RS62058B1 - Autonomno vozilo, kao što je automatizovano vođeno vozilo ili autonomni mobilni robot - Google Patents

Description

Opis

Oblast tehnike

[0001] Predmetni pronalazak se uopšteno odnosi na autonomna vozila, gde su ovim izrazom obuhvaćena i takozvana automatizovana vođena vozila (AGV – Automated Guided Vehicle) i takozvane autonomne mobilne robote (AMR – Autonomous Mobile Robot). Prema konvenciji, razlika je ta što AGV-ovi tipično zahtevaju postojanje infrastrukture, na primer u obliku podnih magnetnih traka ili navigacionih svetala (svetionika) za vođenje vozila duž određene putanje. AMR-ovi se umesto toga kreću pomoću navigacionog sistema i procesora koji se nalaze unutar robota. AMR-ovi su sposobni da posmatraju sredinu kroz koju se kreću i donose odluke na osnovu toga što opažaju i kako su programirani, na primer, zaustavljanje, ponovno pokretanje i manevrisanje oko prepreka sa kojima se susreću duž svoje putanje.

[0002] Pronalazak je orijentisan na bilo koju kategoriju autonomnih vozila prethodno opisanog tipa (poput automatizovanog vođenog vozila ili autonomnog mobilnog robota), posebno namenjenog za upotrebu u industrijskom okruženju. Štaviše, nije isključena upotreba pronalaska ni izvan industrijske oblasti.

[0003] Preciznije, pronalazak se odnosi na autonomno vozilo ili autonomni mobilni robot tipa koji sadrži:

- noseću konstrukciju,

- veći broj točkova na kojima je nošena navedena noseća konstrukcija, - najmanje jedan elektromotor koji je nošen od strane noseće konstrukcije radi pokretanja najmanje jednog od navedenih točkova, i - jedno ili više elektronskih upravljačkih kola koje nosi noseća konstrukcija.

Stanje tehnike

[0004] Vozila prethodno navedenog tipa su poznata i koriste se već neko vreme u industriji za razne namene. Na primer, u automobilskoj industriji su od kasnih 1970-ih poznata postrojenja za sklapanje motornih vozila u kojima se šasija motornog vozila transportuje pomoću AGV-a kroz niz montažnih stanica koje nisu nužno raspoređene u liniji (videti, na primer, Sliku 3 dokumenta GB 1 564 669 A koji je u vlasništvu Podnosioca i koji opisuje karakteristike preambule Zahteva 1). Sa eksponencijalnim rastom investicionih troškova neophodnih za proizvodnju novih vozila do kojeg je došlo u toku poslednjih nekoliko godina, prethodno navedene tehnike postaju sve interesantnije zato što dozvoljavaju napuštanje konvencionalne šeme velikog linearnog proizvodnog pogona, posebno u slučaju proizvodnje vrhunskih vozila gde je broj vozila koja će se proizvoditi u jedinici vremena relativno mali, i umesto toga omogućavaju eksploataciju proizvodnih pogona sa „lean“ pristupom i sa modularnijim rasporedom koji se mogu lako prekonfigurisati u skladu sa novim proizvodnim potrebama i/ili koji su lako prenosivi, čak i na drugu lokaciju, kako bi se odgovorilo na nove zahteve tržišta.

[0005] Kao posledica ovakvog razvoja događaja, postoji potreba za novom generacijom autonomnih vozila koja mogu u potpunosti odgovoriti na navedene potrebe.

Cilj pronalaska

[0006] Zbog toga je cilj predmetnog pronalaska da obezbedi autonomno vozilo koje može da radi efikasno i pouzdano, i koje - istovremeno - ima izuzetno jednostavnu i jeftinu strukturu.

[0007] Još jedan cilj pronalaska je da obezbedi autonomno vozilo koje ima strukturu sačinjenu u skladu sa kriterijumima modularnosti, tako da se lako može prilagoditi i/ili rekonfigurisati u skladu sa namenjenom primenom.

