing bot, autonomous tire changing system, and method therefor

Info

Publication number: ES3055308T3
Application number: ES21173130T
Authority: ES
Inventors: Andy Chalofsky; Josh Chalofsky; Stephen Toebes; Kenny Pratt; Seth Allen
Original assignee: Automated Tire Inc
Current assignee: Automated Tire Inc
Priority date: 2020-05-11
Filing date: 2021-05-10
Publication date: 2026-02-11
Anticipated expiration: 2041-05-10
Also published as: EP3909794C0; EP3909794A1; EP3909794B1; US11986947B2; US11872685B2; TW202146186A; US20210347057A1; US20210347058A1; US20240116188A1; US12090626B2; US11446826B2; JP7786886B2; JP2021191668A; KR20210137931A; US20230007948A1; US20250018577A1; CA3117653A1

Abstract

Un robot de cambio de neumáticos autónomo incluye un carro que tiene un bastidor del carro con una sección de accionamiento del carro que efectúa el desplazamiento autónomo del carro, a lo largo de una trayectoria transversal, con respecto a una superficie transversal o un suelo sobre el que reposa el robot, y un bastidor del robot que incluye al menos un actuador montado en el carro y una sección de accionamiento del robot con un motor que define un grado de libertad del actuador, en donde el al menos un actuador tiene un efector final que tiene una herramienta de enganche de neumáticos dispuesta de modo que la articulación del al menos un actuador con el grado de libertad del actuador efectúa el contacto de enganche de la herramienta de enganche de neumáticos y un neumático montado en un vehículo, y un controlador efectúa el desplazamiento del robot a lo largo de la trayectoria transversal efectuando el posicionamiento dinámico del al menos un actuador con respecto a una posición variable del vehículo con el neumático montado sobre el mismo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, sistema de cambio de neumáticos autónomo y método para el mismo

[0003] Esta solicitud de patente no provisional reivindica la prioridad y el beneficio de la Solicitud de Patente Provisional de EE. UU. No.63/022,983, presentada el 11 de mayo de 2020.

[0004] Antecedentes

[0005] 1. Campo

[0006] La presente invención se refiere en general a equipos de cambio de neumáticos de vehículos, y más particularmente, a equipos y sistemas de cambio de neumáticos de vehículos automatizados.

[0007] 2. Breve descripción de los desarrollos relacionados

[0008] Como ocurre con muchas industrias que generalmente dependen del trabajo humano, existe una escasez de técnicos de servicio de vehículos para satisfacer la demanda con respecto, por ejemplo, a la industria de servicio de automóviles. Incluso con una cantidad adecuada de empleados, el rendimiento y la eficiencia de un centro o instalación de servicio de automóviles pueden verse afectados si uno de sus técnicos de servicio de vehículos no se presenta a trabajar.

[0009] Además de mantener un número adecuado de técnicos de servicio de vehículos, las instalaciones de servicio de automóviles también enfrentan el desafío de encontrar un técnico adecuadamente calificado para cualquier tarea determinada. Por ejemplo, los técnicos de servicio de vehículos de alto nivel a menudo reciben salarios demasiado altos para un centro de servicio como para justificar que realicen ciertos tipos de trabajos. Además, no es raro que algunos técnicos de servicio de vehículos de alto nivel rechacen realizar trabajos que estén por debajo de su nivel de experiencia. Por ejemplo, un técnico experimentado en servicio de vehículos puede negarse a realizar cambios de neumáticos del vehículo. Esto crea un problema para las instalaciones de servicio, ya que generalmente se debe mantener una combinación adecuada de niveles de habilidades de los técnicos de servicio de vehículos para maximizar las ganancias y operar eficientemente la instalación de servicio.

[0010] Un nivel de demanda del consumidor en constante cambio para ciertos servicios automotrices también puede agravar el problema del funcionamiento eficiente de las instalaciones de servicio porque en algunos puntos en el tiempo las instalaciones de servicio pueden tener una cantidad apropiada de técnicos de servicio de vehículos con un nivel de habilidad apropiado para una o más tareas determinadas, tales como cambios de neumáticos de vehículos, mientras que en otros momentos esa misma cantidad de técnicos de servicio de vehículos puede no ser adecuada para satisfacer la demanda del cliente con respecto a los cambios de neumáticos de vehículos.

[0011] Generalmente, dependiendo del tamaño de la instalación de servicio, los cambios de neumáticos se realizan de forma totalmente manual, manualmente con asistencia de máquina o de manera semiautomatizada. Los cambios de neumáticos totalmente manuales requieren mucha mano de obra e implican el uso de destalonadoras manuales, patas de cabra o herramientas de montaje y desmontaje, palancas para neumáticos y soportes de ruedas. La cantidad de trabajo que implica cambiar los neumáticos de forma totalmente manual puede limitar la cantidad de cambios de neumáticos que puede realizar un técnico de servicio del vehículo en un período de tiempo determinado. Los cambios de neumáticos manuales con asistencia de máquina reducen la mano de obra involucrada en el cambio de neumáticos y generalmente incluyen una máquina con ejes de movimiento accionados hidráulicamente que ayudan a separar el talón del neumático, así como a maniobrar el talón del neumático alrededor de una brida de la rueda desde o hacia la cual se está retirando o instalando el neumático. Las máquinas de neumáticos semiautomatizadas reducen aún más la mano de obra involucrada en un cambio de neumáticos, lo que permite que un técnico de servicio realice más cambios de neumáticos; sin embargo, estas máquinas semiautomatizadas generalmente requieren la presencia constante del técnico de servicio del vehículo, lo que hace que múltiples cambios de neumáticos simultáneos por parte de un solo técnico de servicio del vehículo sean inviables. La cantidad de cambios de neumáticos (y vehículos procesados) que se pueden realizar con los aparatos/métodos de cambio de neumáticos convencionales mencionados anteriormente generalmente está limitada por la cantidad de máquinas y los técnicos de servicio de vehículos correspondientes disponibles para utilizar esas máquinas.

[0012] Además del proceso de cambio de neumáticos, los neumáticos recién instalados requieren que el ensamblaje neumático/rueda esté balanceado. Normalmente, esto también lo realiza un técnico de servicio de vehículos que utiliza una máquina balanceadora de neumáticos convencional con el ensamblaje neumático/rueda fuera del vehículo. Si bien en el pasado se han utilizado máquinas balanceadoras de neumáticos que balancean el ensamblaje neumático/rueda con el ensamblaje neumático/rueda en el vehículo, los sistemas de control de tracción y tracción en las cuatro ruedas en los vehículos más nuevos prácticamente han eliminado estos métodos convencionales de balancear el ensamblaje neumático/rueda con el ensamblaje neumático/rueda en el vehículo. Los talones de balanceo de neumáticos también se pueden usar para balancear dinámicamente un ensamblaje neumático/rueda, donde un técnico de servicio del vehículo inserta talones de balanceo de neumáticos en el neumático antes de colocar el talón del neumático en la rueda. En cualquier caso, cada uno de estos métodos de balanceo de neumáticos requiere la presencia constante del técnico de servicio del vehículo, lo que limita nuevamente el número de neumáticos que se pueden cambiar en un período de tiempo determinado. El documento WO 2019/204552 A1 se refiere a un sistema robótico de cambio de neumáticos que funciona de forma autónoma para cambiar ruedas o reemplazar neumáticos de un vehículo sin necesidad de trabajadores. El sistema divulgado realiza procedimientos de mantenimiento de neumáticos "fuera del carrito".

[0013] Resumen y breve descripción de los dibujos

[0014] Un aspecto de la invención proporciona un robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo para efectuar procedimientos de mantenimiento de neumáticos en un vehículo, incluyendo el vehículo al menos un cubo de rueda y al menos un ensamblaje de rueda, incluyendo el al menos un ensamblaje de rueda una rueda y un neumático que se puede montar en la rueda, pudiendo engancharse la rueda con el al menos un cubo de rueda para montar y/o desmontar selectivamente el ensamblaje de rueda del vehículo, de acuerdo con la reivindicación 1. Un aspecto adicional de la invención se refiere a un método para efectuar de forma autónoma procedimientos de mantenimiento de neumáticos en un vehículo, de acuerdo con la reivindicación 13.

[0015] Los aspectos anteriores y otras características de la presente invención se explican en la siguiente descripción, tomada en conexión con los dibujos adjuntos, en donde:

[0016] La Fig.1 es una ilustración esquemática de un sistema automatizado de cambio de neumáticos que incorpora aspectos de la presente invención;

[0017] La Fig. 2A es otra ilustración esquemática del sistema de cambio de neumáticos automatizado de la Fig. 1 que incorpora aspectos de la presente invención;

[0018] La Fig. 2B es otra ilustración esquemática del sistema de cambio de neumáticos automatizado de la Fig. 1 que incorpora aspectos de la presente invención;

[0019] La Fig. 2C es otra ilustración esquemática del sistema de cambio de neumáticos automatizado de la Fig. 1 que incorpora aspectos de la presente invención;

[0020] La Fig. 2D es otra ilustración esquemática del sistema de cambio de neumáticos automatizado de la Fig. 1 que incorpora aspectos de la presente invención;

[0021] La Fig.3 es una ilustración ejemplar de un ensamblaje de neumático y rueda de acuerdo con aspectos de la presente invención;

[0022] La Fig.4 es una ilustración esquemática de una porción del sistema de cambio de neumáticos automatizado de la Fig. 1 que incorpora aspectos de la presente invención;

[0023] La Fig. 5 es una ilustración esquemática de la navegación de un vehículo guiado automatizado de acuerdo con aspectos de la presente invención;

[0024] La Fig. 6 es una ilustración esquemática de la navegación de un vehículo guiado automatizado de acuerdo con aspectos de la presente invención;

[0025] La Fig. 7 es una ilustración esquemática de la navegación de un vehículo guiado automatizado de acuerdo con aspectos de la presente invención;

[0026] La Fig. 8 es una ilustración esquemática de la navegación de un vehículo guiado automatizado de acuerdo con aspectos de la presente invención;

[0027] Las Figs.9A-9C son un método ejemplar de acuerdo con aspectos de la presente invención; y

[0028] La Fig.10 es un diagrama de bloques esquemático del sistema de cambio de neumáticos automatizado de acuerdo con aspectos de la presente invención.

[0029] Descripción detallada

[0030] La Fig. 1 ilustra un sistema 100 de cambio de neumáticos automatizado ejemplar de acuerdo con aspectos de la presente invención. Aunque los aspectos de la presente invención se describirán con referencia a los dibujos, debe entenderse que los aspectos de la presente invención pueden implementarse de muchas formas. Además, se podría utilizar cualquier tamaño, forma o tipo de elementos o materiales adecuados.

[0031] Con referencia a las Figs. 1 y 3, los aspectos del sistema 100 de cambio de neumáticos descritos en el presente documento automatizan el proceso de cambio 111T de neumáticos en un vehículo 110. Como se describirá en el presente documento, el sistema 100 de cambio de neumáticos permite cambiar neumáticos con la rueda 111W en (es decir, in situ) el vehículo 110 o retirando la rueda 111W del vehículo 110. En uno o más aspectos, el sistema 100 de cambio de neumáticos permite que un operador del sistema 100 de cambio de neumáticos, tal como un técnico 199 de servicio de vehículos, seleccione un cambio de neumático in situ o un cambio de neumático retirando la rueda 111W del vehículo 110. El vehículo 110 es cualquier vehículo adecuado que tenga un ensamblaje 111 de ruedas (incluyendo un neumático 111T montado en una rueda o reborde 111W) acoplado a un cubo de rueda y que se puede retirar del mismo. Los ejemplos adecuados de un vehículo 110 incluyen, pero no se limitan a, vehículos de pasajeros, vehículos comerciales y vehículos recreativos.

[0033] Los aspectos del sistema 100 de cambio de neumáticos descritos en el presente documento automatizan las tareas asociadas con el cambio 111T de neumáticos en el vehículo 110. Un cambio de neumático, como se describe en el presente documento, incluye como mínimo, el retiro de un neumático 111TU viejo o usado de la rueda 111W y el reemplazo del neumático 111TU usado con lo que puede denominarse un reemplazo u otro neumático 111TN (nuevo) que se instala en la rueda 111W en lugar del neumático 111N usado retirado. Los aspectos del sistema 100 de cambio de neumáticos permiten que un solo técnico 199 de servicio de vehículo monitorice simultáneamente el cambio de más de un neumático en el mismo o en diferentes vehículos abordando los problemas indicados anteriormente. Los aspectos del sistema 100 de cambio de neumáticos descritos en el presente documento generalmente limitan la interacción del técnico 199 de servicio de vehículo con el/los vehículos(s) 110 y/o el aparato de cambio de neumáticos (por ejemplo, máquinas de cambio de neumáticos, balanceadores de neumáticos, etc.) y eliminan sustancialmente el levantamiento de los ensamblajes 111 de ruedas por parte del técnico 199 de servicio de vehículo. Esto permite que el técnico 199 de servicio de vehículo trabaje en un entorno que requiere menos mano de obra e interactúe con el sistema 100 de cambio de neumáticos cuando sea necesario (por ejemplo, para entregar vehículos 110 hacia/desde el sistema 100 de cambio de neumáticos, proporcionar neumáticos 110TN de reemplazo u otros suministros (vástagos de válvulas, tapas de válvulas, lubricantes, soluciones de limpieza, etc.) al sistema 100 de cambio de neumáticos, realizar mantenimiento en los componentes del sistema de cambio de neumáticos, etc.). Los aspectos del sistema 100 de cambio de neumáticos también eliminan la necesidad de levantar el vehículo 110 a alturas que serían ergonómicas para que el técnico 199 de servicio de vehículo retire e instale el ensamblaje 111 de ruedas desde y hacia el vehículo 110. Aquí solo es necesario levantar el vehículo 110 (o retirar una fuerza normal del ensamblaje 111 de rueda) hasta una altura en la que el neumático 111T ya no haga contacto con una superficie de desplazamiento sobre la que se estaba moviendo el vehículo 110, de modo que se proporciona un espacio libre adecuado alrededor del neumático 111T para facilitar el retiro del ensamblaje 111 de rueda del vehículo o el retiro del neumático 111T de la rueda 111W.

[0034] Siguiendo con referencia a la Fig.1, el sistema 100 de cambio de neumáticos está configurado para cambiar uno o más neumáticos con la rueda 111W permaneciendo en (es decir, in situ) el vehículo 110 y/o con la rueda 111W retirada del vehículo 110. El sistema 100 de cambio de neumáticos incluye al menos una estación 101 de cambio de neumáticos, observándose que se pueden proporcionar múltiples estaciones de cambio de neumáticos para que un solo técnico 199 de servicio de vehículos pueda procesar varios vehículos 110 simultáneamente. La configuración autónoma del sistema de cambio de neumáticos permite el procesamiento de múltiples vehículos 110 por un solo técnico 199 de servicio de vehículos y con una intervención mínima del técnico 199 de servicio de vehículos en el proceso de cambio de neumáticos. Generalmente, la estación 101 de cambio de neumáticos incluye al menos un robot 120 de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo (al que en el presente documento se hará referencia para mayor comodidad como "robot 120"). Debe entenderse que la referencia a un robot 120 de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo no excluye la inclusión de más de un robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo como se describirá con mayor detalle en el presente documento. Por ejemplo, algunos aspectos de la presente invención (como se describe en este documento) incluyen más de un robot 120 separado y/o independiente y cooperativo, que cooperan para efectuar un cambio de neumático (aunque en algunos aspectos un solo robot efectúa directamente el cambio de neumático). En algunos aspectos, hay varios robots 120 configurados para tareas respectivas. Por ejemplo, un robot 120 está configurado para el retiro del ensamblaje 111 de rueda o del neumático 111T, otro robot 120 está configurado para el retiro de tuercas/pernos de orejetas, o cualquier otro proceso del cambio de neumático como se indica, por ejemplo, con las herramientas 129A a 129M descritas en el presente documento.

[0035] Con referencia a las Figs. 1 y 10 se describirá una arquitectura 1000 de control del sistema 100 de cambio de neumáticos. La arquitectura de control del sistema 100 de cambio de neumáticos generalmente incluye una porción 1001 de lógica de negocio y aplicación, una consola 1010 de control y uno o más dispositivos 1020A-1020n de sistema de cambio de neumáticos (donde n es un entero que denota un límite numérico superior para la cantidad de dispositivos del sistema de cambio de neumáticos en el sistema 100 de cambio de neumáticos). Los uno o más dispositivos 1020A-1020n de sistema de cambio de neumáticos son cualquiera o más de los dispositivos descritos en el presente documento (es decir, robots 120, máquinas 182 de cambio de neumáticos automatizadas o semiautomatizadas, máquinas 183 de balanceo de neumáticos automatizadas o semiautomatizadas, estantes/carros 187 de almacenamiento de neumáticos, barreras, etc.). Los uno o más dispositivos 1020A-1020n de sistema de cambio de neumáticos están, en un aspecto, asignados a una única estación 101 de cambio de neumáticos (tal como cuando la instalación de servicio tiene un único puesto de servicio), o, en otros aspectos, algunos de los dispositivos 1020A-1020n de sistema de cambio de neumáticos están asignados a una estación 101 de cambio de neumáticos y otros de los dispositivos 1020A-1020n de sistema de cambio de neumáticos están asignados a otra estación 101 de cambio de neumáticos (tal como cuando la instalación de servicio tiene más de un puesto de servicio).

[0036] Como se puede ver en la Fig.10, una porción de la porción 1001 de lógica de negocios y aplicaciones se superpone con una porción de la consola 1010 de control; sin embargo, en otros aspectos puede que no haya ninguna superposición. A modo de ejemplo, una porción de la porción 1001 de lógica de negocio y aplicación reside en la consola 1010 de control. La porción 1001 de lógica de negocio y aplicación está configurada con cualquier sistema operativo (OS) adecuado configurado (por ejemplo, programado con código legible por ordenador no transitorio ejecutado en cualquier procesador adecuado de la consola 1010 de control) para facilitar uno o más servicios locales y servicios basados en la nube. La consola 1010 de control incluye un módulo 1002 de acceso y gestión de base de datos (que puede configurarse como un módulo de hardware o software), un módulo 1003 de interfaz en la nube (que puede configurarse como un módulo de hardware o software), una interfaz 1004 gráfica de usuario de operador y un módulo 1005 de lógica de aplicación (que puede configurarse como un módulo de hardware o software) que se comparten con la porción 1001 de lógica de negocio y aplicación.

[0038] La interfaz 1004 gráfica de usuario de operador está configurada (por ejemplo, programada con un código legible por ordenador no transitorio que se ejecuta en cualquier procesador y memoria adecuados) para facilitar la entrada y el control del operador (por ejemplo, tanto el control operativo para servicios de cambio de neumáticos como el control de servicios administrativos (por ejemplo, facturación, actualizaciones de software, entrada de base de datos, facturación, inventario, etc.)) del sistema 100 de cambio de neumáticos. El módulo 1002 de acceso y gestión de base de datos está en comunicación con la interfaz 1004 gráfica de usuario de operador y cualquier base 1060 de datos adecuada y facilita el acceso y el almacenamiento de información que incluye, entre otros, información de neumáticos, información del cliente, información del vehículo, información de facturación e inventario y relaciones entre la diversa información (es decir, cada cliente o vehículo tiene un registro respectivo que incluye información respectiva de los neumáticos, información respectiva de facturación, etc.). El módulo 1003 de interfaz en la nube está configurado (por ejemplo, programado con código legible por ordenador no transitorio que se ejecuta en cualquier procesador y memoria adecuados) para proporcionar una interfaz entre la consola de control y uno o más servicios en la nube. Se observa que la referencia a servicios en la nube en el presente documento se refiere a la computación en la nube, que se conoce como la disponibilidad bajo demanda de recursos del sistema informático, especialmente almacenamiento de datos y potencia de cálculo, sin gestión activa directa por parte del usuario y generalmente se refiere a centros de datos disponibles para muchos usuarios a través de Internet. Estos servicios en la nube incluyen, entre otros, acceso remoto al sistema 100 de cambio de neumáticos, pago y facturación en el punto de servicio y actualizaciones de software por aire a los componentes del sistema 100 de cambio de neumáticos. El módulo 1005 lógico de aplicación está configurado para al menos interconectar la interfaz 1004 gráfica de usuario de operador, el módulo 1002 de acceso y gestión de base de datos y el módulo 1003 de interfaz en la nube entre sí.