[0008] Dodatni, precizniji cilj pronalaska je proizvodnja autonomnog vozila koje garantuje siguran i pouzdan transport struktura ili komponenata koje su na njima postavljene, posebno garantujući tačan i stalan kontakt svih točkova vozila sa površinom po kojoj se vozilo kreće, bez da se zahteva da vozilo poseduje složene i skupe sisteme vešanja.

[0009] Dodatni cilj pronalaska je da obezbedi autonomno vozilo koje se može konfigurisati tako da ne bude ometano od strane prepreka postavljenih duž njegove putanje, na primer, zaobilaženjem ili prelaskom preko njih.

[0010] Dodatni cilj pronalaska je da obezbedi autonomno vozilo koje se takođe može brzo konvertovati u konfiguraciju smanjene veličine, radi olakšavanja transporta.

[0011] Konačno, još jedan cilj pronalaska je postizanje svih prethodno navedenih ciljeva jednostavnom i ekonomičnom konstrukcijom i montažnom strukturom.

Izlaganje suštine pronalaska

[0012] U smislu postizanja jednog ili više gore pomenutih ciljeva, pronalazak se odnosi na vozilo tipa naznačenog na početku predmetnog opisa, naznačeno time što:

- noseća konstrukcija ima opštu konfiguraciju dvostrukog trupa, sa dva zasebna trupa koja su međusobno paralelna i poprečno razmaknuta, i najmanje dve spojne konstrukcije koje navedene trupove povezuju jedan sa drugim,

- se vozilo sastoji od dva prednja i dva zadnja točka koja se nalaze u blizini prednjeg i zadnjeg kraja dva trupa,

- najmanje dve navedene spojne konstrukcije imaju krajeve koji su povezani sa dva trupa preko umetnutih elastičnih spojeva,

- na takav način da dva trupa mogu slobodno vršiti različita oscilatorna kretanja kako bi omogućila da dva prednja i dva zadnja točka ostanu u kontaktu sa površinom po kojoj se vozilo kreće, čak i kada ova površina ima nepravilnosti i/ili promene nagiba.

[0013] Zahvaljujući prethodnim karakteristikama, dva trupa koja su deo konstrukcije vozila mogu da izvrše različita oscilatorna kretanja kako bi omogućila točkovima da prate nepravilnosti i promene nagiba površine po kojoj se vozilo kreće, pri čemu su sami trupovi konfigurisani tako da prate profil tla gravitacijom, ili sopstvenom težinom, ili u bilo kom slučaju usled težine opreme koju nosi vozilo. Prethodno navedeni rezultat se dobija bez potrebe za povezivanjem sofisticiranih (a samim tim i skupih) sistema vešanja sa točkovima vozila.

[0014] Prema poželjnom izvođenju prednji i zadnji točkovi čine deo sklopa točkova koji sačinjavaju odvojene module koji su čvrsto povezani sa prednjim krajevima i sa zadnjim krajevima dva trupa koji obrazuju deo konstrukcije vozila. Poželjno je da svaki od dva sklopa točkova sadrži upravljački i pogonski točak i da sadrži prvi elektromotor za pogon točka i drugi elektromotor za upravljanje točkom. Preostala dva sklopa točkova se sastoje od okretnog točka bez pogona.

[0015] Ponovo u slučaju prethodno pomenutog poželjnog izvođenja, svaki od dva trupa ima strukturu od metalnog materijala koja se sastoji od gornjeg zida, donjeg zida i dva bočna zida. Poželjno je da svaki od trupova poseduje jedan ili više zatvorenih skladišnih prostora opremljenih vratima koja se mogu otvoriti i namenjenih da prihvati jednu ili više jedinica za elektronsku obradu i kontrolu, kao i odgovarajuće ožičenje, kao i jednu ili više električnih baterija za napajanje elektromotora točkova.

[0016] Prema daljoj poželjnoj karakteristici pronalaska, gore navedene najmanje dve spojne konstrukcije sadrže prvi poprečni nosač i drugi poprečni nosač, svaki sa cevastim cilindričnim telom i sa dva naspramna kraja koja su povezana sa dva trupa preko umetnutih elastičnih spojeva od kojih svaki sadrži prstenasto telo od elastomera, postavljeno koaksijalno u odnosu na cilindrično telo poprečnog nosača.

[0017] Prema daljoj poželjnoj karakteristici pronalaska, gore navedene najmanje dve spojne konstrukcije takođe sadrže prvu i drugu ploču za nošenje alata koje su izvedene horizontalnim ravnima, gde svaka od njih poseduje naspramni kraj oslonjen na noseće površine dva trupa, pri čemu je svaka od njih povezana sa odgovarajućom nosećom površinom preko umetnutog jednog ili više elastičnih nosača izrađenog od elastomernog materijala. Prema poželjnom izvođenju gde svaki trup ima metalnu strukturu koja se sastoji od gornjeg zida, donjeg zida i dva bočna zida, noseća površina svake ploče koja nosi alat na trupu je određena donjim zidom ulegnuća formiranog na unutrašnjoj strani trupa i otvorenog na unutrašnjoj i gornjoj strani trupa.

[0018] „Osnovna“ konfiguracija vozila prema pronalasku može, naravno, biti opremljena bilo kojom vrstom opreme koja ga čini pogodnim za određenu specifičnu namenu. Na primer, uređaj za podizanje („dizalica“) bilo kog tipa može biti postavljen na svakoj nosećoj ploči i konfigurisan tako da menja visinu konstrukcije koja se nosi iznad vozila.

[0019] Poželjno je da dva trupa takođe sadrže veći broj pomoćnih točkova sa više kotrljajućih elemenata, tipa poznatog kao „omni-točkovi“.

[0020] Zahvaljujući svim prethodno navedenim karakteristikama, vozilo je u stanju da zadovolji potrebe efikasnog i pouzdanog rada, a posebno potrebu da obezbedi da svi točkovi vozila uvek ostanu u kontaktu sa površinom po kojoj se vozilo kreće čak i kada ova površina poseduje nepravilnosti ili promene nagiba, a da se istovremeno ne zahteva primena složenih, teških i skupih konstrukcija.

[0021] Prema dodatnom izvođenju dve spojne konstrukcije, koje formiraju deo vozila prema pronalasku, izvedene su u obliku dve portalne strukture od kojih svaka sadrži dva uspravna stuba koji se vertikalno uzdižu iz dva trupa i koji imaju gornje krajeve povezane poprečnim elementom na takav način da je prostor između dva trupa u potpunosti slobodan, a svaki uspravni stub svake portalne strukture ima donji kraj povezan sa odgovarajućim trupom noseće konstrukcije vozila preko umetnutih elastičnih spojeva.

[0022] Zahvaljujući prethodno navedenim karakteristikama, prema ovom izvođenju vozilo prema pronalasku može proći kroz operativnu stanicu bez smetanja opremi koja je smeštena u navedenoj stanici, tako što može da savlada prepreku prelaskom preko nje.

[0023] Poželjno je da su u ovom izvođenju dva poprečna elementa dve portalne strukture međusobno povezana gornjim okvirom.

[0024] U slučaju ovog izvođenja „osnovna“ konfiguracija vozila takođe može biti opremljena bilo kojom vrstom opreme koja vozilo čini pogodnim za određenu primenu. Kao primer, na uspravne stubove obe portalne strukture mogu biti postavljeni odgovarajući vertikalni klizni elementi, koji su čvrsto povezani jedni sa drugim preko međusobno spojne strukture. Ovi klizni elementi obrazuju vertikalno pokretni aparat koji se, na primer, može spustiti kada je vozilo u radnom položaju u montažnoj stanici industrijskog postrojenja, kako bi se omogućilo izvođenje operacija na strukturi koju nosi ovaj vertikalno-pokretni uređaj.