[0040] La consola 1010 de control también incluye una interfaz 1006 de aplicación web, un módulo 1007 de monitorización de procesos (que puede configurarse como un módulo de hardware o software), un módulo 1008 de control de procesos (que puede configurarse como un módulo de hardware o software), un módulo 1009 de mantenimiento de dispositivo (que puede configurarse como un módulo de hardware o software) y una interfaz de aplicación de red para el módulo 1011 de dispositivo (que puede configurarse como un módulo de hardware o software). La interfaz 1006 de aplicación web está configurada (por ejemplo, programada con código legible por ordenador no transitorio que se ejecuta en cualquier procesador y memoria adecuados) para proporcionar acceso, por ejemplo, a la interfaz gráfica de usuario del operador y/u otros módulos de la consola de control, a un servidor web y/o navegador web (por ejemplo, para acceder a los servicios en la nube). El módulo 1007 de monitorización de procesos está configurado para (por ejemplo, programado con código legible por ordenador no transitorio que se ejecuta en cualquier procesador y memoria adecuados) monitorizar (por ejemplo, enviando datos a y recibiendo datos de los dispositivos 1020A-1020n que indican que un proceso de cambio de neumáticos ha comenzado, ha finalizado o se ha pausado debido a un error) el proceso de cambio de neumáticos como se describe en el presente documento y proporcionar retroalimentación al módulo 1008 de control de procesos. El módulo 1008 de control de procesos está programado (por ejemplo, programado con un código legible por ordenador no transitorio que se ejecuta en cualquier procesador y memoria adecuados) para emitir comandos a los dispositivos 1020A-1020n que controlan el flujo del proceso para un cambio de neumático de modo que las operaciones de cambio de neumático se realicen en una secuencia predeterminada que puede depender del tipo de cambio de neumático y de los servicios de cambio de neumático solicitados. El módulo 1009 de mantenimiento del dispositivo está programado (por ejemplo, programado con un código legible por ordenador no transitorio que se ejecuta en cualquier procesador y memoria adecuados) para monitorizar el estado de los dispositivos 1020A-1020n y proporcionar alertas de mantenimiento al operador a través de la interfaz 1004 gráfica de usuario de operador. La interfaz de aplicación de red al módulo 1011 de dispositivo está configurada para proporcionar una interfaz cableada o inalámbrica entre los componentes de la consola de control y los dispositivos 1020A-1020n.

[0041] Haciendo referencia todavía a la Fig. 1, el robot 120 que incluye un marco 125 de robot también incluye o está acoplado/montado en un carro 120C. El carro 120C es cualquier carro adecuado que facilite el desplazamiento del robot 120 como se describe en el presente documento. Por ejemplo, en uno o más aspectos, el carro 120C es un carro con ruedas que incluye un marco 120F de carro, ruedas 120W que sostienen el marco 120F de carro y una sección 121 de accionamiento de carro; mientras que en uno o más otros aspectos, el carro 120C es una plataforma deslizante que se desliza o recorre a lo largo de rieles y es accionado de cualquier manera adecuada, tal como mediante tornillos de bolas u otro actuador lineal. Solo a modo de ejemplo, el carro 120C se describirá en el presente documento como un carro con ruedas, pero debe entenderse que el carro puede o no incluir ruedas y ser accionado de cualquier manera adecuada (por ejemplo, deslizarse sobre rieles, etc.) de modo que el robot 120 se mueva con relación al vehículo 110 para efectuar un cambio de neumático como se describe en el presente documento.

[0042] Solo a modo de ejemplo, la sección 121 de accionamiento de carro (ya sea con ruedas o no) incluye al menos un motor 121M que define al menos un grado de libertad que impulsa al menos una de las ruedas 120W (o hace girar un tornillo de bolas, etc.) efectuando un desplazamiento autónomo del carro 120C, a lo largo de una trayectoria 299 de desplazamiento (véase, por ejemplo, la Fig.2A), con relación a una superficie de desplazamiento o un suelo 198 sobre el que descansa el robot 120. Como se describirá en el presente documento, la trayectoria 299 de desplazamiento a lo largo de la cual viaja el robot es, en uno o más aspectos, una trayectoria alrededor de todo el vehículo 110 o una trayectoria alrededor de una porción del vehículo 110, donde la trayectoria de desplazamiento puede depender de un número de robots 120 que están incluidos en el sistema 100 de cambio de neumáticos. Por ejemplo, cuando hay dos robots 120, cada robot se desplaza a lo largo de un lado respectivo (por ejemplo, el lado del conductor o del pasajero) del vehículo 110. Como otro ejemplo, cuando hay dos robots 120 en un lado común del vehículo 110 (por ejemplo, el lado del conductor o el del pasajero), cada robot 120 se desplaza a lo largo de una porción respectiva del lado común del vehículo 110.

[0043] Como se describirá con mayor detalle, la trayectoria de desplazamiento (tal como la trayectoria 299 de desplazamiento en la Fig.2A) puede definirse de cualquier manera adecuada, tal como a través de una guía del robot sin contacto sobre una superficie de viaje indeterminista (es decir, sin restricciones físicas que guíen el movimiento del robot 120) o con restricciones físicas (tales como rieles) sobre los cuales recorre el robot 120. Cuando el robot 120 viaja sobre una superficie de viaje indeterminista, las ruedas 120W se configuran de cualquier manera adecuada para proporcionar al robot 120C un movimiento tanto de desplazamiento lineal como rotacional. Por ejemplo, una o más de las ruedas 120 W pueden ser orientables o las ruedas pueden ser ruedas holonómicas (tales como ruedas Mecanum, ruedas Omni o ruedas poly). Cuando el robot 120 viaja sobre, por ejemplo, los rieles 236 (véase la Fig.2D), las ruedas 120W pueden ser cualquier rueda adecuada configurada para seguir y viajar a lo largo de los rieles.

[0044] En uno o más aspectos, todo el robot 120 puede alinearse en uno o más grados de libertad con respecto al vehículo 110, el ensamblaje 111 de ruedas, la rueda 111W, el neumático 111T o cualquier otro componente del sistema 100 de cambio de neumáticos para realizar una operación de cambio de neumáticos. Solo a modo de ejemplo, un centro de rotación de la herramienta 129H destalonadora de neumáticos (descrita en este documento) está sustancialmente alineado con un centro de rotación del ensamblaje 111 de rueda y el plano en el que actúa la herramienta 129H destalonadora de neumáticos está configurado de modo que sea sustancialmente paralelo al eje de rotación del ensamblaje 111 de rueda. Cuando el carro 120C incluye ruedas orientables u holonómicas, este ajuste posicional de la herramienta 129H destalonadora de neumáticos se logra, al menos en parte, mediante el control de las ruedas para posicionar el robot 120 a lo largo de una o más de las siguientes direcciones:

[0045] dirección 237 lineal que se extiende sustancialmente paralela tanto al suelo 198 como al vehículo 110 y que se extiende longitudinalmente (de adelante hacia atrás) con respecto al vehículo 110; y

[0046] dirección 238 lineal que se extiende sustancialmente perpendicular al vehículo 110 y sustancialmente paralela al suelo 198;

[0047] Cuando el carro 120C es guiado, por ejemplo, por rieles 236 (es decir, desplazamiento restringido), el movimiento del carro en la dirección 237 se logra moviendo el carro a lo largo de los rieles 236. Sin embargo, el movimiento en la dirección 238 está limitado debido a las restricciones de los rieles 236. Aquí el carro 120C incluye una etapa 120S de movimiento que está acoplada al marco 120F para moverse en al menos la dirección 238 con relación al marco 120F. Por ejemplo, la etapa 120S de movimiento está acoplada al marco 120F mediante rieles de guía de etapa que tienen cualquier accionamiento adecuado que proporciona a la etapa 120S de movimiento un movimiento lineal en la dirección 238.

[0048] En uno o más aspectos, tal como cuando el carro 120S es guiado por rieles, entre la etapa 120S de movimiento y los rieles de guía de la etapa intervienen uno o más acoplamientos rotacionales. En otros aspectos, tal como cuando el carro 120 es un carro con ruedas, los uno o más acoplamientos rotacionales acoplan una etapa 120S de movimiento (similar a la del carro guiado por rieles) al marco 120F. Estos uno o más acoplamientos rotacionales incluyen cualquier accionamiento adecuado para mover la etapa 120S de movimiento en una o más de las siguientes direcciones: dirección 239 rotacional que tiene un eje 239R de rotación que se extiende sustancialmente perpendicular al suelo; dirección 240 rotacional que tiene un eje 240R de rotación que se extiende sustancialmente paralelo al suelo 198; y dirección 241 rotacional que tiene un eje 240R de rotación que se extiende sustancialmente paralelo al suelo 198. En algunos aspectos, se puede proporcionar un accionamiento vertical para mover la etapa 120S de movimiento (y/o el marco 120F) verticalmente para elevar o bajar la etapa 120S de movimiento (y/o el marco 120F). Como tal, la etapa 120S de movimiento puede estar provista de cinco o seis grados de libertad (en otros aspectos puede haber más de seis o menos de cinco grados de libertad) para alinear el robot 120 con respecto al vehículo 110, el ensamblaje 111 de ruedas, la rueda 111W, el neumático 111T o cualquier otro componente del sistema 100 de cambio de neumáticos para realizar una operación de cambio de neumáticos.

[0050] El marco 125 de robot incluye al menos un brazo 126 articulado robótico (al que en el presente documento se hace referencia para mayor comodidad como actuador o "brazo 126 robótico ") y una sección 127 de accionamiento de robot. En uno o más aspectos, el al menos un brazo 126 robótico puede ser cualquier brazo multieje adecuado disponible de fabricantes como Fanuc Robotics Company, Kuka Automation Company y Yaskawa Electric Corporation. En uno o más aspectos, el al menos un brazo 126 robótico tiene una configuración de brazo a medida con cualquier número adecuado de ejes. El al menos un brazo 126 robótico (ya sea disponible comercialmente o hecho a medida) tiene cualquier número adecuado de grados de libertad para efectuar un cambio de neumático como se describe en el presente documento. Por ejemplo, el al menos un brazo 126 robótico es un brazo de un eje, un brazo de dos ejes, un brazo de tres ejes, un brazo de cinco ejes, un brazo de seis ejes, un brazo de siete ejes, un brazo de nueve ejes o un brazo con cualquier otro número adecuado de ejes. En uno o más aspectos, como se describe en el presente documento, el robot 120 tiene más de un brazo 126, 126A robótico donde, en uno o más aspectos, los diferentes brazos tienen diferentes números de ejes y/o diferentes capacidades de cambio de neumáticos. El brazo 126 robótico es impulsado por la sección 127 de accionamiento de robot, donde la sección 127 de accionamiento de robot incluye al menos un motor 127M que define un grado de libertad del brazo robótico, separado y distinto del al menos un grado de libertad que alimenta el eje de trayectoria 299 de desplazamiento del robot 120 (por ejemplo, el grado de libertad que alimenta la al menos una de las ruedas 120W, la rotación del tornillo de bolas, etc.). El brazo robótico tiene un efector 128 de extremo que incluye una herramienta 129 de enganche de rueda o neumático dispuesta de manera que la articulación del al menos un brazo 126 robótico con el grado de libertad del robot inferior efectúa el contacto de enganche de la herramienta 129 de enganche de rueda o neumático y una rueda 111W o un neumático 111T montado en el vehículo 110. El eje/ejes AX1-AX6 de articulación del brazo definidos por la articulación del al menos un brazo 126 robótico con el grado de libertad del robot inferior son separados y distintos de la trayectoria 299 de desplazamiento a lo largo de la cual se desplaza el carro 120C. Como se describe en el presente documento, los aspectos de la presente invención proporcionan un control automatizado de la postura completamente dinámica del carro 120C (al menos a lo largo de un eje de accionamiento (por ejemplo, a lo largo de rieles o en al menos una dirección de desplazamiento a lo largo de la superficie de desplazamiento no determinista) del carro 120C) de modo que la articulación del al menos un brazo 126 robótico (a lo largo de un eje de accionamiento diferente al eje de accionamiento del carro 120C) enganche cualquier herramienta adecuada (tal como las descritas en el presente documento) acoplada al efector 128 de extremo del al menos un brazo 126 robótico a una rueda 111W y/o neumático 111T posicionados de forma variable en el vehículo 110.

[0052] Con referencia a las Figs.1 y 3, de acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, la herramienta 129 de enganche de rueda o neumático incluye uno o más de un agarre 129A de ensamblaje de rueda, una herramienta 129B de instalación de tapa de vástago de válvula, una herramienta 129C de retiro de tapa de vástago de válvula, una herramienta 129D de desinflado de neumáticos, una herramienta 129E de montaje/desmontaje de neumáticos, una herramienta 129F de instalación de núcleo de válvula, una herramienta 129G de retiro de núcleo de válvula, una herramienta 129H destalonadora de neumáticos, una herramienta 1291 de limpieza de ruedas, una llave 129J de orejetas, un dispensador 129K de talón de balanceo de neumáticos, una herramienta 129L de inflado de neumáticos, un balanceador 129M de neumáticos y/o cualquier otra herramienta adecuada que efectúe el cambio de un neumático 111T. En uno o más aspectos, las herramientas mencionadas anteriormente se almacenan en cualquier portaherramientas 134 adecuado transportado por el carro 120C o ubicado fuera del robot 120 en una ubicación dentro de la estación 101 de cambio de neumáticos a la que puede acceder al menos un brazo 126 robótico. En uno o más aspectos, las herramientas mencionadas anteriormente son intercambiables entre sí de modo que el efector 128 de extremo coloca una y recoge otra herramienta diferente para realizar tareas de cambio de neumáticos. Por ejemplo, el robot 120 incluye un controlador 160 que está configurado para ordenar al menos un brazo 126 robótico, en función de una tarea a realizar, que intercambie automáticamente una herramienta por otra, tal como, a través de la articulación del al menos un brazo 126 robótico, el efector 128 de extremo coloca una herramienta (por ejemplo, como la herramienta 129H destalonadora de neumáticos) en el portaherramientas 134 y luego toma otra herramienta diferente del portaherramientas (tal como la herramienta 129L de inflado de neumáticos) para realizar un paso posterior en el proceso de cambio de neumáticos. El controlador 160 también está configurado para controlar los accionamientos del robot 120 (por ejemplo, los accionamientos del brazo 126 y del carro 120C que efectúan el movimiento del brazo 126 y del carro 120C como se describe en el presente documento) para posicionar el carro 120C en relación con el vehículo 110, otro robot 120 u otro componente (por ejemplo, balanceador de neumáticos, máquina para cambiar neumáticos, carro, etc.) del sistema 100 de cambio de neumáticos. Haciendo referencia también a la Fig.10, el controlador 160 incluye una interfaz 1030 de aplicación de red y un módulo 1031 de comunicación (configurado como un módulo de hardware o software) para que el robot 120 se comunique con la consola 1010 de control y/o servicios basados en la nube (por ejemplo, para actualizaciones de software de robot). El controlador 160 está programado con algoritmos de control de procesos y máquinas 1032 de estados para efectuar el funcionamiento del robot 120 como se describe en el presente documento. También se proporcionan una interfaz 1033 de aplicación de movimiento y una interfaz 1034 de aplicación de visión en el controlador 160 para que los algoritmos de control de proceso y las máquinas 1032 de estado interactúen con los controladores 1035 de movimiento y los procesadores 1036 de visión del robot 120. El robot 120 incluye cualquier red 1037 de comunicaciones integrada adecuada (tal como una EtherCAT u otra red adecuada) que acopla de forma comunicativa las cámaras, unidades, amarres, sensores, actuadores, interruptores, etc. (como se describe en el presente documento) del robot 120 a un respectivo controlador 1035 de movimiento o procesador 1036 de visión. Si bien se describió el controlador 160 del robot 120, debe entenderse que los controladores de los otros dispositivos 1020A-1020n del sistema 100 de cambio de neumáticos son sustancialmente similares al controlador 160.

[0054] En otros aspectos, el robot 120 incluye más de un brazo 126, 126A robótico (se muestran dos brazos en la Fig.1 con fines ejemplares, pero en otros aspectos puede haber más de dos brazos). Cada uno de los más de un brazo 126 robótico tiene un eje de articulación de brazo respectivo diferente (observándose que cada brazo 126, 126A robótico incluye respectivos ejes AX1-AX6 de articulación), y un efector 128, 128A de extremo respectivo diferente dispuesto para trabajar en la rueda 111W o el neumático 111T montado en el vehículo 110 (o fuera del vehículo). Aquí, en uno o más aspectos, cada brazo 126, 126A robótico sostiene una herramienta diferente de las mencionadas anteriormente (teniendo en cuenta que, en algunos aspectos, las herramientas también son intercambiables como se indicó anteriormente). Además, las herramientas mencionadas anteriormente se combinan, en algunos aspectos, de modo que una única herramienta combinada realiza varias tareas. Por ejemplo, en un aspecto, el agarre 129A de ensamblaje de rueda se combina con una o más de las siguientes herramientas: una herramienta 129B de instalación de tapa de vástago de válvula, una herramienta 129C de retiro de tapa de vástago de válvula, una herramienta 129D de desinflado de neumáticos, una herramienta 129E de montaje/desmontaje de neumáticos, una herramienta 129F de instalación de núcleo de válvula, una herramienta 129G de retiro de núcleo de válvula, una herramienta 129H destalonadora de neumáticos, una herramienta 1291 de limpieza de ruedas, una llave 129J de orejetas, un dispensador 129K de talón de balanceo de neumáticos, una herramienta 129L de inflado de neumáticos, un balanceador 129M de neumáticos y/o cualquier otra herramienta adecuada que efectúe el cambio de un neumático 111T (teniendo en cuenta que se pueden efectuar otras combinaciones de las diversas herramientas y están dentro del alcance de la presente invención).

[0056] El agarre 129A de del ensamblaje de ruedas tiene cualquier configuración adecuada para agarrar el ensamblaje 111 de ruedas para transportar el ensamblaje de ruedas hacia y desde el vehículo 110, tal como a través de la articulación del al menos un brazo 126 robótico y guiado por información de posición proporcionada por cualquier sensor adecuado, tal como los que se describen en el presente documento. Solo a modo de ejemplo, el agarre 129A de del ensamblaje de ruedas tiene cualquier configuración y/o componentes adecuados para efectuar el transporte del ensamblaje 111 de ruedas, donde se pueden encontrar ejemplos adecuados de agarres del ensamblaje de ruedas en la patente de Estados Unidos número 5,125,298, expedida el 30 de junio de 1992; la patente de Estados Unidos número 9,757,828, expedida el 12 de septiembre de 2017; y la publicación previa a la concesión de Estados Unidos número 2017/0334073, publicada el 23 de noviembre de 2017, cuyas invenciones se incorporan en el presente como referencia en su totalidad. El agarre 129A de ensamblaje de ruedas incluye un montaje de efector de extremo que acopla la agarre 129A de ensamblaje de ruedas al efector 128 de extremo del al menos un brazo 126 robótico.

[0058] La herramienta 129B de instalación de tapa de vástago de válvula tiene cualquier configuración adecuada para instalar una tapa 2101 de vástago de válvula en un vástago 2100 de válvula de la rueda 111W. Sólo a modo de ejemplo, la herramienta 129B de instalación de tapa de vástago de válvula incluye cualquier soporte de tapa de vástago de válvula adecuado configurado para enroscar la tapa 2101 de vástago de válvula en el vástago 2100 de válvula. En un aspecto, el soporte de la tapa del vástago de la válvula, a través de la articulación de al menos un brazo 126 robótico y guiado por información de posición proporcionada por cualquier sensor adecuado (ubicado a bordo o fuera del robot 120), tal como los que se describen en el presente documento, recoge una tapa 2101 de vástago de válvula, por ejemplo, de cualquier estante adecuado accesible o transportado por el robot 120 (o de cualquier otra ubicación adecuada, tal como la que se alimenta a través del soporte de la tapa del vástago de la válvula). A través de la articulación del al menos un brazo 126 robótico, y guiado por la información de posición proporcionada por cualquier sensor adecuado tal como los que se describen en el presente documento, la tapa 2101 de vástago de válvula se alinea con el vástago 2100 de válvula y se instala en el vástago 2100 de válvula. La herramienta 129B de instalación de tapa de vástago de válvula incluye un montaje de efector de extremo que acopla la herramienta 129B de instalación de tapa de vástago de válvula al efector 128 de extremo del al menos un brazo 126 robótico.

[0060] La herramienta 129C de retiro de tapa de vástago de válvula es sustancialmente similar a la herramienta 129B de instalación de tapa de vástago de válvula (o tiene cualquier otra configuración adecuada para retirar las tapas 2101 de vástago de válvula de los vástagos 2100 de válvula; sin embargo, en lugar de recoger o alimentar las tapas 2101 de vástago de válvula al soporte de tapa de vástago de válvula, las tapas de vástago de válvula se expulsan del soporte de tapa de vástago de válvula después del retiro y se colocan en cualquier tolva de almacenamiento adecuada. De lo contrario, la herramienta 129C de retiro de tapa de vástago de válvula funciona de una manera que es sustancialmente la inversa de la herramienta 129B de instalación de tapa de vástago de válvula. La herramienta 129C de retiro de tapa de vástago de válvula incluye un montaje de efector de extremo que acopla la herramienta 129C de retiro de tapa de vástago de válvula al efector 128 de extremo del al menos un brazo 126 robótico. La tapa 2101 de vástago de válvula se puede retirar o instalar con la rueda 111W montada in situ en el vehículo 110 o con la rueda 111W retirada (es decir, ubicada fuera) del vehículo 110.

[0062] La herramienta 129D de desinflado de neumáticos tiene cualquier configuración adecuada para desinflar el neumático 111T ya sea a través del vástago 2100 de válvula o perforando una pared lateral del neumático 111T. Solo a modo de ejemplo no limitativo, la herramienta 129D de desinflado de neumáticos incluye un montaje de efector de extremo que acopla la herramienta 129D de desinflado de neumáticos al efector 128 de extremo del al menos un brazo 126 robótico. La herramienta de desinflado de neumáticos incluye una aguja o pasador adecuado que se extiende desde el montaje del efector de extremo y está configurado para extenderse, por ejemplo, a través de la articulación del al menos un brazo robótico, y guiado por información de posición proporcionada por cualquier sensor adecuado tal como los que se describen en el presente documento, dentro del vástago 2100 de válvula para presionar una válvula 1910V de un núcleo 1910 de válvula de la rueda 111W para desinflar el neumático 111T montado en la rueda 111W. En otros aspectos, la herramienta 129D de desinflado de neumáticos tiene cualquier configuración y/o componentes adecuados para desinflar un neumático. En un aspecto, la herramienta 129D de desinflado de neumáticos en la articulación del al menos un brazo 126 robótico desinfla el neumático 111T montado en la rueda 111W con la rueda 111W montada in situ en el vehículo 110; mientras que, en otros aspectos, la herramienta 129D de desinflado de neumáticos en la articulación del al menos un brazo 126 robótico desinfla el neumático 111T montado en la rueda 111W con la rueda 111W retirada de (es decir, ubicada fuera de) el vehículo 110.

[0064] La herramienta 129G de retiro de núcleo de válvula también efectúa el desinflado del neumático 111T y/o el reemplazo de un núcleo 1910 de válvula dañado/defectuoso. La herramienta 129G de retiro de núcleo de válvula tiene cualquier configuración adecuada para enganchar el núcleo 1910 de válvula y retirar el núcleo 1910 de válvula del vástago 2100 de válvula. Solo a modo de ejemplo no limitativo, la herramienta 129G de retiro de núcleo de válvula incluye un montaje de efector de extremo que acopla la herramienta 129G de retiro de núcleo de válvula al efector 128 de extremo del al menos un brazo 126 robótico. La herramienta 129G de retiro de núcleo de válvula incluye cualquier enganche de núcleo de válvula adecuado que esté acoplado al montaje del efector de extremo para efectuar el desenroscado del núcleo 1910 de válvula del vástago 2100 de válvula a través de la articulación del al menos un brazo 126 robótico, y guiado por información de posición proporcionada por cualquier sensor adecuado tal como los que se describen en el presente documento. Por ejemplo, cualquier sensor adecuado, tal como los que se describen en el presente documento, identifica la posición y la orientación del núcleo 1910 de válvula y, con base en la posición y la orientación identificadas, el enganche del núcleo de la válvula se posiciona en relación con el núcleo 1910 de válvula a través de la articulación de al menos un brazo 126 robótico para enganchar el núcleo 1910 de válvula para efectuar el retiro del núcleo 1910 de válvula del vástago 2100 de válvula con la herramienta 129G de retiro de núcleo de válvula. Aquí, el núcleo 1910 de válvula retirado se puede expulsar de cualquier manera adecuada (por ejemplo, aire comprimido, etc.) desde la herramienta 129G de retiro de núcleo de válvula hacia cualquier recipiente de retención adecuado. En otros aspectos, la herramienta 129G de retiro de núcleo de válvula tiene cualquier configuración y/o componentes adecuados para retirar núcleos de válvulas de los vástagos de válvulas.

[0066] La herramienta 129F de instalación de núcleo de válvula es sustancialmente similar a la herramienta 129G de retiro de núcleo de válvula; sin embargo, aquí el enganche del núcleo de válvula desenrosca el núcleo 1910 de válvula del vástago 2100 de válvula. Aquí, se emplean sensores adecuados, tales como los que se describen en el presente documento, para identificar posiciones y orientaciones del vástago 2100 de válvula y un núcleo 1900 de válvula, donde el núcleo 1900 de válvula se mantiene en cualquier marco 1700 adecuado accesible o transportado por el robot 120. Con base en la posición y orientación identificadas del núcleo 1910 de válvula, la herramienta 129F de instalación de núcleo de válvula, a través de la articulación del al menos un brazo 126 robótico, agarra el núcleo 1910 de válvula y posiciona el núcleo 1910 de válvula en relación con el vástago 2100 de válvula e instala el núcleo 1910 de válvula en el vástago 2100 de válvula con base en la posición y orientación identificadas del vástago 2100 de válvula. En otros aspectos, la herramienta 129F de instalación de núcleo de válvula tiene cualquier configuración y/o componentes adecuados para instalar núcleos de válvulas en vástagos de válvulas. El núcleo 1910 de válvula se puede instalar o retirar con la rueda 111W montada in situ en el vehículo 110 o con la rueda 111W retirada del vehículo 110 (es decir, ubicada fuera del mismo).

[0068] La herramienta 129E de montaje/desmontaje de neumáticos, tiene cualquier configuración adecuada para montar/desmontar (por ejemplo, mover un talón 300 del neumático 111T sobre una pestaña 310 de la rueda 111W) para instalar o retirar el neumático 11T hacia o desde la rueda 111W. Solo a modo de ejemplo no limitativo, la herramienta 129E de montaje/desmontaje de neumáticos incluye un montaje de efector de extremo que acopla la herramienta 129E de montaje/desmontaje de neumáticos al efector 128 de extremo del al menos un brazo 126 robótico. La herramienta 129E de montaje/desmontaje de neumáticos incluye un cabezal de herramienta sustancialmente similar a los descritos en la patente de los Estados Unidos número 5,125,298 (anteriormente incorporada por referencia en el presente documento) o que se encuentran en máquinas de montaje de neumáticos semiautomatizadas convencionales. La herramienta 129E de montaje/desmontaje de neumáticos se puede posicionar en relación con el neumático 111T y la rueda 111W para montar o desmontar un neumático 111T hacia o desde la rueda 111W a través de la articulación del al menos un brazo 126 robótico que es guiado por información de sensores de cualquier sensor adecuado tal como los que se describen en este documento. En otros aspectos, la herramienta 129E de montaje/desmontaje de neumáticos tiene cualquier configuración y/o componentes adecuados para montar/desmontar neumáticos. En un aspecto, la herramienta 129E de montaje/desmontaje de neumáticos, en la articulación del al menos un brazo 126 robótico, se engancha al neumático 111T de la rueda 111W montada en el vehículo 110 y efectúa el montaje del neumático 111T en la rueda 111W y el desmontaje del neumático 111T de la rueda 111W con la rueda 111W montada in situ en el vehículo 110; mientras que en otros aspectos, la herramienta 129E de montaje/desmontaje de neumáticos, en la articulación del al menos un brazo 126 robótico, se engancha al neumático 111T de la rueda 111W montada en el vehículo 110 y efectúa el montaje del neumático 111T en la rueda 111W y el desmontaje del neumático 111T de la rueda 111W con la rueda 111W retirada de (es decir, ubicada fuera de) el vehículo 110.

[0070] La herramienta 129H destalonadora de neumáticos tiene cualquier configuración adecuada para separar el talón del neumático 111T de la brida de la rueda 111W. Solo a modo de ejemplo no limitativo, la herramienta 129E de montaje/desmontaje de neumáticos incluye un montaje de efector de extremo que acopla la herramienta 129E de montaje/desmontaje de neumáticos al efector 128 de extremo del al menos un brazo 126 robótico. La herramienta 129H destalonadora de neumáticos incluye cuñas, deslizadores u otros enganches de neumáticos adecuados configurados para deslizar o mover el talón 300 de neumático hacia una línea central de la rueda 111W (es decir, en una dirección a lo largo de un eje de rotación 390 de la rueda 111W) para separar el talón 300 de neumático de la pestaña 310 de la rueda 111W. La herramienta 129H destalonadora de neumáticos se posiciona con relación al neumático 111T y la rueda 111W a través de la articulación del al menos un brazo 126 robótico, que es guiado por información de sensores de cualquier sensor adecuado tal como los descritos en el presente documento, para efectuar la separación del talón 300 de neumático. En otros aspectos, la herramienta 129H destalonadora de neumáticos tiene cualquier configuración y/o componentes adecuados para separar el talón del neumático 111Ta el término "separar el talón del neumático" es conocido por los expertos en la técnica. En un aspecto, la herramienta 129H destalonadora de neumáticos, al articular el al menos un brazo 126 robótico, separa el talón 300 del neumático 111T de la rueda 111W con la rueda 111W montada in situ en el vehículo 110; mientras que, en otros aspectos, la herramienta 129H destalonadora de neumáticos, al articular el al menos un brazo 126 robótico, separa el talón 300 del neumático 111T de la rueda 111W con la rueda 111W retirada de (es decir, situada fuera de) el vehículo 110.

[0072] La herramienta 1291 de limpieza de ruedas tiene cualquier configuración adecuada para limpiar la rueda 111W. Solo a modo de ejemplo no limitativo, la herramienta 1291 de limpieza de ruedas incluye un montaje de efector de extremo que acopla la herramienta 1291 de limpieza de ruedas al efector 128 de extremo del al menos un brazo 126 robótico. La herramienta 1291 de limpieza de ruedas incluye uno o más cepillos, esponjas, toallas, boquillas rociadoras, etc. que se acoplan a la rueda 111W para eliminar la suciedad, la mugre y la grasa de la rueda 111W. La herramienta 1291 de limpieza de ruedas se posiciona con relación a la rueda 111W a través de la articulación del al menos un brazo 126 robótico, que es guiado por información de sensores de cualquier sensor adecuado tal como los que se describen en el presente documento, para efectuar la limpieza de la rueda 111W. En otros aspectos, la herramienta 1291 de limpieza de ruedas tiene cualquier configuración y/o componentes adecuados para limpiar la rueda. La herramienta 1291 de limpieza de ruedas puede limpiar la rueda 111W con la rueda 111W montada in situ en el vehículo 110 o con la rueda 111W retirada del vehículo 110 (es decir, ubicada fuera del mismo).

[0074] La llave 129J de orejetas tiene cualquier configuración adecuada para instalar o retirar pernos 350 de orejetas o tuercas 351 de orejetas del cubo de la rueda para retirar o instalar la rueda 111W y el neumático 111T (o ensamblaje 111 de neumáticos) desde y hacia el vehículo 110. En un aspecto, la llave 129J de orejetas puede ser sustancialmente similar a las descritas en las patentes de los Estados Unidos 5,125,298 y 9,757,828, y la publicación previa a la concesión de los Estados Unidos 2017/0334073, cuyas invenciones se incorporaron previamente en el presente documento como referencia en su totalidad. Aquí, se emplean sensores adecuados, tal como los que se describen en el presente documento, para identificar posiciones y orientaciones de los pernos 350 de orejeta o las tuercas 351 de orejeta. Con base en la posición y orientación identificadas de los pernos 350 de orejetas o de las tuercas 351 de orejeta, la llave 129J de orejetas, a través de la articulación del al menos un brazo 126 robótico, enrosca o desenrosca los pernos 350 de orejetas o de las tuercas 351 de orejetas en el cubo de la rueda del vehículo 110. En otros aspectos, la llave 129J de orejetas tiene cualquier configuración y/o componentes adecuados para instalar o retirar los pernos 350 de orejetas o las tuercas 351 de orejetas.

[0076] El dispensador 129K de talón de balanceo de neumáticos tiene cualquier configuración adecuada para insertar talones de balanceo de neumáticos dentro del neumático 111T antes de que el talón 300 de neumático se asiente en la pestaña 310 de la rueda 111W. Solo a modo de ejemplo no limitativo, el dispensador 129K de talón de balanceo de neumáticos incluye un montaje de efector de extremo que acopla el dispensador 129K de talón de balanceo de neumáticos al efector 128 de extremo del al menos un brazo 126 robótico. Solo a modo de ejemplo, en uno o más aspectos, el dispensador 129K de talón de balanceo de neumáticos incluye cualquier tolva adecuada desde la cual se dispensan talones de balanceo de neumáticos sueltas en el neumático 111T. El dispensador 129K de talón de balanceo de neumáticos se posiciona en relación al neumático 111T y la rueda 111W a través de la articulación del al menos un brazo 126 robótico, que es guiado por información de sensores de cualquier sensor adecuado tal como los que se describen en el presente documento, para efectuar la dispensación de los talones de balanceo de neumáticos (tal como a través de una boquilla) en el neumático 111T. Como otro ejemplo, en uno o más aspectos, el dispensador 129K de talón de balanceo de neumáticos incluye cualquier tolva adecuada en la que se almacenan bolsas preenvasadas de talones de neumáticos. En este ejemplo, un brazo 126, 126A robótico del robot 120 está configurado para retirar una cantidad apropiada de bolsas preenvasadas de talones de neumático de la tolva para insertarlas en el neumático 111T sin romper las bolsas, donde la bolsa se rompe por el movimiento del vehículo (por ejemplo, después de que el neumático se instala en el vehículo y el vehículo se conduce) liberando los talones de neumático, y donde la bolsa se desintegra completamente con el tiempo. En otros aspectos, el dispensador 129K de talón de balanceo de neumáticos tiene cualquier configuración y/o componentes adecuados para dispensar los talones de balanceo de neumáticos en el neumático 111T. En un aspecto, el dispensador 129K de talón de balanceo de neumáticos está configurado para dispensar talones de balanceo de neumáticos en el neumático 111T con la rueda 111W montada in situ en el vehículo 110 y antes de asentar el talón 300 de neumático del neumático 111T contra la rueda 111W; mientras que en otros aspectos, el dispensador 129K de talón de balanceo de neumáticos está configurado para dispensar talones de balanceo de neumáticos en el neumático 111T con la rueda 111W retirada de (es decir, ubicada fuera de) el vehículo 110 y antes de asentar el talón 300 de neumático del neumático 111T contra la rueda 111W.

[0078] La herramienta 129L de inflado de neumáticos tiene cualquier configuración adecuada para inflar el neumático 111T (que fija el talón 300 de neumático a la brida 310 de rueda). Solo a modo de ejemplo no limitativo, la herramienta 129L de inflado de neumáticos incluye un montaje de efector de extremo que acopla la herramienta 129L de inflado de neumáticos al efector 128 de extremo del al menos un brazo 126 robótico. En uno o más aspectos, la herramienta de inflado de neumáticos incluye una boquilla de válvula sustancialmente similar a un inflador de neumáticos convencional que se acopla con el vástago de la válvula para inflar el neumático 111T. Como se puede observar, una fuente de aire comprimido (por ejemplo, tanque, compresor, etc.) está acoplada a la boquilla de la válvula para proporcionar aire (o nitrógeno u otro gas) para inflar el neumático 111T. La herramienta 129L de inflado de neumáticos se posiciona con relación al vástago 2100 de válvula a través de la articulación de al menos un brazo 126 robótico, que es guiado por información de sensores de cualquier sensor adecuado tal como los que se describen en el presente documento, para efectuar el inflado del neumático 111T. En uno o más ejemplos adicionales, la herramienta 129L de inflado de neumáticos comprende una boquilla de cañón de aire de talones. La boquilla de cañón de aire se coloca en una costura entre el talón del neumático y la brida de la rueda de una manera similar a la descrita anteriormente. La boquilla del cañón de aire de talón libera (desde la fuente de aire comprimido mencionada anteriormente) una "ráfaga" corta, pero de gran volumen de gas (aire, nitrógeno, etc.) dentro del neumático en la costura para inflar rápidamente el neumático y asentar el talón contra la brida de la rueda. En uno o más ejemplos adicionales, la boquilla de cañón de aire de talón se utiliza junto con la boquilla de la válvula, donde la boquilla de cañón de aire de talón asienta el talón y la boquilla de la válvula ajusta la presión dentro del neumático a una presión especificada predeterminada (tal como la especificada por el fabricante del vehículo o el fabricante del neumático). En otros aspectos, la herramienta 129L de inflado de neumáticos tiene cualquier configuración y/o componentes adecuados para inflar el neumático 111T. En un aspecto, la herramienta 129L de inflado de neumáticos, en la articulación del al menos un brazo 126 robótico, infla/asienta el talón del neumático 111T montado en la rueda 111W con la rueda 111W montada in situ en el vehículo 110; mientras que en otros aspectos, la herramienta 129L de inflado de neumáticos, en la articulación del al menos un brazo 126 robótico, infla/asienta el talón del neumático 111T montado en la rueda 111W con la rueda 111W retirada de (es decir, ubicada fuera de) el vehículo 110.

[0080] El balanceador 129M de neumáticos tiene cualquier configuración adecuada para balancear el ensamblaje 111 de ruedas. Solo a modo de ejemplo no limitativo, el balanceador 129M de neumáticos incluye un montaje de efector de extremo que acopla el balanceador 129M de neumáticos al efector 128 de extremo del al menos un brazo 126 robótico. El balanceador 129M de neumáticos está configurado para igualar un peso combinado del neumático 111T y la rueda 111W con el neumático 111T y la rueda 111W (es decir, el ensamblaje 111 de rueda) girando a velocidades de operación de la rueda de aproximadamente 60 mph o más (en otros aspectos, las velocidades de operación pueden ser menores a aproximadamente 60 mph). En un aspecto, el balanceador 129M de neumáticos está configurado para balancear el ensamblaje 111 de ruedas fuera del vehículo 110 y puede ser sustancialmente similar a un balanceador de neumáticos convencional pero soportado por al menos un brazo 126 robótico; mientras que en otros aspectos, el balanceador 129M de neumáticos está configurado para balancear el ensamblaje 111 de ruedas sobre o in situ el vehículo 110 e incluye rodillos que impulsan la rotación del ensamblaje 111 de ruedas para determinar dónde colocar los pesos de las ruedas, y un dispensador de pesos de las ruedas (tal como uno del brazo 126, 126A robótico que toma pesos de las ruedas de una tolva y los aplica a la rueda en ubicaciones identificadas por el balanceador 129M de neumáticos) para colocar los pesos de las ruedas sobre la rueda 111W. En otros aspectos, la balanceadora 129M de neumáticos tiene cualquier configuración y/o componentes adecuados para balancear el ensamblaje 111 de ruedas.

[0081] Haciendo referencia nuevamente a las Figs.1 y 10, el sistema 100 de cambio de neumáticos incluye una arquitectura 1000 de control que tiene una consola 1010 de control (incluyendo procesadores y memoria adecuados para controlar aspectos del sistema 100 de cambio de neumáticos como se describe en el presente documento - teniendo en cuenta que la memoria es cualquier memoria adecuada accesible por los procesadores, tal como una memoria residente dentro del sistema 100 de cambio de neumáticos o una memoria basada en la nube como se describe en el presente documento) conectada de manera comunicable (por ejemplo, de manera inalámbrica, a través de cables, es transportada por, o ubicada de forma remota) a los dispositivos 1020A-1020n. En el aspecto ilustrado en la Fig.1 la consola 1010 de control está dispuesta en el suelo 198 y está conectada remotamente (a través de una conexión cableada o inalámbrica) a los dispositivos 1020A- 1020n. En referencia al controlador 160 del robot 120, a modo de ejemplo, el controlador 160 (incluyendo los procesadores y la memoria 161 adecuados para controlar las operaciones del robot 120 como se describe en el presente documento) está en comunicación con la consola 1010 de control y está conectado de forma comunicativa (por ejemplo, de forma inalámbrica, a través de cables, es transportado por o ubicado de forma remota) a la sección 121 de accionamiento de carro y a la sección 127 de accionamiento de robot a fin de efectuar el desplazamiento del robot 120 a lo largo de la trayectoria de desplazamiento, efectuando el posicionamiento dinámico del al menos un brazo 126 robótico en relación con una posición variable del vehículo 110 con la rueda 111W o el neumático 111T montado en el mismo. Por ejemplo, en un centro de servicio, el técnico 199 de servicio de vehículos conduce el vehículo 110 hasta un puesto de servicio. Como se puede observar, no hay nada que ubique el vehículo 110, en el puesto de servicio, en ninguna ubicación particular (por ejemplo, el vehículo nunca puede estar ubicado en el mismo lugar dos veces) tal como sería el caso en una línea de ensamblaje de vehículos donde el vehículo es transportado por un transportador y detenido en posiciones designadas/predeterminadas (con respecto a la automatización del ensamblaje) para las operaciones de ensamblaje. Además, los vehículos que se atienden en los talleres de servicio presentan diferentes distancias entre ejes, diferentes trochas, diferentes alturas de carrocería, diferentes ángulos de caída, diferentes ángulos de avance, etc., de un vehículo a otro (por ejemplo, en el mismo puesto de servicio, en un período de tiempo dado, se atienden sucesivamente muchos vehículos de distintas marcas y modelos), a diferencia de una línea de ensamblaje de vehículos en la que las operaciones de ensamblaje se realizan sobre vehículos de la misma marca y modelo. Como tal, en las operaciones de los talleres de servicio, dentro de cualquier puesto de servicio dado (por ejemplo, la estación 101 de cambio de neumáticos), el vehículo 110 (y sus componentes) tiene una posición que varía dinámicamente (que cambia de un vehículo a otro, o incluso para el mismo vehículo cada vez que el vehículo ingresa y se estaciona dentro del puesto de servicio) con respecto a las herramientas/máquinas dentro de la estación 101 de cambio de neumáticos. Aquí, el posicionamiento dinámico del al menos un brazo 126 robótico con respecto a la posición variable del vehículo 110 con la rueda 111W o el neumático 111T montado en el mismo está dispuesto de manera que la articulación del al menos un brazo 126 robótico engancha la herramienta 129 de acoplamiento de rueda o neumático a la rueda 111W o al neumático 111T en el vehículo 110 en la posición variable.