[0025] Prema dodatnoj varijanti pronalaska, noseća konstrukcija može biti sastavljena na takav način da se može sklopiti u neaktivnoj konfiguraciji smanjene veličine, sa dva trupa koji su susedni jedan drugom. Na primer, u konkretnom slučaju gore pomenutog poslednjeg izvođenja, na svakom uspravnom stubu svake portalne strukture, pomoćni vertikalni stub je obrtno spojen tako da može rotirati oko vertikalne ose, za koji je povezan gornji poprečni element portalne strukture, na takav način da je vozilo u stanju da poprimi konfiguraciju smanjene veličine, na primer, da olakša transport, u kome su dva trupa postavljeni susedno jedan uz drugog, a dve portalne strukture postavljene u ravnima nagnutim u odnosu na ravan koja je ortogonalna na uzdužni pravac trupova.

[0026] U slučaju ovog izvođenja, ako je izveden gornji okvir koji povezuje dve portalne strukture, ovaj gornji okvir je postavljen na odvojiv način, tako da se može ukloniti pre transformacije vozila u konfiguraciju sa smanjenim zauzećem prostora.

[0027] Ipak u slučaju ovog poslednjeg izvođenja, na pomoćnim stubovima obe portalne strukture, respektivni klizni elementi su postavljeni tako da se mogu klizno kretati u vertikalnom pravcu, pri čemu su gredom uzajamno povezani sa naspramnim krajevima koji su oko vertikalnih osa zglobno povezani sa dva klizna elementa, na takav način da omogućavaju vozilu da poprimi gore navedenu konfiguraciju sa smanjenim zauzećem prostora, i sa dva susedna trupa i dve portalne strukture koje su raspoređene u ravni, nagnute u odnosu na ravni ortogonalne na uzdužni pravac trupova.

[0028] Sve prethodno navedene karakteristike omogućavaju da se vozilo transformiše u konfiguraciju smanjene veličine tokom izuzetno kratkog vremena, na primer, kako bi se vozilo pripremilo za transport do drugog mesta proizvodnje. I u ovom slučaju, kao što vidimo, ovaj rezultat se dobija primenom krajnje jednostavnih i jeftinih sredstava.

[0029] Osnovna konfiguracija vozila prema pronalasku, u verziji sa portalnom strukturom, takođe može biti izvedena sa prisustvom robotskih ruku koje direktno ili indirektno nose dve portalne konstrukcije. Ova varijanta se može, na primer, iskoristiti u postrojenju koje sadrži montažnu liniju i veći broj AGV-ova raspoređenih da se kreću duž navedene linije i da prihvataju komponente. Vozilo koje nosi robotske ruke može biti postavljeno uz pokretnu traku i programirano da podiže komponente sa stacionarnih pozicija koje se nalaze pored linije i da ih odlaže na AGV-ove koji se kreću duž linije. Kombinacija dve vrste autonomnih vozila omogućava optimizaciju efikasnosti, iskorišćavajući njihove specifičnosti.

Detaljan opis pronalaska

[0030] Dalje karakteristike i prednosti pronalaska postaće očigledne na osnovu detaljnog opisa koji se pozivan na priložene slike nacrta date isključivo u vidu neograničavajućeg primera, gde:

- Slika 1 je pogled u perspektivi na prvo izvođenje vozila prema predmetnom pronalasku,

- Slika 2 je dodatni pogled u perspektivi na vozilo sa Slike 1,

- Slika 3 je pogled u ravni na vozilo sa Slika 1 i 2,

- Slika 4 je pogled u delimičnoj perspektivi na delimični poprečni presek vozila sa Slika 1-3,

- Slika 5 je dodatni pogled u delimičnoj perspektivi na poprečni presek vozila sa Slika 1-3,

- Slike 6 i 7 su pogledi u perspektivi na vozilo sa Slika 1-3 koji prikazuju zatvorene skladišne prostore formirane unutar konstrukcije vozila, sa relativnim vratima u otvorenom stanju,