[0083] Para determinar la posición variable del vehículo 110, el sistema 100 de cambio de neumáticos automatizado incluye cualquier sensor de radiación electromagnética y/o mapeo óptico adecuado (por ejemplo, escáneres láser, cámaras de tiempo de vuelo 3-D, etc.) para mapear la estación 101 de cambio de neumáticos, o al menos una porción de la misma, para un mejor posicionamiento de automatización en relación con el vehículo. Por ejemplo, en un aspecto, el sistema 100 de cambio de neumáticos automatizado incluye un sistema 162 de visión con cualquier número adecuado de cámaras 163, 163A, 163B ubicadas alrededor o dentro de (en algunos aspectos, una o más de las cámaras están montadas en el robot 120, tal como se describe más adelante) la estación 101 de cambio de neumáticos, para detectar y reconstruir el entorno de la estación 101 de cambio de neumáticos para facilitar la interacción robótica con el vehículo 110 donde el controlador recibe información/datos del sistema 162 de visión y determina un entorno virtual tridimensional (3D) donde dicho entorno virtual 3D puede representar la estación 101 de cambio de neumáticos en la que opera el robot 120, incluyendo una pluralidad de objetos virtuales 3D que corresponden a respectivos objetos físicos (por ejemplo, el vehículo 110, los neumáticos 111T, las ruedas 111W, el elevador 170, los robots 120 y otras características de la estación 101 de cambio de neumáticos, tal como se describe en el presente documento) en el entorno físico. El controlador también podría determinar imágenes bidimensionales (2-D) de la estación 101 de cambio de neumáticos, inlcuyendo mapas de profundidad 2-D. El controlador determina porciones de las imágenes 2-D que corresponden a uno o más objetos físicos dados, tal como el robot 120, los neumáticos 111T y las ruedas 111W, donde se generan modelos 3-D del robot 120, los neumáticos 111T y las ruedas 111W basándose en la porción y los mapas de profundidad 2-D. El controlador le ordena al robot 120 que enganche los neumáticos 111T y las ruedas 111W para cambiar los neumáticos 111T como se en el presente documento. En un aspecto, el entorno virtual se actualiza/genera a partir de datos de imágenes tridimensionales en tiempo real (por ejemplo, datos de nube de puntos) del sistema 162 de visión.

[0085] El sistema 162 de visión del sistema 100 de cambio de neumáticos automatizado informa y habilita al controlador 160 para proporcionar entradas de comando en tiempo real a los robots 120 que responden, en tiempo real, a las variaciones en la posición del vehículo 110, variaciones en la posición del ensamblaje 111 de ruedas (y sus componentes como se describe en el presente documento), variaciones en la posición del neumático 111T, variaciones en la posición 111W de la rueda y variaciones en las posiciones de otras características del sistema 100 de cambio de neumáticos automatizado (denominadas en el presente documento como "variaciones de cambio de neumáticos") para que el/los robot(s) 120 se adapten en tiempo real y resuelvan las variaciones de cambio de neumáticos, lo que afecta el proceso de cambio de neumáticos, (automáticamente y/o en cooperación/colaboración con la asistencia del técnico 199 de servicio de vehículo) de una manera óptima en el tiempo para efectuar el proceso de cambio de neumáticos de manera óptima en el tiempo. La automatización adaptativa del cambio de neumáticos, facilitada por la asistencia del sistema de visión en tiempo real, también responde para identificar y corregir condiciones desviadas de cambio de neumáticos (automáticamente y/o en cooperación/colaboración con la asistencia del usuario) que obstruyen o impiden un proceso de cambio de neumáticos óptimo en el tiempo.

[0087] Las cámaras 163, 163A, 163B están configuradas para efectuar imágenes tridimensionales de cada ensamblaje 111 de rueda y la porción respectiva del vehículo 110 y rastrear, en la imagen tridimensional actualizada en tiempo real, una posición del robot 120 y el proceso de ensamblaje y desensamblaje (por ejemplo, cambio de neumáticos) del ensamblaje 111 de rueda (por ejemplo, la rueda 111W, el neumático 111T, el vástago 2100 de válvula, la tapa 2101 de vástago de válvula, etc.). Las cámaras 163A-163D (ver Fig.2B) pueden colocarse de manera de obtener imágenes de las cuatro esquinas del vehículo 110 para mapear en tres dimensiones sustancialmente la totalidad de la estación 10 de cambio de neumáticos (por ejemplo, cada cámara tiene un campo de visión para obtener imágenes de al menos dos lados del vehículo 110) para resolver las características del robot 120 y los ensamblajes 111 de ruedas (y sus componentes). Como se señaló anteriormente, los diferentes vehículos 110 a los que da servicio la estación 101 de cambio de neumáticos no están ubicados en una ubicación predeterminada y la posición de cada vehículo 110 que ingresa a la estación 101 de cambio de neumáticos varía como se señaló anteriormente. El controlador 160, basado en datos de imágenes obtenidos del sistema 162 de visión, está configurado para registrar la posición variable del vehículo 110, registrar una posición variable de la rueda 111W o neumático 111T en el vehículo 110 (anotando la posición variable que puede cambiar durante la operación de cambio de neumático, tal como por ejemplo debido al movimiento de la suspensión del vehículo, movimiento de la dirección, rotación del cubo de la rueda, etc.) definida por la posición variable (por ejemplo, registrar la posición dentro de la estación 101 de cambio de neumáticos del vehículo 110, cada neumático 111T a cambiar y cada rueda 111W correspondiente al neumático 111T a cambiar en la memoria 161 para acceso posterior al ordenar movimientos al robot 120), o registrar una posición de una etiqueta u otro marcador 377 colocado en la rueda 111W o neumático 111T por, por ejemplo, el técnico 199 de servicio. La etiqueta o marcador 377 es, en uno o más aspectos, un código de barras removible o etiqueta simbólica que se aplica a cada rueda 111W (o en algunos aspectos a un guardabarros del vehículo 110 encima o adyacente a una respectiva rueda 111W) para indicar, tras el reconocimiento por uno o más de los sistemas de visión descritos en el presente documento, dónde debe "mirar" el robot 120 para cada rueda. La etiqueta o marcador 377 reduce el tiempo empleado por los sistemas de visión para escanear e identificar los ensamblajes 111 de ruedas y sus partes.

[0089] En uno o más aspectos, un sistema 130 de visión está configurado no necesariamente para generar imágenes del robot 120 o de la superficie/pistas sobre las que se desplaza el robot 120, sino que el sistema 130 de visión está configurado para generar imágenes de la rueda 111W y/o del neumático 111T (por ejemplo, el ensamblaje 111 de rueda o sus componentes), y el robot 120 realiza ajustes con base en la información del sistema 130 de visión en tiempo real. Por ejemplo, el robot 120 incluye el sistema 130 de visión, el cual está acoplado al controlador 160. El sistema 130 de visión incluye una o más cámaras 131 montadas en al menos un brazo 126 robótico y el carro 120C. El sistema 130 de visión y las cámaras 131 son sustancialmente similares al sistema 162 de visión y las cámaras 163 descritos anteriormente; sin embargo, aquí la una o más cámaras 131 están montadas en el robot 120 para crear el mapa 3-D de al menos una porción de la estación 101 de cambio de neumáticos. En un aspecto, el robot 120 puede desplazarse alrededor de la periferia/perímetro (o una porción del mismo) de la estación 101 de cambio de neumáticos para mapear uno o más lados del vehículo para efectuar un cambio de neumático como se describe en el presente documento. En otros aspectos, el sistema 130 de visión puede mapear dinámicamente una porción localizada de la estación 101 de cambio de neumáticos en la que opera el robot 120, donde la porción localizada de la estación de cambio de neumáticos mapeada por el sistema 130 de visión se actualiza dinámicamente en tiempo real a medida que el robot 120 se mueve dentro de la estación 101 de cambio de neumáticos. En otro aspecto más, el sistema 130 de visión puede colaborar con el sistema 162 de visión de modo que los datos de ambos sistemas 130, 162 de visión son utilizados por el controlador 160 para mapear globalmente toda la estación 101 de cambio de neumáticos (por ejemplo, a partir de los datos del sistema 162 de visión) y mapear localmente una porción de la estación 101 de cambio de neumáticos (por ejemplo, a partir de los datos del sistema 130 de visión). En un aspecto, el controlador 160, basado en datos de imágenes obtenidos del sistema 130 de visión, está configurado para registrar la posición variable del vehículo 110, o registrar una posición variable de la rueda 111W o del neumático 111T en el vehículo 110 definida por la posición variable (por ejemplo, registrar la posición dentro de la estación 101 de cambio de neumáticos del vehículo 110, cada neumático 111T a cambiar, y cada rueda 111W correspondiente al neumático 111T a cambiar en la memoria 161 para acceso posterior al ordenar movimientos al robot 120).

[0091] En un aspecto, el carro 120C tiene cualquier sensor 132 de posicionamiento adecuado, y el controlador 160 está configurado para registrar la posición variable del vehículo 110, o registrar una posición variable de la rueda 111W o el neumático 111T en el vehículo 110 definida por la posición variable basada en datos de los sensores 132 de posicionamiento. En un aspecto, los sensores de posicionamiento pueden ser cualquier sensor adecuado, incluyendo, entre otros, sensores sónicos, sensores de detección y medición de distancia de luz o cualquier otro sensor de medición de distancia adecuado configurado para efectuar la determinación de un posicionamiento espacial entre objetos. En un aspecto, los sensores 132 de posicionamiento pueden usarse junto con uno o más de los sistemas 130, 162 de visión; mientras que en otros aspectos uno o más de los sistemas de visión (tal como el sistema 130 de visión) forman al menos un sensor de los sensores 132 de posicionamiento.

[0093] Con referencia a las Figs.1 y 3, al menos uno de los sistemas 130, 162 de visión está configurado para identificar un patrón 366 de orejeta (es decir, la disposición de los orificios de montaje de la rueda expresada como el número de orejetas por el diámetro del círculo 366C imaginario formado por el centro de las orejetas) de la rueda 111W. Al menos uno de los sistemas 130, 162 de visión está configurado para identificar un tamaño (por ejemplo, un tamaño de cabeza para seleccionar un casquillo o llave correspondiente para el retiro/instalación) de pernos 350 de orejeta o tuercas 351 de orejeta que acoplan la rueda 111W al vehículo 110. La identificación del patrón 366 de orejeta y el tamaño de los pernos 350 de orejetas o las tuercas 351 de orejetas permite la selección o el ajuste automático, por ejemplo, de la llave 129J de orejetas para efectuar el retiro o instalación de la rueda 111W (y el ensamblaje 111 de rueda) desde o hacia el vehículo 110.

[0095] Con referencia a las Figs. 1 y 3, en un aspecto, al menos uno de los sistemas 130, 162 de visión está configurado para, con el controlador 160, leer información 371 de flanco de neumático del neumático 111T montado en la rueda 111W (con la rueda 111W montada in situ en el vehículo 110 o retirada del (es decir, ubicada fuera del) vehículo 110) para identificar información del neumático (por ejemplo, tamaño del neumático, presión máxima de inflado, clasificación de velocidad, dirección de rotación, etc.) y/o códigos/información del departamento de transporte (DOT). La identificación de la información permite la selección y verificación de un neumático de repuesto para su instalación en la rueda 111W. En un aspecto, al menos uno de los sistemas 130, 162 de visión está configurado para, con el controlador 160, identificar una marca y modelo del vehículo 110 para efectuar la recuperación de información de neumáticos de equipo original (OEM) para el vehículo 110 desde una memoria (por ejemplo, almacenada en una base de datos dentro de la memoria 161 o una memoria a la que de otro modo pueda acceder el controlador 160). La identificación de la marca y el modelo del vehículo y la recuperación de la información del neumático OEM permiten la selección y verificación de un neumático 111TN de reemplazo para su instalación en la rueda 111W. En un aspecto, al menos uno de los sistemas 130, 162 de visión está configurado para, con el controlador 160, inspeccionar la rueda 111W para detectar uno o más daños 333 (Fig.3; por ejemplo, bridas de rueda dobladas, grietas, etc.) y corrosión 334 (Fig.3; por ejemplo, picaduras, óxido, etc.) de modo que la rueda se limpie, repare o reemplace dependiendo de la extensión del daño y/o corrosión. Una o más de las "inspecciones" anteriores se pueden realizar durante un cambio de neumático con la rueda 111W montada in situ en el vehículo 110 o con la rueda 111W retirada (es decir, ubicada fuera) del vehículo 110.

[0097] En un aspecto, al menos uno de los sistemas 130, 162 de visión está configurado para, con el controlador 160, leer información 371 de flanco de neumático, que en uno o más aspectos incluye códigos/información del departamento de transporte (DOT) de un neumático 111TN de reemplazo o nuevo para verificar que el neumático 111TN de reemplazo o nuevo sea de un tamaño correcto con base en una o más de la información del neumático identificado y la información del neumático del equipo original. En un aspecto, al menos uno de los sistemas 130, 162 de visión está configurado para, con el controlador 160, leer información 371 de flanco de neumático del neumático de reemplazo o nuevo 111TN para verificar una dirección de rotación del neumático de reemplazo o nuevo de modo que el neumático 111TN de reemplazo o nuevo se instale correctamente en el vehículo 110. En uno o más aspectos, los códigos/información del departamento de transporte (DOT) leídos por el sistema de visión están asociados con el vehículo 110 en el que están montados los neumáticos y almacenados en cualquier base de datos adecuada, tal como por ejemplo una base de datos en la memoria 161 (u otra memoria adecuada) asociada con la información del vehículo (por ejemplo, número de identificación del vehículo, marca, modelo, etc.),

[0099] Con referencia a las Figs.1 y 2A, y como se señaló anteriormente, el robot 120 se desplaza por el suelo 198, en uno o más aspectos, sin restricciones físicas (por ejemplo, el carro 120C está configurado para guía autónoma y desplazamiento sin restricciones sobre una superficie 198S no determinista de la superficie de desplazamiento o el suelo 198). La Fig.2A ilustra un ejemplo en el que se ilustran dos robots 120 (en otros aspectos puede haber más o menos de dos robots 120) que se desplazan por el suelo 198 sin restricciones físicas y a lo largo de una trayectoria 299 de desplazamiento. La trayectoria 299 de desplazamiento puede definirse de cualquier manera adecuada, tal como con una o más directrices 233, 234 dispuestas en el suelo 198. En un aspecto, los sensores 132 de posicionamiento en el carro 120C incluyen sensores de seguimiento de línea configurados para identificar las directrices 233, 234 de manera que el robot 120, bajo el control del controlador 160, viaje por la trayectoria 299 de desplazamiento a lo largo de las directrices233, 234. En el ejemplo mostrado en la Fig. 2A, la trayectoria 299 de desplazamiento se extiende alrededor de un perímetro de la estación 101 de cambio de neumáticos de modo de extenderse y permitir que el robot 120 viaje alrededor de los cuatro lados del vehículo 110. En otros aspectos, los robots 120 están configurados para desplazarse por la trayectoria 299 de desplazamiento utilizando cualquier forma de navegación adecuada. Por ejemplo, refiriéndonos también a las Figs.5-8, en un aspecto, el robot 120 incluye un sistema 133 de navegación configurado para uno o más de navegación por ubicación y mapeo simultáneos (SLAM), navegación por baliza, navegación por marcadores y baliza, y navegación por marcador de ruta ad hoc.

[0101] Haciendo referencia también a la Fig.5, en un aspecto el sistema 133 de navegación incluye un sistema de navegación SLAM que proporciona al robot 120 una coordenada global o marco de referencia REF con respecto a la estación 101 de cambio de neumáticos. Aquí la directriz del robot 120 se efectúa a través de un sistema de coordenadas que carece de marcadores físicos o balizas.

[0103] Haciendo referencia también a las Figs.6-8, en un aspecto, el sistema 133 de navegación incluye uno o más de un sensor(es) 133A de detección de marcador y/o un sensor(es) 133B de baliza. En un aspecto, los sensores 133A de detección de marcador están configurados para detectar la posición de un marcador tal como una cinta retrorreflectante (u otro marcador adecuado tal como un marcador capacitivo o inductivo u otro marcador óptico (denominados marcadores 712) que incluyen, entre otros, códigos de barras que en un aspecto forman una o más directrices 233, 234) colocados en el suelo 198 (por ejemplo, en la superficie de desplazamiento indeterminista del suelo) y/o en cualquier otra superficie adecuada tal como las paredes de la instalación de servicio y/o en el vehículo 110 u otros componentes de la estación 101 de cambio de neumáticos (por ejemplo, tal como en máquinas 182 de cambio de neumáticos automatizadas o semiautomatizadas y máquinas 183 balanceadoras de neumáticos automatizadas o semiautomatizadas, bastidores/carros 187 de almacenamiento de neumáticos, etc.). En un aspecto, los sensores 133A de detección de marcador incluyen uno o más de un sensor basado en fotodiodo, una o más fuentes de radiación (por ejemplo, LED), sensores inductivos, sensores capacitivos, lector de código de barras, etc. para detectar el marcador. En un aspecto, el sensor 133B de baliza incluye cualquier transmisor y/o receptor adecuado configurado para detectar de forma activa o pasiva cualquier baliza 612 de radiofrecuencia adecuada (u otra baliza adecuada tal como una baliza infrarroja, láser u otra baliza óptica). Como se puede ver en la Fig.6, por ejemplo, el sistema 133 de navegación incluye una pluralidad de balizas o etiquetas 612 activas (por ejemplo que tienen un transmisor de radiofrecuencia u otro (por ejemplo, infrarrojo)) o pasivas (por ejemplo configuradas para devolver pasivamente una señal) que se ubican en cualquier ubicación adecuada de la estación 101 de cambio de neumáticos (por ejemplo, tal como en máquinas 182 de cambio de neumáticos automatizadas o semiautomatizadas y máquinas 183 balanceadoras de neumáticos automatizadas o semiautomatizadas, estantes/carros 187 de almacenamiento de neumáticos, etc.). En este caso, el/los sensor(es) 133B de baliza están configurados para detectar señales de balizas o detectar las balizas mismas para ubicar el robot 120 en relación con el vehículo 110 o cualquier otro componente de la estación 101 de cambio de neumáticos (por ejemplo, tal como otros robots 120, máquinas 182 de cambio de neumáticos automatizadas o semiautomatizadas y máquinas 183 balanceadoras de neumáticos automatizadas o semiautomatizadas, estantes/carros 187 de almacenamiento de neumáticos, etc.). A modo de ejemplo, cuando se utilizan balizas 612, cada robot 120 debe asegurar una línea de visión a una o más balizas 612, por ejemplo, una baliza de origen y/o destino podría ser visible (ya sea ópticamente o a través de ondas de radio) para el robot 120 durante al menos un período de tiempo. El robot 120 se mueve directamente desde una baliza (por ejemplo, la baliza de origen) hacia la otra (por ejemplo, la baliza de destino) a menos que intervenga un obstáculo, en cuyo momento los sensores de posicionamiento del robot 132 o el sistema 130 de visión pueden proporcionar al controlador datos adecuados para evitar el obstáculo y continuar a lo largo de la trayectoria 299 de desplazamiento. En un aspecto, cada baliza 612 establece un sistema de coordenadas respectivo, donde la baliza es el origen del sistema de coordenadas respectivo. Se utiliza codificación angular (o cualquier otra codificación adecuada) para especificar los ejes del sistema de coordenadas de la baliza. La codificación de ángulos también puede habilitar otras propiedades útiles.

[0105] En referencia a la Fig.7, en un aspecto, el sistema 133 de navegación incluye balizas 612 activas o pasivas de alcance más corto (que son sustancialmente similares a las descritas anteriormente) y caminos establecidos por cualquier marcador 712 adecuado (tal como los descritos anteriormente) fijados a, por ejemplo, el suelo y/u otra superficie adecuada tal como paredes de la instalación de servicio y/o en el vehículo 110 y/u otros componentes de la estación 101 de cambio de neumáticos (por ejemplo, tal como en máquinas 182 de cambio de neumáticos automatizadas o semiautomatizadas y máquinas 183 de balanceo de neumáticos automatizadas o semiautomatizadas, estantes/carros 187 de almacenamiento de neumáticos, etc.), de modo que los robot(s) 120 están provistos con un marco de referencia global aproximado REF. Aquí la disposición de la baliza 612 y el marcador 712 simplifica los requisitos de alcance del sensor en comparación con la navegación SLAM.

[0107] Haciendo referencia también a la Fig.8, el sistema 133 de navegación incluye, en un aspecto, un sistema marcador de anuncio que incluye uno o más marcadores 816 colocados en el suelo y/u otra superficie adecuada (tal como las paredes de la instalación de servicio y/o en el vehículo 110 u otros componentes de la estación 101 de cambio de neumáticos (por ejemplo, tal como en máquinas 182 de cambio de neumáticos automatizadas o semiautomatizadas y máquinas 183 balanceadoras de neumáticos automatizadas o semiautomatizadas, estantes/carros de almacenamiento de neumáticos (también denominados carros de suministro) 187, etc.)), en algunos casos de manera temporal. Un marcador 816 de ruta que indica una trayectoria 299 de desplazamiento de robot 120 se emplea en situaciones en las que no existe una línea de visión entre balizas o no se desea viajar en una trayectoria recta entre balizas. Por ejemplo, un marcador de ruta permite que un robot 120 evite un obstáculo dentro de la estación 101 de cambio de neumáticos. Como se puede observar, el robot 120 puede iluminar, por ejemplo, una cinta o línea utilizando, por ejemplo, diodos emisores de luz (LED) infrarrojas (IR) convencionales. En un aspecto, el robot 120 detecta la cinta o línea utilizando un detector sensible a la posición (por ejemplo, de los sensores 132 de posicionamiento) compuesto de componentes discretos (es decir, no una cámara) para actuar sobre la cinta o línea. El detector mide el grado de retroreflectividad con el fin de eliminar falsos positivos. En un aspecto, el servo de robot 120 en la línea directamente. En un aspecto, el robot 120 puede actuar como servo en cualquier desplazamiento seleccionado con respecto a la línea. El servo desplazamiento permite dos propiedades importantes. Al colocar la línea para marcar la trayectoria 299 de desplazamiento del robot 120, los técnicos 199 de servicio del vehículo no necesitan dejar espacio entre la línea y los objetos (tales como el vehículo, la máquina 182 de cambio de neumáticos semiautomática o acoplada, la máquina183 balanceadora de neumáticos automatizada o semiautomatizada, etc.). Cada vez que el robot 120 encuentra su trayectoria parcialmente bloqueada por un objeto, el robot 120 aumentará su desplazamiento desde la línea para poder seguirla sin chocar con el objeto. Una segunda característica habilitada por el seguimiento desplazado permite que dos robots 120 que se encuentran mientras viajan a lo largo de la línea en direcciones opuestas eviten la colisión. Cuando los robots 120 determinan que una colisión es inminente, cada uno puede desplazar su posición con respecto a la línea. Los robots 120 pueden así pasar sin obstruirse entre sí.

[0109] Como se puede apreciar, en un aspecto los robots 120 emplean uno o más de los sistemas de navegación descritos en el presente documento para navegar por la estación 101 de cambio de neumáticos y transportar neumáticos 111T, ensamblajes 111 de ruedas, ruedas 111W, etc. de una ubicación a otra. En otros aspectos, los robots 120 incluyen cualquier sistema de localización adecuado, tal como un GPS interno que ubica al robot 120 dentro del espacio de la estación 101 de cambio de neumáticos de tal manera que el robot 120 y/o el controlador 160 sepan dónde está la ubicación y la postura del robot 120 dentro de la estación 101 de cambio de neumáticos según se desee.

[0111] En uno o más aspectos, haciendo referencia a la Fig. 2D, la navegación del robot 120 se simplifica proporcionando uno o más rieles o pistas 236 y configurando el carro 120C para viajar a lo largo de los rieles 236. Por ejemplo, haciendo referencia a las Figs.1 y 2D, el robot 120 se desplaza por los rieles 236 que están dispuestos a lo largo de uno o más lados del vehículo 110. En uno o más aspectos, el carro 120C está configurado como un carro de múltiples etapas (de una manera similar a la descrita anteriormente) que se mueve como una unidad (es decir, todas las etapas del carro de múltiples etapas se mueven juntas) en la dirección 237 a lo largo de los rieles 236 y una etapa del carro 120C se mueve en la dirección 238 en una dirección transversal a los rieles 236 de modo que el al menos un brazo 126 robótico es movido, por la etapa hacia y lejos del vehículo independientemente del movimiento del al menos un brazo 126 robótico. La Fig.2D ilustra un ejemplo donde se ilustran dos robots 120 (en otros aspectos puede haber más o menos de dos robots 120) recorriendo el suelo 198 a lo largo de la trayectoria 299 de desplazamiento y siendo guiados por riel(es) 236. En este aspecto, la trayectoria 299 de desplazamiento está definida por los rieles 236. En el ejemplo mostrado en la Fig.2D, la trayectoria 299 de desplazamiento se extiende alrededor de un perímetro de la estación 101 de cambio de neumáticos de modo de extenderse y permitir que el robot 120 viaje alrededor de los cuatro lados del vehículo 110.

[0113] Con referencia a las Figs.1, 2B y 2C, en un aspecto, como se señaló anteriormente, los robots 120 están configurados para desplazarse por la trayectoria 299 de desplazamiento a través de restricciones físicas (por ejemplo, el carro 120C está guiado por riel o pista). Ejemplos no limitativos de la estación 101 de cambio de neumáticos con robots 120 que tienen carros 120C que están guiados por pistas como se muestra en las Figs.2B y 2C. En la Fig.2B, la estación 101 de cambio de neumáticos incluye conjuntos de pistas 222A, 222B que se extienden a lo largo de los lados del conductor y del pasajero del vehículo 110. Cada conjunto de pistas 222A, 222B tiene dos robots 120 dispuestos sobre el mismo (en otros aspectos puede haber más o menos de dos robots 120) para viajar a lo largo de una trayectoria 299 de desplazamiento respectiva definida por el respectivo conjunto de pistas 222A, 222B. En este aspecto, el sistema 100 de cambio de neumáticos incluye carros 187 de suministro (que se describirán con mayor detalle en el presente documento) en los que se almacenan los neumáticos (neumáticos de reemplazo o neumáticos retirados del vehículo). Los robots 120 están configurados para recoger y colocar neumáticos 111T desde y hacia los carros 187 de suministro para efectuar un cambio de neumáticos. Los robots 120 en este ejemplo (así como los otros ejemplos descritos en el presente documento donde hay múltiples robots 120) están, en un aspecto, configurados para trabajar en colaboración entre sí, de modo que pasan neumáticos 111T desde los carros 187 a los robots 120 que pueden no tener acceso a los carros 187 debido, por ejemplo, a una configuración de las pistas 222A, 222B (o para cualquier otra tarea de cambio de neumáticos colaborativa adecuada).

[0115] La Fig.2C ilustra una estación 101 de cambio de neumáticos que tiene un solo robot 120 (en otros aspectos puede haber más de un robot 120) que recorre un conjunto de pistas 222 que se extienden a lo largo de los lados del pasajero y del conductor del vehículo 110 permitiendo que el solo robot 120 cambie los cuatro neumáticos del vehículo. Haciendo referencia también a la Fig.1, en este ejemplo el sistema 100 de cambio de neumáticos incluye máquinas 182 de cambio de neumáticos automatizadas o semiautomatizadas y máquinas 183 de balanceo de neumáticos automatizadas o semiautomatizadas donde el robot 120 está configurado para retirar un ensamblaje 111 de ruedas del vehículo y transportar el ensamblaje 111 de ruedas a la máquina 182 de cambio de neumáticos. Aquí, el efector 128 de extremo, con la herramienta 129 de enganche de rueda o neumático acoplada al mismo, en la articulación del al menos un brazo 126 robótico está configurado para colocar la rueda 111W, con el neumático 111T montado en la misma, en la máquina de cambio de neumáticos automatizada (o semiautomatizada). En el caso de retirar el neumático 111T de la rueda 111W, el efector 128 de extremo de robot está configurado para retirar el neumático 111T (por ejemplo, un neumático 111TU usado o viejo), desinstalado de la rueda 111W por la máquina 182 de cambio de neumáticos automatizada (o semiautomatizada), de la máquina 182 de cambio de neumáticos. En el caso de instalar el neumático 111T en la rueda 111W, el efector 128 de extremo está configurado para colocar otro neumático 111T (por ejemplo, un neumático 111TN de reemplazo) en la máquina 182 de cambio de neumáticos automatizada (o semiautomatizada) para la instalación del otro neumático 111TN en la rueda 111W por la máquina 182 de cambio de neumáticos. El efector 128 de extremo, con la herramienta 129 de enganche de rueda o neumático acoplada al mismo, en la articulación del al menos un brazo 126 robótico está configurado para colocar la rueda 111W, con el otro neumático 111TN montado en la misma, sobre la máquina 183 balanceadora de neumáticos automatizada (o semiautomatizada). Aquí, en uno o más aspectos, uno de los brazos 126, 126A robóticos recoge pesos de ruedas de una tolva y los aplica a la rueda en ubicaciones identificadas por la máquina 183 balanceadora de neumáticos. Una vez balanceado el ensamblaje 111 de ruedas puede instalarse en el vehículo 110 mediante el robot 120.

[0117] Como se puede apreciar (y se muestra en las Figs. 1, 2A y 5-8) el sistema 100 de cambio de neumáticos está configurado, en algunos aspectos, para proporcionar tanto cambios de neumáticos in situ con la rueda 111W montada in situ en el vehículo 110 como cambios de neumáticos realizados por las máquinas 182 de cambio de neumáticos y las máquinas 183 balanceadoras de neumáticos con la rueda 111W retirada (es decir, ubicada fuera del) vehículo 110. La configuración del sistema 100 de cambio de neumáticos entre cambios de neumáticos in situ y cambios de neumáticos con la rueda 111W retirada del vehículo se puede efectuar a través de la consola 1010 de control. Por ejemplo, como se señaló anteriormente, el técnico 199 de servicio de vehículo puede seleccionar un cambio de neumático en el lugar y/o un cambio de neumático con la rueda 111Wretirada desde la interfaz 1004 gráfica de usuario de operador. La interfaz 1004 gráfica de usuario de operador, en un aspecto, también está configurada para permitir que el técnico 199 de servicio de vehículo seleccione qué neumáticos (por ejemplo, delantero del pasajero, trasero del pasajero, delantero de tracción o trasero de tracción) se deben cambiar in situ o retirando la rueda 111W de modo que los cambios de neumáticos in situ y con la rueda retirada se realicen en un vehículo común.

[0118] La consola 1010 de control también está configurada, tal como a través de entradas en la interfaz 1004 gráfica de usuario de operador, para que el técnico 199 de servicio de vehículo seleccione qué operaciones de cambio de neumáticos se deben realizar. Por ejemplo, el técnico 199 de servicio de vehículos puede seleccionar, y la consola 1010 de control está configurada para ello, el tipo de balanceo que se realizará en un neumático (por ejemplo, contrapesos de ruedas, talones de neumáticos, etc.), si se debe reemplazar un obús de válvula, qué neumáticos se deben reemplazar, la marca, el modelo y el tamaño del neumático que se instalará, si algunas operaciones de cambio de neumáticos se realizarán manualmente o de forma semiautónoma, etc. En algunos casos, existen rutinas 1061 de cambio de neumáticos preprogramadas, correspondientes a un tipo de vehículo (automóvil, camión, deportivo, marca, modelo, etc.), un tipo de rueda o neumático, o un cliente, que se almacenan en una memoria como la base 1060 de datos. Estas rutinas 1061 de cambio de neumáticos preprogramadas son seleccionables por el técnico 199 de servicio de vehículo a través, por ejemplo, de la interfaz 1004 gráfica de usuario de operador y especifican una receta de cambio de neumáticos (qué procesos de cambio de neumáticos se deben realizar y si uno o más neumáticos se cambian en el sitio o se cambian retirando la rueda).

[0120] Con referencia a las Figs. 1, 2A-2C y 5-8, en un aspecto, el sistema 100 de cambio de neumáticos automatizado incluye carros 187 de suministro configurados para contener neumáticos 111T, ruedas 111W y/o ensamblajes 111 de ruedas. En uno o más aspectos, uno o más de los carros 187 de suministro son carros manuales que son movidos de un lugar a otro por, por ejemplo, el técnico 199 de servicio de vehículo. En uno o más aspectos adicionales, uno o más de los carros 187 es un carro automatizado que tiene una sección de accionamiento del carro 188, donde el carro incluye un controlador 160' y una memoria 161', un sistema 130' de visión, sensores 132' de posicionamiento y un sistema 163' de navegación, que son sustancialmente similares al controlador 160 y la memoria 161, el sistema 130 de visión, los sensores 132 de posicionamiento y el sistema 133 de navegación del robot 120 (teniendo en cuenta que los carros manuales y automatizados se pueden usar uno junto al otro). Aquí, el carro navega de forma autónoma a través de la estación 101 de cambio de neumáticos de una manera sustancialmente similar a la descrita anteriormente con respecto al robot 120. En otros aspectos adicionales, uno o más de los carros 187 (tal como el carro manual) está configurado para ser remolcado por un robot 120 o un carro automatizado a una ubicación predeterminada dentro de la estación 101 de cambio de neumáticos.

[0122] Con referencia a las Figs. 1 y 4, el elevador 170 del sistema 100 de cambio de neumáticos automatizado está configurado para ajustarse a la posición variable del vehículo 110 a medida que el vehículo es conducido hacia la estación 101 de cambio de neumáticos. Por ejemplo, el elevador 170 puede ser un elevador convencional de dos postes u otro elevador de vehículos que tenga brazos/soportes ajustables que se posicionan de forma variable debajo del vehículo de modo que cuando se acciona el elevador 170, este mueve el vehículo en una dirección vertical para subir los neumáticos 111T del vehículo 110 fuera de la superficie de desplazamiento o del suelo 198 para efectuar el cambio de los neumáticos 111T. En otros aspectos, como se ilustra en la Fig.4, el elevador 170 comprende un conjunto de rampas 400A, 400B ubicadas dentro de la estación 101 de cambio de neumáticos. El vehículo 110 es conducido sobre las rampas 400A, 400B y los soportes 401, 402 de vehículo (sólo se muestran dos, aunque se utilizan al menos cuatro) están posicionados debajo del vehículo 110. Los soportes 401, 402 de vehículo son cualquier soporte de vehículo adecuado tal como soportes de gato, bolsas/vehículos inflables, gatos neumáticos o hidráulicos, etc. configurados para soportar el peso del vehículo 110. Cada rampa 400A, 400B incluye una pluralidad de soportes 450A-450n retráctiles para vehículos (donde "n" denota un número entero mayor que 1 que establece un límite superior para la cantidad de soportes retráctiles para vehículos) dispuestos a lo largo de la longitud L de la respectiva rampa 400A, 400B. Cada uno de los soportes retráctiles del vehículo 450A-450n es retráctil manual o automáticamente para moverse verticalmente hacia abajo alejándose de un neumático 111T respectivo para eliminar una fuerza normal ejercida sobre el neumático 111T por una superficie 407 de soporte de neumático de las rampas 400A, 400B para distanciar el neumático 111T de la superficie 407 de soporte de neumático y efectuar el cambio del neumático. Como se puede ver en la Fig.4, el conjunto de soportes 450A-450n retráctiles para vehículos es tal que uno o más soportes 450A-450n retráctiles para vehículos se posicionan debajo de un neumático con el vehículo 110 en cualquier posición a lo largo de la longitud L de las rampas 400A, 400B (es decir, el vehículo se puede posicionar de manera variable en cualquier lugar a lo largo de las rampas 400A, 400B). El uno o más soportes 450A-450n retráctiles para vehículos ubicados debajo de cualquiera de los neumáticos del vehículo se pueden retraer para efectuar el cambio de ese neumático. Las rampas 400A, 400B tienen una altura H que coloca el vehículo en cualquier posición vertical adecuada accesible por los robots 120, que puede ser inferior a una altura del vehículo requerida para el cambio manual de neumáticos.

[0124] Como se puede observar, el sistema 100 de cambio de neumáticos automatizado, en uno o más aspectos, incluye cercas u otras barreras 227 (ver Figura 2B) para aislar sustancialmente al técnico 199 de servicio de vehículo de los robots 120 y los carros 187 de suministro automatizados cuando están en funcionamiento. En algunos aspectos, las barreras 227 tienen dispositivos de enclavamiento adecuados que terminan la potencia a ejes específicos de movimiento o a todos los ejes de movimiento del robot 120 (y cualquier otra automatización del sistema 100 de cambio de neumáticos) al abrir una puerta de la barrera 227 y/o ingresar a la barrera 227. En otros aspectos, los robots 120 y los carros 187 de suministro automatizados están configurados para operar en colaboración con el técnico 199 de servicio de vehículo a fin de entregar neumáticos 111T, ruedas 111W, ensamblajes 111 de ruedas, etc. hacia/desde el técnico 199 de servicio de vehículo.

[0125] La arquitectura 1000 de control del sistema 100 de cambio de neumáticos está configurada para permitir la adición o retiro de dispositivos 1020A-1020n de cambio de neumáticos y/o puestos de servicio de una manera tipo conectar y reproducir. Por ejemplo, el sistema 100 de cambio de neumáticos es escalable de modo que a medida que aumenta la demanda de las instalaciones de servicio (o por cualquier otro motivo) se pueden agregar robots 120 adicionales, carros 187 de suministro, barreras y otros dispositivos 1020A-1020n como se describe en el presente documento a la estación 101 de cambio de neumáticos para aumentar sin cambiar la arquitectura de control y proporcionar un control centralizado de los dispositivos 1020A-1020n. A modo de ejemplo, la consola 1010 de control y los dispositivos están configurados con un modo de comunicación de emparejamiento de modo que la consola 1010 de control detecta nuevos dispositivos 1020A-1020n (que se van a agregar), donde tras la detección, la consola 1010 de control recibe información sobre el tipo de dispositivo y la configuración del dispositivo desde el dispositivo 1020A-1020n y registra el dispositivo 1020A-1020n para su uso en el sistema 100 de cambio de neumáticos. Los sensores a bordo de los dispositivos 1020A-1020B y/o del sistema 162 de visión pueden facilitar la calibración y/o la operación colaborativa del dispositivo 1020A-1020n recién agregado dentro del sistema 100 de cambio de neumáticos. Se pueden agregar estaciones 101 de cambio de neumáticos adicionales a la consola 1010 de control de manera similar, tal como, seleccionando una función "agregar estación 101 de cambio de neumáticos" de la interfaz 1004 gráfica de usuario de operador y luego haciendo que los dispositivos de la nueva estación de cambio de neumáticos (que se agregará) sean detectables para la consola de control empleando el modo de comunicación de emparejamiento, donde los dispositivos se registran y se asocian con la nueva estación de cambio de neumáticos. En otros aspectos, cuando se desee, cada estación 101 de cambio de neumáticos puede tener una respectiva consola 1010 de control.

[0127] De acuerdo con aspectos de la presente invención, se describirá un método de cambio de neumáticos con referencia a las Figs.1, 3, 4 y 9A-9C. En algunos aspectos, el método incluye detener o impedir de otro modo la rotación de los cubos de las ruedas del vehículo para que se puedan retirar los ensamblajes 111 de ruedas o los neumáticos 111T. La prevención de la rotación del cubo de la rueda se puede lograr de cualquier manera adecuada, tal como con cualquier dispositivo mecánico adecuado que active el sistema de frenado del vehículo o que de otro modo bloquee o detenga la rotación de la rueda del vehículo 110. En otros aspectos, el tren de accionamiento del vehículo impide la rotación de los cubos de las ruedas sin utilizar el dispositivo mecánico mencionado anteriormente. Se proporciona al menos un robot 120 como el descrito anteriormente (Fig.9A, Bloque 900). En uno o más aspectos, se proporcionan uno o más de los siguientes: carritos 187, máquinas 183 balanceadoras de neumáticos, máquinas 182 para cambio de neumáticos, elevadores 170 y sistemas 162 de visión (es decir, se proporcionan una o más de las estaciones 101 de cambio de neumáticos descritas anteriormente). El robot 120 se desplaza (Fig. 9A, Bloque 901) a lo largo de la trayectoria 299 de desplazamiento, con el controlador 160 conectado comunicablemente a la sección 121 de accionamiento de carro y a la sección 127 de accionamiento de robot, para efectuar el posicionamiento dinámico del al menos un brazo 126 robótico con relación a una posición variable del vehículo 110 con la rueda 111W o el neumático 111T montado sobre el mismo. En un aspecto, los neumáticos 111T del vehículo 110 se elevan de la superficie de desplazamiento o del suelo 198 (Fig. 9A, Bloque 902) para efectuar el cambio de los neumáticos 111T como se describió anteriormente. En otros aspectos, se elimina una fuerza normal ejercida sobre el neumático 111T por la superficie 407 de soporte del neumático (Fig.9A, Bloque 903) para distanciar el neumático 111T de la superficie 407 de soporte del neumático y efectuar el cambio del neumático como se describió anteriormente.

[0129] La posición variable del vehículo, o una posición variable de la rueda o neumático en el vehículo definida por la posición variable, se registra (Fig.9A, Bloque 904) con el controlador 160 y al menos los sensores 132 de posicionamiento del carro 120C (en algunos aspectos, los sistemas 162130 de visión también se utilizan para determinar las posiciones variables y efectuar el registro de las posiciones variables con el controlador 160 como se describió anteriormente). En uno o más aspectos, el método de cambio de neumáticos incluye leer la información 371 de flanco de neumático del neumático 111T montado en la rueda 111W (Fig. 9A, Bloque 905) para identificar la información del neumático (como se describe en el presente documento usando uno o más de los sistemas 130, 162 de visión) con la rueda 111W montada in situ en el vehículo 110 o con la rueda 111W retirada del vehículo 110. En uno o más aspectos, el método de cambio de neumáticos incluye identificar una marca y modelo del vehículo 110 para efectuar la recuperación de información de neumáticos de equipo original (OEM) para el vehículo 110 (Fig.9A, Bloque 906) de la memoria 161 accesible por el controlador 160 (como se describe en el presente y utilizando uno o más de los sistemas 130, 162 de visión).

[0131] El al menos un brazo 126 robótico está articulado, bajo el control del controlador 160, con el grado de libertad del brazo de robot efectuando el contacto de enganche de la herramienta 129 de enganche de la rueda o neumático y la rueda 111W o el neumático 111T montado en el vehículo 110 para efectuar el cambio del neumático 111T con el robot 120 (Fig.9, Bloque 907). Como se puede deducir de la presente invención, un cambio de neumático se puede realizar con la rueda 111W montada in situ en el vehículo o con la rueda 111W retirada del vehículo. Por ejemplo, con la rueda 111W montada in situ en el vehículo 110, el neumático 111T se desmonta de la rueda (Fig.9B, Bloque 908) mediante el robot 120 utilizando al menos una herramienta 129 de enganche de rueda o neumático (tal como la herramienta 129E de montaje/desmontaje de neumáticos). Para desmontar el neumático 111T se desinfla el neumático (Fig.9B, Bloque 915) con, por ejemplo, la herramienta 129D de desinflado de neumáticos y se separa el talón 300 del neumático 111T de la rueda 111W (Fig.9B, Bloque 916) con, por ejemplo, la herramienta 129H destalonadora de neumáticos. Como se puede observar, en algunos aspectos, el desinflado del neumático incluye el retiro de la tapa del vástago de la válvula y/o el retiro del núcleo de la válvula como se describe en el presente documento.

[0132] En uno o más aspectos, antes o después de retirar el neumático 111T de la rueda 111W, se inspecciona la rueda para detectar daños 333 y/o corrosión 334 (Fig. 9B, Bloque 909) como se describe en el presente documento, utilizando por ejemplo uno o más de los sistemas 130, 162 de visión. En uno o más aspectos, la rueda 111W se limpia (Fig.9B, Bloque 910) con, por ejemplo, la herramienta 1291 de limpieza de ruedas.

[0133] En uno o más aspectos, se lee la información 371 de flanco de neumático del neumático 111TN nuevo o de reemplazo para verificar el tamaño, la clasificación de velocidad, la dirección de rotación y/o los códigos/información del departamento de transporte (DOT) del neumático 111TN (es decir, para verificar que el neumático nuevo o de reemplazo sea un neumático correcto para el vehículo 110) (Fig.9B, Bloque 912) utilizando, por ejemplo, uno o más de los sistemas 130, 162 de visión. El neumático 111TN se monta en la rueda 111W (Fig.9B, Bloque 913) mediante el robot 120 utilizando, por ejemplo, la herramienta 129E de montaje/desmontaje de neumáticos. El montaje del neumático 111TN en la rueda 111W incluye, en algunos aspectos, inflar el neumático, tal como con la herramienta 129L de inflado de neumáticos. En uno o más aspectos, el montaje del neumático 111TN en la rueda 111W incluye la instalación de la tapa del vástago de la válvula y/o la instalación del núcleo de la válvula como se describe en el presente documento. Cuando se debe balancear el ensamblaje 111 de rueda utilizando talones de balanceo de neumáticos, el robot 120 inserta los talones de balanceo de neumáticos en el neumático 111TN (con el neumático 111TN sobre la rueda 111W pero sin el talón 300 de neumático asentado) o antes de montar el neumático en la rueda (Fig.9B, Bloque 911); de lo contrario, el ensamblaje 111 de rueda se balancea (Fig.9B, Bloque 914) mediante el robot 120 girando el ensamblaje 111 de rueda y aplicando pesos de rueda como se describe en el presente documento, utilizando, por ejemplo, la balanceadora 129M de neumáticos.

[0134] Cuando el cambio de neumático ocurre con la rueda 111W fuera del vehículo 110, uno o más de los sistemas 130, 162 de visión identifican uno o más de los patrones 366 de orejetas y el tamaño de los pernos 350 de orejeta o las tuercas 351 de orejeta (Fig.9C, Bloque 917) de modo que los pernos 350 de orejeta o las tuercas 351 de orejeta se retiran (Fig.9C, Bloque 918) utilizando, por ejemplo, la llave 129J de orejetas. La rueda 111W, con el neumático 111TU usado o viejo montado en ella, se retira del vehículo 110 (Fig. 9C, Bloque 919), tal como con el agarre 129A de ensamblaje de rueda. En un aspecto, el ensamblaje 111 de rueda retirado se coloca, por el robot 120, en una máquina 182 de cambio de neumáticos automatizada o semiautomatizada (Fig. 9C, Bloque 920) donde el neumático 111TU viejo se desmonta de la rueda 111W. El robot 120 retira el neumático 111TU desinstalado de la rueda 111W (Fig.9C, Bloque 921) y recupera el neumático 111TN nuevo o de reemplazo del carrito 187 o cualquier otra área de sujeción de neumáticos adecuada. El neumático 111TN nuevo se coloca sobre la rueda, en la máquina 182 cambiadora de neumáticos automatizada o semiautomatizada (Fig. 9C, Bloque 923) y el neumático 111TN se monta en la rueda 111W y se infla (Fig.9C, Bloque 925) para formar el ensamblaje 1111 de rueda. En un aspecto, el robot 120 transfiere el ensamblaje 111 de rueda desde la máquina 182 de cambio de neumáticos a la máquina 183 balanceadora de neumáticos (Fig.9C, Bloque 924) donde el ensamblaje 111 de rueda se gira y se aplican pesos de rueda por el técnico 199 de servicio de vehículo o por el robot 120 (como se describe en el presente documento); mientras que en otros aspectos, donde los neumáticos se deben balancear utilizando talones de balanceo de neumáticos, el robot 120 inserta talones de balanceo de neumáticos (ya sean talones de balanceo de neumáticos sueltos o talones preempaquetados como se describe en el presente documento) en el neumático 111TN antes de que el neumático 111TN se monte en la rueda 11W por la máquina 182 de cambio de neumáticos. El robot 120 transfiere el ensamblaje 111 de rueda balanceada al vehículo 110 e instala el ensamblaje 111 de rueda en el vehículo 110 (Fig.9C, Bloque 926), donde se instalan los pernos 350 de orejeta o las tuercas 351 de orejeta (Fig.9C, Bloque 927) mediante el robot 120. El método se realiza o repite según sea necesario para cambiar uno o más neumáticos del vehículo 110.

[0135] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, un robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo comprende:

[0136] un carro que tiene:

[0137] un marco de carro,

[0138] ruedas que sostienen el marco de carro, y

[0139] una sección de accionamiento del carro con al menos un motor que define al menos un grado de libertad que acciona al menos una de las ruedas que efectúan un desplazamiento autónomo del carro, a lo largo de una trayectoria de desplazamiento, con respecto a una superficie de desplazamiento o un suelo sobre el que descansa el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo;

[0140] incluyendo un marco de robot:

[0141] al menos un brazo articulado robótico montado en el carro de manera que el marco del robot se desplaza con el carro como una unidad a lo largo de la trayectoria de desplazamiento, y

[0142] una sección de accionamiento de robot con un motor que define un grado de libertad del brazo de robot, separado y distinto del al menos un grado de libertad,

[0143] en donde el al menos un brazo articulado robótico tiene un efector de extremo que tiene una herramienta de enganche de rueda o neumático dispuesta de manera que la articulación del al menos un brazo articulado robótico con el grado de libertad del brazo de robot efectúa el contacto de enganche de la herramienta de enganche de rueda o neumático y una rueda o un neumático montado en un vehículo; y

[0144] un controlador conectado comunicablemente a la sección de accionamiento del carro y a la sección de accionamiento del robot para efectuar el desplazamiento del robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo a lo largo de la trayectoria de desplazamiento efectuando el posicionamiento dinámico del al menos un brazo articulado robótico con respecto a una posición variable del vehículo con la rueda o el neumático montado en el mismo.

[0145] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el posicionamiento dinámico del al menos un brazo articulado robótico con respecto a la posición variable del vehículo con la rueda o neumático montado en el mismo está dispuesto de manera que la articulación del al menos un brazo articulado robótico engancha la herramienta de enganche de la rueda o neumático a la rueda o neumático en el vehículo en la posición variable.

[0146] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el carro está guiado por pistas.

[0147] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el carro está configurado para guía autónoma y desplazamiento sin restricciones sobre una superficie no determinista de la superficie de desplazamiento o del suelo. De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el carro tiene sensores de posicionamiento y el controlador está configurado para:

[0148] registrar la posición variable del vehículo,

[0149] registrar una posición variable de la rueda o neumático en el vehículo definido por la posición variable, o registrar una posición de una etiqueta u otro marcador colocado en la rueda o el neumático.

[0150] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, un eje de articulación del brazo definido por la articulación del al menos un brazo articulado robótico con el grado de libertad del brazo del robot está separado y es distinto de la trayectoria de desplazamiento.

[0151] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el al menos un brazo articulado robótico incluye más de un brazo robótico, teniendo cada uno de los más de un brazo robótico un eje de articulación de brazo respectivo diferente, y un efector de extremo respectivo diferente dispuesto para trabajar en la rueda o neumático montado en el vehículo.

[0152] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, la al menos una herramienta de enganche de rueda o neumático es una herramienta de montaje/desmontaje de neumáticos que, al articular el al menos un brazo articulado robótico, engancha el neumático de la rueda montada en el vehículo y efectúa el montaje del neumático en la rueda y el desmontaje del neumático de la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0153] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el robot de cambio de neumático de desplazamiento autónomo comprende además al menos un sistema de visión acoplado al controlador, estando configurado el sistema de visión para uno o más de:

[0154] identificar la ubicación y orientación de una o más de las ruedas y neumáticos;

[0155] leer la información del flanco del neumático montado en la rueda para identificar la información del neumático con la rueda montada in situ en el vehículo;

[0156] identificar una marca y modelo del vehículo para efectuar la recuperación de información de neumáticos del equipo original del vehículo desde una memoria a la que puede acceder el controlador;

[0157] inspeccionar la rueda para detectar uno o más daños y corrosión con la rueda montada in situ en el vehículo; leer la información del flanco del neumático de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar que el neumático de reemplazo o nuevo tenga el tamaño correcto basándose en una o más de las informaciones del neumático identificado y la información del neumático del equipo original;

[0158] leer la información del flanco de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar los códigos o la información del departamento de transporte, donde los códigos o la información del departamento de transporte se almacenan en una base de datos o memoria en asociación con la información de identificación del vehículo; y

[0159] leer la información del flanco del neumático de un neumático nuevo o de reemplazo para verificar la dirección de rotación del neumático nuevo o de reemplazo.

[0160] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye una herramienta de desinflado de neumáticos que, al articular el al menos un brazo articulado robótico, desinfla el neumático montado en la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0161] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende una herramienta de retiro de tapa de vástago de válvula.

[0162] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende además una herramienta de retiro del núcleo de la válvula.

[0163] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende una herramienta destalonadora de neumáticos que, al articular el al menos un brazo articulado robótico, separa el talón del neumático de la rueda, estando la rueda montada in situ en el vehículo.

[0164] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo está configurado para limpiar la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0165] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye un balanceador de neumáticos configurado para igualar un peso combinado del neumático y la rueda con el neumático y la rueda girando a velocidades de operación y con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0166] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye un dispensador de talones de balanceo de neumáticos configurado para dispensar talones de balanceo de neumáticos en el neumático con la rueda montada in situ en el vehículo y antes de asentar un talón de neumático del neumático contra la rueda.

[0167] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye una herramienta de inflado de neumáticos que, al articular al menos un brazo articulado robótico, infla el neumático montado en la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0168] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende además una herramienta de instalación del núcleo de la válvula.

[0169] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende una herramienta de instalación de tapa de vástago de válvula.

[0170] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el robot de cambio de neumático de desplazamiento autónomo comprende además al menos un sistema de visión acoplado al controlador, estando configurado el sistema de visión para uno o más de:

[0171] identificar la ubicación y orientación de una o más de las ruedas y neumáticos;

[0172] leer la información del flanco del neumático montado en la rueda para identificar la información del neumático; identificar una marca y modelo del vehículo para efectuar la recuperación de información de neumáticos del equipo original del vehículo desde una memoria a la que puede acceder el controlador;

[0173] inspeccionar la rueda para detectar uno o más daños y corrosión;

[0174] leer la información del flanco del neumático de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar que el neumático de reemplazo o nuevo tenga el tamaño correcto basándose en una o más de las informaciones del neumático identificado y la información del neumático del equipo original;

[0175] leer la información del flanco de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar los códigos o la información del departamento de transporte, donde los códigos o la información del departamento de transporte se almacenan en una base de datos o memoria en asociación con la información de identificación del vehículo; y

[0176] leer la información del flanco del neumático de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar la dirección de rotación del neumático de reemplazo o nuevo.

[0177] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye una herramienta de desinflado de neumáticos que, al articular el al menos un brazo articulado robótico, desinfla el neumático montado en la rueda.

[0178] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende una herramienta de retiro de tapa de vástago de válvula.

[0179] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende además una herramienta de retiro del núcleo de la válvula.

[0180] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende una herramienta destalonadora de neumáticos que, al articular el al menos un brazo articulado robótico, separa el talón del neumático de la rueda.

[0181] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo está configurado para limpiar la rueda.

[0182] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo comprende además al menos un sistema de visión acoplado al controlador, estando configurado el sistema de visión para identificar:

[0183] un patrón de orejetas de la rueda; y

[0184] un tamaño de pernos de orejetas o tuercas de orejetas que acoplan la rueda al vehículo.

[0185] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende una llave de orejetas configurada para retirar e instalar los pernos de orejetas o tuercas de orejetas.

[0186] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye una herramienta de inflado de neumáticos que, al articular el al menos un brazo articulado robótico, infla el neumático montado en la rueda. De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende además una herramienta de instalación del núcleo de la válvula.

[0187] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende una herramienta de instalación de tapa de vástago de válvula.

[0188] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye un balanceador de neumáticos configurado para igualar un peso combinado del neumático y la rueda con el neumático y la rueda girando a velocidades de operación.

[0189] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye un dispensador de talones de balanceo de neumáticos configurado para dispensar talones de balanceo de neumáticos en el neumático antes de asentar un talón de neumático del neumático contra la rueda.

[0190] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el al menos un brazo articulado robótico está configurado para instalar el neumático y la rueda en el vehículo con los talones de balanceo del neumático dispuestos dentro de un ensamblaje de ruedas formado por la rueda y el neumático montado en la rueda.

[0191] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye un agarre de ensamblaje de rueda que, al articular el al menos un brazo articulado robótico, retira la rueda, con el neumático montado en ella, del vehículo.

[0192] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo en la articulación del al menos un brazo articulado robótico está configurado para:

[0193] colocar la rueda, con el neumático montado en ella, en una máquina automatizada para cambio de neumáticos; y uno o más de:

[0194] retirar el neumático, desinstalado de la rueda por la máquina para cambio de neumáticos automatizada, de la máquina para cambio de neumáticos automatizada, y

[0195] colocar otro neumático en la máquina para cambio de neumáticos automatizada para que la máquina para cambio de neumáticos automatizada instale el otro neumático en la rueda.

[0196] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo en la articulación del al menos un brazo articulado robótico está configurado para colocar la rueda, con el otro neumático montado sobre ella, en una máquina balanceadora de neumáticos automatizada.

[0197] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo en la articulación del al menos un brazo articulado robótico instala la rueda, con el otro neumático montado en la misma, en el vehículo.

[0198] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, un sistema de cambio de neumáticos autónomo comprende:

[0199] dos o más robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, teniendo cada uno de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos:

[0200] un carro que tiene:

[0201] un marco de carro,

[0202] ruedas que sostienen el marco de carro, y

[0203] una sección de accionamiento del carro con al menos un motor que define al menos un grado de libertad que acciona al menos una de las ruedas que efectúan un desplazamiento autónomo del carro, a lo largo de una trayectoria de desplazamiento, con respecto a una superficie de desplazamiento o un suelo sobre el que descansa el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo;

[0204] incluyendo un marco de robot:

[0205] al menos un brazo articulado robótico montado en el carro de manera que el marco del robot se desplaza con el carro como una unidad a lo largo de la trayectoria de desplazamiento, y

[0206] una sección de accionamiento de robot con un motor que define un grado de libertad del brazo de robot, separado y distinto del al menos un grado de libertad,

[0207] en donde el al menos un brazo articulado robótico tiene un efector de extremo que tiene una herramienta de enganche de rueda o neumático dispuesta de manera que la articulación del al menos un brazo articulado robótico con el grado de libertad del brazo de robot efectúa el contacto de enganche de la herramienta de enganche de rueda o neumático y una rueda o un neumático montado en un vehículo; y

[0208] un controlador conectado comunicablemente a la sección de accionamiento del carro y a la sección de accionamiento del robot de cada uno de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos para efectuar el desplazamiento de uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos a lo largo de una trayectoria de desplazamiento respectiva efectuando el posicionamiento dinámico de al menos un brazo articulado robótico respectivo del uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos en relación con una posición variable del vehículo con la rueda o el neumático montado en el mismo.

[0209] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el posicionamiento dinámico del respectivo al menos un brazo articulado robótico con respecto a la posición variable del vehículo con la rueda o neumático montado en el mismo está dispuesto de manera que la articulación del respectivo al menos un brazo articulado robótico engancha la herramienta de enganche de la rueda o neumático a la rueda o neumático en el vehículo en la posición variable. De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el carro de cada uno de los dos o más robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos está guiado por pistas.

[0210] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el carro de cada uno de los dos o más robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos está configurado para guía autónoma y desplazamiento sin restricciones sobre una superficie no determinista de la superficie de desplazamiento o del suelo.

[0211] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el carro de cada uno de los dos o más robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos tiene sensores de posicionamiento, y el controlador está configurado para:

[0212] registrar la posición variable del vehículo,

[0213] registrar una posición variable de la rueda o neumático en el vehículo definido por la posición variable, o registrar una posición de una etiqueta u otro marcador colocado en la rueda o el neumático.

[0214] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para cada uno de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, un eje de articulación del brazo definido por la articulación del al menos un brazo articulado robótico con el grado de libertad del brazo del robot es separado y distinto de la trayectoria de desplazamiento.

[0215] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para al menos uno de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, el al menos un brazo articulado robótico incluye más de un brazo robótico, cada uno de los más de un brazo robótico tiene un eje de articulación de brazo respectivo diferente, y un efector de extremo respectivo diferente dispuesto para trabajar en la rueda o neumático montado en el vehículo.

[0216] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para cada uno de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, la al menos una herramienta de enganche de rueda o neumático es una herramienta de montaje/desmontaje de neumáticos que, en la articulación del al menos un brazo articulado robótico, engancha el neumático de la rueda montada en el vehículo y efectúa el montaje del neumático en la rueda y el desmontaje del neumático de la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0217] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el sistema de cambio de neumáticos autónomo comprende además al menos un sistema de visión acoplado al controlador, estando configurado el sistema de visión para uno o más de:

[0218] identificar la ubicación y orientación de una o más de las ruedas y neumáticos;

[0219] leer la información del flanco del neumático montado en la rueda para identificar la información del neumático con la rueda montada in situ en el vehículo;

[0220] identificar una marca y modelo del vehículo para efectuar la recuperación de información de neumáticos del equipo original del vehículo desde una memoria a la que puede acceder el controlador;

[0221] inspeccionar la rueda para detectar uno o más daños y corrosión con la rueda montada in situ en el vehículo; leer la información del flanco del neumático de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar que el neumático de reemplazo o nuevo tenga el tamaño correcto basándose en una o más de las informaciones del neumático identificado y la información del neumático del equipo original;

[0222] leer la información del flanco de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar los códigos o la información del departamento de transporte, donde los códigos o la información del departamento de transporte se almacenan en una base de datos o memoria en asociación con la información de identificación del vehículo; y

[0223] leer la información del flanco del neumático de un neumático nuevo o de reemplazo para verificar la dirección de rotación del neumático nuevo o de reemplazo.

[0224] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, el efector de extremo incluye una herramienta de desinflado de neumáticos que, en la articulación del al menos un brazo articulado robótico, desinfla el neumático montado en la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0225] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, el efector de extremo comprende una herramienta de retiro de tapa de vástago de válvula.

[0226] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, el efector de extremo comprende además una herramienta de retiro de núcleo de válvula.

[0227] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, el efector de extremo comprende una herramienta destalonadora de neumáticos que, al articular el al menos un brazo articulado robótico, separa el talón del neumático de la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0228] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, el efector de extremo está configurado para limpiar la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0229] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, el efector de extremo incluye un balanceador de neumáticos configurado para igualar un peso combinado del neumático y la rueda con el neumático y la rueda girando a velocidades de operación y con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0230] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, el efector de extremo incluye un dispensador de talones de balanceo de neumáticos configurado para dispensar talones de balanceo de neumáticos en el neumático con la rueda montada in situ en el vehículo y antes de asentar un talón de neumático del neumático contra la rueda.

[0231] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, el efector de extremo incluye una herramienta de inflado de neumáticos que, en la articulación del al menos un brazo articulado robótico, infla el neumático montado en la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0232] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para el uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, el efector de extremo comprende además una herramienta de instalación de núcleo de válvula.

[0233] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para el uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, el efector de extremo comprende una herramienta de instalación de tapa de vástago de válvula.

[0234] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el sistema de cambio de neumáticos autónomo comprende además al menos un sistema de visión acoplado al controlador, estando configurado el sistema de visión para uno o más de:

[0235] identificar la ubicación y orientación de una o más de las ruedas y neumáticos;

[0236] leer la información del flanco del neumático montado en la rueda para identificar la información del neumático; identificar una marca y modelo del vehículo para efectuar la recuperación de información de neumáticos del equipo original del vehículo desde una memoria a la que puede acceder el controlador;

[0237] inspeccionar la rueda para detectar uno o más daños y corrosión;

[0238] leer la información del flanco del neumático de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar que el neumático de reemplazo o nuevo tenga el tamaño correcto basándose en una o más de las informaciones del neumático identificado y la información del neumático del equipo original;

[0239] leer la información del flanco de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar los códigos o la información del departamento de transporte, donde los códigos o la información del departamento de transporte se almacenan en una base de datos o memoria en asociación con la información de identificación del vehículo; y

[0240] leer la información del flanco del neumático de un neumático nuevo o de reemplazo para verificar la dirección de rotación del neumático nuevo o de reemplazo.

[0241] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para el uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, el efector de extremo incluye una herramienta de desinflado de neumáticos que, al articular el al menos un brazo articulado robótico, desinfla el neumático montado en la rueda.

[0242] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, el efector de extremo comprende una herramienta de retiro de tapa de vástago de válvula.

[0243] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, el efector de extremo comprende además una herramienta de retiro de núcleo de válvula.

[0244] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, el efector de extremo comprende una herramienta destalonadora de neumáticos que, al articular el al menos un brazo articulado robótico, separa el talón del neumático de la rueda.

[0245] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, el efector de extremo está configurado para limpiar la rueda.

[0246] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el sistema de cambio de neumáticos autónomo comprende además al menos un sistema de visión acoplado al controlador, estando configurado el sistema de visión para identificar:

[0247] un patrón de orejetas (es decir, la disposición de los orificios de montaje de la rueda expresada como el número de orejetas por el diámetro del círculo imaginario formado por el centro de las orejetas) de la rueda; y

[0248] un tamaño de pernos de orejetas o tuercas de orejetas que acoplan la rueda al vehículo.

[0249] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, el efector de extremo comprende una llave de orejetas configurado para una de entre retirar e instalar los pernos de orejeta o las tuercas de orejeta.

[0250] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, el efector de extremo incluye una herramienta de inflado de neumáticos que, al articular el al menos un brazo articulado robótico, infla el neumático montado en la rueda.

[0251] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para el uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, el efector de extremo comprende además una herramienta de instalación de núcleo de válvula.

[0252] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para el uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, el efector de extremo comprende una herramienta de instalación de tapa de vástago de válvula.

[0253] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, el efector de extremo incluye un balanceador de neumáticos configurado para igualar un peso combinado del neumático y la rueda con el neumático y la rueda girando a velocidades de operación. De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, el efector de extremo incluye un dispensador de talones de balanceo de neumáticos configurado para dispensar talones de balanceo de neumáticos en el neumático antes de asentar un talón de neumático del neumático contra la rueda.

[0254] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el al menos un brazo articulado robótico está configurado para instalar el neumático y la rueda en el vehículo con los talones de balanceo del neumático dispuestos dentro de un ensamblaje de ruedas formado por la rueda y el neumático montado en la rueda.

[0255] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, el efector de extremo incluye un agarre de ensamblaje de rueda que, en la articulación del al menos un brazo articulado robótico, retira la rueda, con el neumático montado en ella, del vehículo.

[0256] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, el efector de extremo en la articulación del al menos un brazo articulado robótico está configurado para:

[0257] colocar la rueda, con el neumático montado en ella, en una máquina automatizada para cambio de neumáticos; y uno o más de:

[0258] retirar el neumático, desinstalado de la rueda por la máquina para cambio de neumáticos automatizada, de la máquina para cambio de neumáticos automatizada, y

[0259] colocar otro neumático en la máquina para cambio de neumáticos automatizada para que la máquina para cambio de neumáticos automatizada instale el otro neumático en la rueda.

[0260] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para el uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, el efector de extremo en la articulación del al menos un brazo articulado robótico está configurado para colocar la rueda, con el otro neumático montado sobre ella, en una máquina de balanceo de neumáticos automatizada.

[0261] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, para el uno o más de los robots de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomos, el efector de extremo en la articulación del al menos un brazo articulado robótico instala la rueda, con el otro neumático montado en la misma, en el vehículo.

[0262] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, un método para cambiar de forma autónoma un neumático comprende:

[0263] proporcionar un robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo que tiene:

[0264] un carro que tiene:

[0265] un marco de carro,

[0266] ruedas que sostienen el marco de carro, y

[0267] una sección de accionamiento del carro con al menos un motor que define al menos un grado de libertad que acciona al menos una de las ruedas que efectúan un desplazamiento autónomo del carro, a lo largo de una trayectoria de desplazamiento, con respecto a una superficie de desplazamiento o un suelo sobre el que descansa el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo;

[0268] incluyendo un marco de robot:

[0269] al menos un brazo articulado robótico montado en el carro de manera que el marco del robot se desplaza con el carro como una unidad a lo largo de la trayectoria de desplazamiento, y

[0270] una sección de accionamiento de robot con un motor que define un grado de libertad del brazo de robot, separado y distinto del al menos un grado de libertad,

[0271] en donde el al menos un brazo articulado robótico tiene un efector de extremo que tiene dispuesta una herramienta de enganche de rueda o neumático;

[0272] desplazar el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo a lo largo de la trayectoria de desplazamiento, con un controlador conectado comunicablemente a la sección de accionamiento del carro y a la sección de accionamiento del robot, para efectuar un posicionamiento dinámico del al menos un brazo articulado robótico en relación con una posición variable del vehículo con la rueda o el neumático montado en el mismo; y articular el al menos un brazo articulado robótico, bajo el control del controlador, con el grado de libertad del brazo del robot efectuando el contacto de enganche de la herramienta de enganche de rueda o neumático y una rueda o un neumático montado en un vehículo a fin de efectuar el cambio del neumático con el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo.

[0273] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el posicionamiento dinámico del al menos un brazo articulado robótico con respecto a la posición variable del vehículo con la rueda o neumático montado en el mismo está dispuesto de manera que la articulación del al menos un brazo articulado robótico engancha la herramienta de enganche de la rueda o neumático a la rueda o neumático en el vehículo en la posición variable.

[0274] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el desplazamiento del robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo a lo largo de la trayectoria de desplazamiento incluye que el carro viaja a lo largo de una pista y sea guiado por ella.

[0275] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, desplazar el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo a lo largo de la trayectoria de desplazamiento incluye que el carro sea guiado de manera autónoma en un desplazamiento sin restricciones sobre una superficie no determinista de la superficie de desplazamiento o del suelo.

[0276] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende además registrar, con el controlador y los sensores de posicionamiento del carro, la posición variable del vehículo, o una posición variable de la rueda o neumático en el vehículo definida por la posición variable.

[0277] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, un eje de articulación del brazo definido por la articulación del al menos un brazo articulado robótico con el grado de libertad del brazo del robot está separado y es distinto de la trayectoria de desplazamiento.

[0278] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el al menos un brazo articulado robótico incluye más de un brazo robótico, teniendo cada uno de los más de un brazo robótico un eje de articulación de brazo respectivo diferente, y un efector de extremo respectivo diferente dispuesto para trabajar en la rueda o neumático montado en el vehículo.

[0279] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende además el montaje del neumático en la rueda y el desmontaje del neumático de la rueda con la al menos una herramienta de enganche de rueda o neumático, en donde:

[0280] la al menos una herramienta de enganche de rueda o neumático es una herramienta de montaje/desmontaje de neumáticos que, al articular el al menos un brazo articulado robótico, engancha el neumático de la rueda montada en el vehículo, y

[0281] el montaje del neumático en la rueda y el desmontaje del neumático de la rueda se efectúa mediante el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo con la rueda montada in situ en el vehículo o con la rueda retirada del vehículo.

[0282] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende, además, con al menos un sistema de visión acoplado al controlador, uno o más de:

[0283] identificar una ubicación y orientación de una o más ruedas y neumáticos;

[0284] leer la información del flanco del neumático montado en la rueda para identificar la información del neumático con la rueda montada in situ en el vehículo o con la rueda retirada del vehículo;

[0285] identificar una marca y modelo del vehículo para efectuar la recuperación de información de neumáticos del equipo original del vehículo desde una memoria a la que puede acceder el controlador;

[0286] inspeccionar la rueda para detectar uno o más daños y corrosión con la rueda montada in situ en el vehículo o con la rueda retirada del vehículo;

[0287] leer la información del flanco del neumático de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar que el neumático de reemplazo o nuevo tenga el tamaño correcto basándose en una o más de las informaciones del neumático identificado y la información del neumático del equipo original;

[0288] leer la información del flanco de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar los códigos o la información del departamento de transporte, donde los códigos o la información del departamento de transporte se almacenan en una base de datos o memoria en asociación con la información de identificación del vehículo; y

[0289] leer la información de la pared lateral de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar la dirección de rotación del neumático de reemplazo o nuevo.

[0290] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende, además, en la articulación del al menos un brazo articulado robótico, desinflar el neumático montado en la rueda con una herramienta de desinflado de neumáticos del efector de extremo con la rueda montada in situ en el vehículo o con la rueda retirada del vehículo. De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende además retirar una tapa de vástago de válvula con una herramienta de retiro de tapa de vástago de válvula del efector de extremo.

[0291] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende además retirar un núcleo de válvula con una herramienta de retiro de núcleo de válvula del efector de extremo.

[0292] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende, además, en la articulación del al menos un brazo articulado robótico, separar un talón del neumático de la rueda con una herramienta destalonadora de neumático del efector de extremo con la rueda montada in situ en el vehículo o con la rueda retirada del vehículo. De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende además limpiar la rueda con el efector de extremo con la rueda montada in situ en el vehículo o con la rueda retirada del vehículo.

[0293] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende además igualar, con un balanceador de neumáticos del efector de extremo, un peso combinado del neumático y la rueda con el neumático y la rueda girando a velocidades de operación y con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0294] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende, además, con un agarre del ensamblaje de rueda del efector de extremo y en la articulación del al menos un brazo articulado robótico, retirar la rueda, con el neumático montado en la misma, del vehículo.

[0295] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende, además, con el efector de extremo en la articulación del al menos un brazo articulado robótico:

[0296] colocar la rueda, con el neumático montado en ella, en una máquina automatizada para cambiar neumáticos; y uno o más de:

[0297] retirar el neumático, desinstalado de la rueda por la máquina automatizada de cambio de neumáticos, de la máquina automatizada de neumáticos, y

[0298] colocar otro neumático en la máquina de cambio de neumáticos automatizada para la instalación del otro neumático en la rueda mediante la máquina de neumáticos automatizada.

[0299] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende, además, con el efector de extremo en la articulación del al menos un brazo articulado robótico, colocar la rueda, con el otro neumático montado en la misma, en una máquina balanceadora de neumáticos automatizada.

[0300] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende, además, con el efector de extremo en la articulación del al menos un brazo articulado robótico, instalar la rueda, con el otro neumático montado en la misma, en el vehículo.

[0301] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende además dispensar, con un dispensador de talones de balanceo de neumáticos del efector de extremo, talones de balanceo de neumáticos en el neumático antes de asentar un talón de neumático del neumático contra la rueda.

[0302] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende, además, con el al menos un brazo articulado robótico, instalar el neumático y la rueda en el vehículo con los talones de balanceo del neumático dispuestos dentro de un ensamblaje de ruedas formado por la rueda y el neumático montado en la rueda.

[0303] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende, además, con una herramienta de inflado de neumáticos del efector de extremo y en la articulación del al menos un brazo articulado robótico, inflar el neumático montado en la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo o retirada del vehículo.

[0304] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende además instalar un núcleo de válvula con una herramienta de instalación de núcleo de válvula del efector de extremo.

[0305] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende además instalar una tapa de vástago de válvula con una herramienta de instalación de tapa de vástago de válvula del efector de extremo.

[0306] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende, además, con al menos un sistema de visión acoplado al controlador, identificar:

[0307] un patrón de orejetas de la rueda; y

[0308] un tamaño de pernos de orejetas o tuercas de orejetas que acoplan la rueda al vehículo.

[0309] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende además uno de tanto: retirar como instalar los pernos de orejetas o tuercas de orejetas con una llave de orejetas del efector de extremo.

[0310] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende, además, con un balanceador de neumáticos del efector de extremo, igualar un peso combinado del neumático y la rueda con el neumático y la rueda girando a velocidades de operación.

[0311] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende además levantar los neumáticos del vehículo fuera de la superficie de desplazamiento o del suelo para efectuar el cambio del neumático.

[0312] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el método comprende además eliminar una fuerza normal ejercida sobre el neumático por una superficie de soporte del neumático para distanciar el neumático de la superficie de soporte del neumático y efectuar el cambio del neumático.

[0313] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, un robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo que comprende:

[0314] un carro que tiene:

[0315] un marco de carro,

[0316] ruedas que sostienen el marco de carro, y

[0317] una sección de accionamiento del carro con al menos un motor que define al menos un grado de libertad que acciona al menos una de las ruedas que efectúan un desplazamiento autónomo del carro, a lo largo de una trayectoria de desplazamiento, con respecto a una superficie transversal o un suelo sobre el que descansa el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo;

[0318] incluyendo un marco de robot:

[0319] al menos un actuador montado en el carro de manera que el marco de robot se desplaza con el carro como una unidad a lo largo de la trayectoria de desplazamiento, y

[0320] una sección de accionamiento del robot con un motor que define un grado de libertad del actuador, separado y distinto del al menos un grado de libertad,

[0321] en donde el al menos un actuador tiene un efector de extremo que tiene una herramienta de enganche de rueda o neumático dispuesta de manera que la articulación del al menos un actuador con el grado de libertad del actuador efectúa el contacto de enganche de la herramienta de enganche de rueda o neumático y una rueda o un neumático montado en un vehículo; y

[0322] un controlador conectado comunicablemente a la sección de accionamiento del carro y a la sección de accionamiento del robot para efectuar el desplazamiento del robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo a lo largo de la trayectoria de desplazamiento efectuando el posicionamiento dinámico del al menos un actuador con relación a una posición variable del vehículo con la rueda o el neumático montado en el mismo.

[0323] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el posicionamiento dinámico del al menos un actuador con respecto a la posición variable del vehículo con la rueda o neumático montado en el mismo está dispuesto de manera que la articulación del al menos un actuador engancha la herramienta de enganche de la rueda o neumático a la rueda o neumático en el vehículo en la posición variable.

[0324] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el carro está guiado por pistas.

[0325] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el carro está configurado para guía autónoma y desplazamiento sin restricciones sobre una superficie no determinista de la superficie de desplazamiento o del suelo. De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el carro tiene sensores de posicionamiento y el controlador está configurado para:

[0326] registrar la posición variable del vehículo,

[0327] registrar una posición variable de la rueda o neumático en el vehículo definido por la posición variable, o registrar una posición de una etiqueta u otro marcador colocado en la rueda o el neumático.

[0328] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, un eje de articulación del actuador definido por la articulación del al menos un actuador con el grado de libertad del actuador es separado y distinto de la trayectoria de desplazamiento.

[0329] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el al menos un actuador incluye más de un actuador, cada uno de los más de un actuador tiene un eje de articulación del actuador respectivo diferente, y un efector de extremo respectivo diferente dispuesto para trabajar en la rueda o neumático montado en el vehículo.

[0330] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, la al menos una herramienta de enganche de rueda o neumático es una herramienta de montaje/desmontaje de neumáticos que, al articular el al menos un actuador, engancha el neumático de la rueda montada en el vehículo y efectúa el montaje del neumático en la rueda y el desmontaje del neumático de la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0331] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo comprende además al menos un sistema de visión acoplado al controlador, estando configurado el sistema de visión para uno o más de:

[0332] identificar la ubicación y orientación de una o más de las ruedas y neumáticos;

[0333] leer la información del flanco del neumático montado en la rueda para identificar la información del neumático con la rueda montada in situ en el vehículo;

[0334] identificar una marca y modelo del vehículo para efectuar la recuperación de información de neumáticos del equipo original del vehículo desde una memoria a la que puede acceder el controlador;

[0335] inspeccionar la rueda para detectar uno o más daños y corrosión con la rueda montada in situ en el vehículo; leer la información del flanco del neumático de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar que el neumático de reemplazo o nuevo tenga el tamaño correcto basándose en una o más de las informaciones del neumático identificado y la información del neumático del equipo original;

[0336] leer la información del flanco de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar los códigos o la información del departamento de transporte, donde los códigos o la información del departamento de transporte se almacena en una base de datos o memoria en asociación con la información de identificación del vehículo; y

[0337] leer la información del flanco del neumático de un neumático nuevo o de reemplazo para verificar la dirección de rotación del neumático nuevo o de reemplazo.

[0338] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye una herramienta de desinflado de neumáticos que, al articular el al menos un actuador, desinfla el neumático montado en la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0339] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende una herramienta de retiro de tapa de vástago de válvula.

[0340] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende además una herramienta de retiro del núcleo de la válvula.

[0341] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende una herramienta destalonadora de neumáticos que, al articular el al menos un actuador, destalona el neumático de la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0342] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo está configurado para limpiar la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0343] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye un balanceador de neumáticos configurado para igualar un peso combinado del neumático y la rueda con el neumático y la rueda girando a velocidades de operación y con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0344] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye un dispensador de talón de balanceo de neumáticos configurado para dispensar talones de balanceo de neumáticos en el neumático con la rueda montada in situ en el vehículo y antes de asentar un talón de neumático del neumático contra la rueda.

[0345] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye una herramienta de inflado de neumáticos que, al articular el al menos un actuador, infla el neumático montado en la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0346] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende además una herramienta de instalación de núcleo de válvula.

[0347] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende una herramienta de instalación de tapa de vástago de válvula.

[0348] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo comprende además al menos un sistema de visión acoplado al controlador, estando configurado el sistema de visión para uno o más de:

[0349] identificar la ubicación y orientación de una o más de las ruedas y neumáticos;

[0350] leer la información del flanco del neumático montado en la rueda para identificar la información del neumático; identificar una marca y modelo del vehículo para efectuar la recuperación de información de neumáticos del equipo original del vehículo desde una memoria a la que puede acceder el controlador;

[0351] inspeccionar la rueda para detectar uno o más daños y corrosión;

[0352] leer la información del flanco del neumático de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar que el neumático de reemplazo o nuevo tenga el tamaño correcto basándose en una o más de las informaciones del neumático identificado y la información del neumático del equipo original;

[0353] leer la información del flanco de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar los códigos o la información del departamento de transporte, donde los códigos o la información del departamento de transporte se almacenan en una base de datos o memoria en asociación con la información de identificación del vehículo; y

[0354] leer la información del flanco del neumático de un neumático nuevo o de reemplazo para verificar la dirección de rotación del neumático nuevo o de reemplazo.

[0355] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye una herramienta de desinflado de neumáticos que, al articular el al menos un actuador, desinfla el neumático montado en la rueda. De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende una herramienta de retiro de tapa de vástago de válvula.

[0356] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende además una herramienta de retiro del núcleo de la válvula.

[0357] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende una herramienta destalonadora de neumáticos que, al articular el al menos un actuador, separa el talón del neumático de la rueda. De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo está configurado para limpiar la rueda.

[0358] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo comprende además al menos un sistema de visión acoplado al controlador, estando configurado el sistema de visión para identificar:

[0359] un patrón de orejetas de la rueda; y

[0360] un tamaño de pernos de orejetas o tuercas de orejetas que acoplan la rueda al vehículo.

[0361] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende una llave de orejetas configurada para una de retirar e instalar los pernos de orejeta o tuercas de orejetas.

[0362] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye una herramienta de inflado de neumáticos que, al articular el al menos un actuador, infla el neumático montado en la rueda.

[0363] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende además una herramienta de instalación de núcleo de válvula.

[0364] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo comprende una herramienta de instalación de tapa de vástago de válvula.

[0365] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye un balanceador de neumáticos configurado para igualar un peso combinado del neumático y la rueda con el neumático y la rueda girando a velocidades de operación.

[0366] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención:

[0367] el efector de extremo incluye un dispensador de talón de balanceo de neumáticos configurado para dispensar talones de balanceo de neumáticos en el neumático antes de asentar un talón de neumático del neumático contra la rueda; y el al menos un actuador está configurado para instalar el neumático y la rueda en el vehículo con los talones de balanceo del neumático dispuestos dentro de un ensamblaje de rueda formado por la rueda y el neumático montado en la rueda.

[0368] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo incluye un agarre de ensamblaje de rueda que, al articular el al menos un actuador, retira la rueda, con el neumático montado en ella, del vehículo. De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo en la articulación del al menos un actuador está configurado para:

[0369] colocar la rueda, con el neumático montado en ella, en una máquina automatizada para cambio de neumáticos; y uno o más de:

[0370] retirar el neumático, desinstalado de la rueda por la máquina para cambio de neumáticos automatizada, de la máquina para cambio de neumáticos automatizad, y

[0371] colocar otro neumático en la máquina para cambio de neumáticos automatizada para que la máquina para cambio de neumáticos automatizada instale el otro neumático en la rueda.

[0372] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo en la articulación del al menos un actuador está configurado para colocar la rueda, con el otro neumático montado sobre ella, en una máquina balanceadora de neumáticos automatizada.

[0373] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, el efector de extremo en la articulación del al menos un actuador instala la rueda, con el otro neumático montado en ella, al vehículo.

[0374] De acuerdo con uno o más aspectos de la presente invención, se proporciona un método para cambiar de forma autónoma un neumático. El método comprende:

[0375] proporcionar un robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo que tiene:

[0376] un carro que tiene:

[0377] un marco de carro,

[0378] ruedas que sostienen el marco de carro, y

[0379] una sección de accionamiento del carro con al menos un motor que define al menos un grado de libertad que acciona al menos una de las ruedas que efectúan un desplazamiento autónomo del carro, a lo largo de una trayectoria de desplazamiento, con respecto a una superficie de desplazamiento o un suelo sobre el que descansa el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo;

[0380] incluyendo un marco de robot:

[0381] al menos un actuador montado en el carro de manera que el marco de robot se desplaza con el carro como una unidad a lo largo de la trayectoria de desplazamiento, y

[0382] una sección de accionamiento del robot con un motor que define un grado de libertad del actuador, separado y distinto del al menos un grado de libertad,

[0383] en donde el al menos un actuador tiene un efector de extremo que tiene una herramienta de enganche de neumáticos; desplazar el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo a lo largo de la trayectoria de desplazamiento, con un controlador conectado comunicablemente a la sección de accionamiento del carro y a la sección de accionamiento del robot, para efectuar el posicionamiento dinámico del al menos un actuador con respecto a una posición variable de un vehículo con el neumático montado en el mismo; y

[0384] accionar el al menos un actuador, bajo el control del controlador, con el grado de libertad del actuador efectuando el contacto de enganche de la herramienta de enganche de neumáticos y el neumático montado en el vehículo a fin de efectuar el cambio del neumático con el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo.

[0385] De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, se proporciona un robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo. El robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo incluye un carro que tiene un marco de carro, ruedas que soportan el marco de carro y una sección de accionamiento del carro con al menos un motor que define al menos un grado de libertad que impulsa al menos una de las ruedas para efectuar el desplazamiento autónomo del carro a lo largo de una trayectoria de desplazamiento con respecto a una superficie de desplazamiento o un suelo sobre el que reposa el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, inlcuyendo un marco de robot al menos un actuador montado en el carro de manera que el marco de robot se desplace junto con el carro como una unidad a lo largo de la trayectoria de desplazamiento, y una sección de accionamiento del robot con un motor que define un grado de libertad del actuador, separado y distinto del al menos un grado de libertad, en donde el al menos un actuador tiene un efector de extremo que tiene una herramienta de enganche de neumático dispuesta de tal manera que la articulación del al menos un actuador con el grado de libertad del actuador produce un contacto de enganche de la herramienta de enganche de neumático y un neumático montado en un vehículo, y un controlador conectado en comunicación con la sección de accionamiento del carro y con la sección de accionamiento del robot de modo que se efectúe el desplazamiento del robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo a lo largo de la trayectoria de desplazamiento, logrando el posicionamiento dinámico del al menos un actuador con respecto a una posición variable del vehículo con el neumático montado en él.

[0386] De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, el posicionamiento dinámico del al menos un actuador con respecto a la posición variable del vehículo con el neumático montado en el mismo está dispuesto de manera que la articulación del al menos un actuador engancha la herramienta de enganchamiento del neumático al neumático en el vehículo en la posición variable.

[0387] De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, el carro tiene sensores de posicionamiento y el controlador está configurado para registrar la posición variable del vehículo, registrar una posición variable del neumático en el vehículo definida por la posición variable o registrar una posición de una etiqueta u otro marcador colocado en el neumático.

[0388] De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, un eje de articulación del actuador definido por la articulación del al menos un actuador con el grado de libertad del actuador está separado y es distinto de la trayectoria de desplazamiento.

[0389] De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, la al menos una herramienta de enganche de rueda o neumático es una herramienta de montaje/desmontaje de neumáticos que, en la articulación del al menos un actuador, engancha el neumático de una rueda montada en el vehículo y efectúa el montaje del neumático en la rueda y el desmontaje del neumático de la rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0390] De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo incluye además al menos un sistema de visión acoplado al controlador, estando configurado el sistema de visión para uno o más de identificar la ubicación y orientación de una o más ruedas y neumáticos, leer la información del flanco del neumático montado en la rueda para identificar la información del neumático con la rueda montada in situ en el vehículo, identificar la marca y el modelo del vehículo para recuperar la información del neumático del equipo original del vehículo desde una memoria accesible por el controlador, inspeccionar la rueda en busca de uno o más daños y corrosión con la rueda montada in situ en el vehículo, leer la información del flanco del neumático de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar que el neumático de reemplazo o nuevo tenga el tamaño correcto con base en una o más de la información del neumático identificado y la información del neumático del equipo original, leer la información del flanco del neumático de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar los códigos o la información del departamento de transporte, donde los códigos o la información del departamento de transporte se almacenan en una base de datos o memoria en asociación con la información de identificación del vehículo, y leer la información del flanco del neumático de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar la dirección de rotación del neumático de reemplazo o nuevo.

[0391] De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, el efector de extremo incluye una herramienta de desinflado de neumáticos que, al articular el al menos un actuador, desinfla el neumático montado en una rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0392] De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, el efector de extremo comprende una herramienta destalonadora de neumáticos que, al articular el al menos un actuador, separa un talón del neumático de una rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0393] De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, el efector de extremo incluye un balanceador de neumáticos configurado para igualar un peso combinado del neumático y una rueda con el neumático y la rueda girando a velocidades de operación y con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0394] De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, el efector de extremo incluye un dispensador de talones de balanceo de neumáticos configurado para dispensar talones de balanceo de neumáticos en el neumático con una rueda montada in situ en el vehículo y antes de asentar un talón de neumático del neumático contra la rueda. De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, el efector de extremo incluye una herramienta de inflado de neumáticos que, al articular el al menos un actuador, infla el neumático montado en una rueda con la rueda montada in situ en el vehículo.

[0395] De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo incluye además al menos un sistema de visión acoplado al controlador, estando configurado el sistema de visión para uno o más de identificar una ubicación y orientación de una o más ruedas y neumáticos, leer información del flanco del neumático montado en la rueda para identificar información del neumático, identificar una marca y modelo del vehículo para efectuar la recuperación de información del neumático del equipo original para el vehículo desde una memoria accesible por el controlador, inspeccionar la rueda para uno o más daños y corrosión, leer información del flanco del neumático de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar que el neumático de reemplazo o nuevo sea del tamaño correcto en función de una o más de la información del neumático identificado y la información del neumático del equipo original, leer información del flanco del neumático de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar códigos o información del departamento de transporte, donde los códigos o información del departamento de transporte se almacenan en una base de datos o memoria en asociación con información de identificación del vehículo, y leer información del flanco del neumático de un neumático de reemplazo o nuevo para verificar una dirección de rotación del neumático de reemplazo o nuevo.

[0396] De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, el efector de extremo incluye una o más herramientas de inflado de neumáticos que, al articular el al menos un actuador, infla el neumático montado en una rueda, una herramienta de instalación de núcleo de válvula y una herramienta de instalación de tapa de vástago de válvula. De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, el efector de extremo incluye un balanceador de neumáticos configurado para igualar un peso combinado del neumático y una rueda con el neumático y la rueda girando a velocidades de operación.

[0397] De acuerdo con uno o más aspectos de la realización divulgada, se proporciona un método para cambiar de forma autónoma un neumático. El método incluye proporcionar un robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo que tiene un carro que tiene un marco del carro, ruedas que soportan el marco del carro y una sección de accionamiento del carro con al menos un motor que define al menos un grado de libertad que impulsa al menos una de las ruedas para efectuar el desplazamiento autónomo del carro, a lo largo de una trayectoria de desplazamiento, en relación con una superficie de desplazamiento o un suelo sobre el que reposa el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo, incluyendo un marco del robot al menos un actuador montado en el carro de modo que el marco del robot se desplaza con el carro como una unidad a lo largo de la trayectoria de desplazamiento, y una sección de accionamiento del robot con un motor que define un grado de libertad del actuador, separado y distinto del al menos un grado de libertad, en donde el al menos un actuador tiene un efector de extremo que tiene una herramienta de enganche de neumáticos, que se desplaza por el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo a lo largo del desplazamiento transversal, con un controlador conectado comunicablemente a la sección de accionamiento del carro y a la sección de accionamiento del robot, para efectuar el posicionamiento dinámico del al menos un actuador en relación con una posición variable de un vehículo con el neumático montado en el mismo, y accionar el al menos un actuador, bajo el control del controlador, con el grado de libertad del actuador efectuando el contacto de enganche de la herramienta de enganche de neumáticos y el neumático montado en el vehículo a fin de efectuar el cambio del neumático con el robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo.

[0398] Debe entenderse que la descripción anterior es sólo ilustrativa de los aspectos de la presente invención. Los expertos en la técnica pueden idear diversas alternativas y modificaciones sin alejarse de los aspectos de la presente invención. En consecuencia, los aspectos de la presente invención pretenden abarcar todas las alternativas, modificaciones y variaciones que se encuentren dentro del alcance de cualquier reivindicación adjunta. Además, el mero hecho de que se enuncien características diferentes en reivindicaciones dependientes o independientes mutuamente diferentes no indica que no se pueda utilizar de forma ventajosa una combinación de estas características, permaneciendo dicha combinación dentro del alcance de los aspectos de la presente invención.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un robot (120) de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo para efectuar procedimientos de mantenimiento de neumáticos en un vehículo (110), incluyendo el vehículo (110) al menos un cubo de rueda y al menos un ensamblaje (111) de rueda, incluyendo el al menos un ensamblaje (111) de rueda una rueda (111W) y un neumático (111T) que se puede montar en la rueda (111W), siendo la rueda (111W) engachable con el al menos un cubo de rueda para montar y/o desmontar selectivamente el ensamblaje (111) de rueda del vehículo (110), comprendiendo el robot (120) de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo:

un carro (120C) que tiene:

un marco (120F) de carro,

ruedas que sostienen el marco (120F) de carro, y

una sección (121) de accionamiento de carro con al menos un motor (121M) que define al menos un grado de libertad que acciona al menos una de las ruedas que efectúan un desplazamiento autónomo del carro (120C), a lo largo de una trayectoria (299) de desplazamiento, con relación a una superficie de desplazamiento o un suelo (198) sobre el que descansa el robot (120) de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo;

un marco (125) de robot que incluye:

al menos un actuador (126, 126A) montado en el carro (120C) de manera que el marco (125) de robot se desplaza con el carro (120C) como una unidad a lo largo de la trayectoria de desplazamiento, y

una sección (127) de accionamiento de robot con un motor (127M) que define un grado de libertad del actuador, separado y distinto del al menos un grado de libertad,

en donde el al menos un actuador (126, 126A) tiene un efector (128) de extremo, incluyendo o pudiendo engancharse el efector (128) de extremo con al menos una herramienta (129) de enganche de neumáticos dispuesta de modo que la articulación del al menos un actuador (126, 126A) con el grado de libertad del actuador efectúa el contacto de enganche de la al menos una herramienta (129) de enganche de neumáticos y el neumático (111T) mientras la rueda (111W) está montada in situ en el vehículo (110); y

un controlador (160) conectado comunicablemente a la sección (121) de accionamiento de carro y a la sección (127) de accionamiento de robot para efectuar el desplazamiento del robot (120) de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo a lo largo de la trayectoria de desplazamiento efectuando el posicionamiento dinámico del al menos un actuador (126, 126A) con relación a una posición variable del vehículo (110) con el neumático (111T) montado en el mismo.

2. El robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo de la reivindicación 1, en el que el posicionamiento dinámico del al menos un actuador (126, 126A) con respecto a la posición variable del vehículo (110) con el neumático (111T) montado en el mismo está dispuesto de manera que la articulación del al menos un actuador engancha la al menos una herramienta (129) de enganche de neumáticos con el neumático (111T) en el vehículo (110) en la posición variable.

3. El robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo de la reivindicación 1, en el que el carro tiene sensores (132) de posicionamiento y el controlador (160) está configurado para:

registrar la posición variable del vehículo (110),

registrar una posición variable del neumático (111T) en el vehículo (110) definida por la posición variable, o registrar una posición de una etiqueta u otro marcador (377) colocado en el neumático (111T).

4. El robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo de la reivindicación 1, en el que un eje de articulación del actuador definido por la articulación del al menos un actuador (126, 126A) con el grado de libertad del actuador es separado y distinto de la trayectoria de desplazamiento.

5. El robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo de la reivindicación 1, en el que la al menos una herramienta (129) de enganche de neumáticos es una herramienta (129E) de montaje/desmontaje de neumáticos que, al articular el al menos un actuador (126, 126A), engancha el neumático (111T) del ensamblaje (111) de rueda montado en el vehículo (110) y efectúa el montaje del neumático (111T) en la rueda (111W) y el desmontaje del neumático (111T) de la rueda (111W) con la rueda (111W) montada in situ en el vehículo (110).

6. El robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo de la reivindicación 1, que comprende además al menos un sistema (130, 162) de visión acoplado al controlador (160), estando configurado el sistema (130, 162) de visión para uno o más de:

identificar una ubicación y orientación de una o más de la rueda (111W) y el neumático (111T);

leer la información (371) de flanco de neumático del neumático (111T) montado en la rueda (111W) para identificar la información del neumático con la rueda (111W) montada in situ en el vehículo (110);

identificar una marca y modelo del vehículo (110) para efectuar la recuperación de información de neumáticos del equipo original del vehículo (110) desde una memoria (161) accesible por el controlador (160);

inspeccionar la rueda (111W) para detectar uno o más daños (333) y corrosión (334) con la rueda (111W) montada in situ en el vehículo (110);

leer la información (371) de flanco de neumático de un neumático (111TN) de reemplazo o nuevo para verificar que el neumático (111TN) de reemplazo o nuevo tenga el tamaño correcto con base en una o más de las informaciones del neumático identificado y la información del neumático del equipo original;

leer la información (371) de flanco de neumático de un neumático (111TN) de reemplazo o nuevo para verificar los códigos o la información del departamento de transporte, donde los códigos o la información del departamento de transporte se almacenan en una base de datos o memoria en asociación con la información de identificación del vehículo (110); y

leer la información (371) de flanco de neumático de un neumático (111TN) de reemplazo o nuevo para verificar la dirección de rotación del neumático (111TN) de reemplazo o nuevo.

7. El robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo de la reivindicación 1, en el que el efector (128) de extremo incluye o está enganchado a una herramienta (129D) de desinflado de neumáticos que, al articular el al menos un actuador, desinfla el neumático (111T) montado en la rueda (111W) con la rueda (111W) montada in situ en el vehículo (110).

8. El robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo de la reivindicación 1, en el que el efector (128) de extremo incluye o está enganchado con una herramienta (129H) destalonadora de neumáticos que, al articular el al menos un actuador, separa un talón del neumático (111T) de la rueda (111W) con la rueda (111W) montada in situ en el vehículo (110).

9. El robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo de la reivindicación 1, en el que el efector (128) de extremo incluye o está enganchado con un dispensador (129K) de talones de balanceo de neumáticos configurado para dispensar talones de balanceo de neumáticos en el neumático (111T) con la rueda (111W) montada in situ en el vehículo (110) y antes de asentar un talón de neumático del neumático (111T) contra la rueda (111W).

10. El robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo de la reivindicación 1, en el que el efector (128) de extremo incluye o está enganchado con una herramienta (129L) de inflado de neumáticos que, al articular el al menos un actuador, infla el neumático (111T) montado en la rueda (111W) con la rueda (111W) montada in situ en el vehículo (110).

11. El robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo de la reivindicación 1, en el que el efector (128) de extremo incluye o está enganchado con uno o más de:

una herramienta (129L) de inflado de neumáticos que, al articular el al menos un actuador (126, 126A), infla el neumático (111T) montado en la rueda (111W),

una herramienta (129F) de instalación de núcleo de válvula, y

una herramienta (129B) de instalación de tapa de vástago de válvula.

12. El robot de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo de la reivindicación 1, en el que el efector (128) de extremo incluye o está enganchado con un balanceador (129M) de neumáticos configurado para igualar un peso combinado del neumático (111T) y la rueda (111W) con el neumático (111T) y la rueda (111W) girando a velocidades de funcionamiento.

13. Un método para efectuar de forma autónoma procedimientos de mantenimiento de neumáticos en un vehículo (110), incluyendo el vehículo (110) al menos un cubo de rueda y al menos un ensamblaje (111) de rueda, incluyendo el al menos un ensamblaje (111) de rueda una rueda (111W) y un neumático (111T) que se puede montar en la rueda (111W), pudiendo engancharse la rueda (111W) con el al menos un cubo de rueda para montar y/o desmontar selectivamente el ensamblaje (111) de rueda del vehículo (110), comprendiendo el método:

proporcionar un robot (120) de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo que tiene:

un carro (120C) que tiene:

un marco (120F) de carro, ruedas que sostienen el marco (120F) de carro y

una sección (121) de accionamiento de carro con al menos un motor (121M) que define al menos un grado de libertad que acciona al menos una de las ruedas que efectúan un desplazamiento autónomo del carro (120C), a lo largo de una trayectoria (299) de desplazamiento, con relación a una superficie de desplazamiento o un suelo sobre el que descansa el robot (120) de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo;

un marco (125) de robot que incluye:

en donde el al menos un actuador (126, 126A) tiene un efector (128) de extremo, incluyendo o siendo el efector (128) de extremo enganchable con al menos una herramienta (129) de enganche de neumáticos;

y desplazarse por el robot (120) de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo a lo largo de la trayectoria (299) de desplazamiento, con un controlador (160) conectado comunicablemente a la sección (121) de accionamiento de carro y a la sección (127) de accionamiento de robot, para efectuar un posicionamiento dinámico del al menos un actuador (126, 126A) con relación a una posición variable del vehículo (110) con el neumático (111T) montado en el mismo;

en donde el método comprende además el paso de:

accionar el al menos un actuador (126, 126A), bajo el control del controlador (160), con el grado de libertad del actuador efectuando el contacto de enganche de la al menos una herramienta (129) de enganche de neumáticos y el neumático (111T) montado en el vehículo (110) de modo de efectuar el cambio del neumático (111T) con el robot (120) de cambio de neumáticos de desplazamiento autónomo mientras la rueda (111W) está montada in situ en el vehículo (110).

14. El método de la reivindicación 13, en el que el método comprende además el paso de:

balancear el ensamblaje (111) de rueda con un balanceador (129M) de neumáticos, estando el balanceador (129M) de neumáticos (129M) montado o enganchado al efector (128) de extremo, estando configurado el balanceador (129M) de neumáticos para igualar un peso combinado del neumático (111T) y la rueda (111W) con el neumático (111T) y la rueda (111W) girando a velocidades de funcionamiento.