- Slika 8 je pogled u perspektivi na drugo izvođenje vozila prema pronalasku,

- Slika 9 je pogled u delimičnoj perspektivi na delimični poprečni presek vozila sa Slika 8,

- Slika 10 je pogled u perspektivi na treće izvođenje vozila prema pronalasku,

- Slika 11 je pogled u perspektivi na delimični poprečni presek sa detaljima strukture vozila sa Slike 10,

- Slike 12 i 13 su dodatni prikazi u perspektivi koji ilustruju dalje detalje vozila sa Slike 10,

- Slike 14A, 14B i 14C ilustruju vozilo sa Slike 10 u tri uzastopna koraka postupka transformisanja vozila u konfiguraciju smanjene veličine koja je pogodna za transport,

- Slika 15 je planarni pogled na vozilo sa Slike 10 u konfiguraciji smanjene veličine;

- Slike 16A i 16B su dva pogleda u perspektivi na jedno izvođenje sklopa pogonskog točka koji se koristi u vozilu prema pronalasku, i

- Slika 17 je šematski pogled u perspektivi na dodatnu varijantu vozila prema pronalasku.

[0031] Pozivajući se na Slike 1 do 3, pozicija 1 označava - u celosti - autonomno vozilo ili autonomni mobilni robot koji se može koristiti u industrijskom pogonu, a preciznije u pogonu za sklapanje motornih vozila, za prevoz struktura motora i vozila, na primer karoserija motornog vozila ili podsklopa karoserije kroz jednu ili više montažnih stanica, ili za transport, na primer, bilo koje druge komponente ili podsklopa motornog vozila kroz jednu ili više stanica za mašinsku obradu i montažu. Kao što je već prethodno navedeno, potrebno je razumeti da je vozilo prema pronalasku opšte primene, kako u oblasti industrije, tako i u ne-industrijskom polju.

[0032] Vozilo 1 sadrži noseću konstrukciju 2 koja je postavljena na točkove, čija je opšta konfiguracija dvostrukog trupa, sa dva odvojena trupa 3R, 3L koji su paralelni jedan drugom i poprečno razmaknutih, i većim brojem spojnih struktura koje povezuju navedene trupove jedan sa drugim,

[0033] U ovde ilustrovanim rešenjima, vozilo se može kretati u bilo kom pravcu, a posebno u uzdužnom glavnom pravcu A i u poprečnom pravcu koji je ortogonalan na glavni pravac, pošto je opremljeno pogonskim točkovima se mogu zaokrenuti pod uglom od 90 stepeni i rotirajućim nepokretnim točkovima. Preciznije, u vozilu sa upravljivim točkovima, ali točkovima koji nisu sposobni da se zakrenu pod uglom od 90 stepeni, dva trupa 3L, 3R mogu biti postavljena u gore navedenom glavnom pravcu napredovanja A (kao što je prikazano na slikama), ili čak u poprečnom pravcu koji je normalan na glavni pravac napredovanja.

[0034] U ovde prikazanim izvođenjima svaki od trupova 3R, 3L ima strukturu koja se sastoji od čeličnih zidova uzajamno zavarenih i/ili spojenih vijcima, i poseduje izduženu konfiguraciju sa gornjim zidom 30, donjim zidom 31, unutrašnjim bočnim zidom 32 i spoljnim bočnim zidom 33.

[0035] Na prednjem i zadnjem kraju dva trupa 3R, 3L su čvrsto povezani sklopovi R1, R2, R3, R4 sa četiri točka. Kao što se može videti sa slika, svaki od navedenih sklopova točkova ima kućište koje ima suštinski cilindričnu konfiguraciju sa vertikalnom osom. Dva od ovih sklopova točkova, na primer sklopovi R2, R3 duž dijagonale (što mogu biti i dva prednja sklopa ili dva zadnja sklopa, ili dva sklopa koja nosi isti trup), nose volan i pogonski točak 500 (Slike 16A, 16B) i svaki sadrži prvi elektromotor M1 za pogon točka 500 i drugi elektromotor M2 za upravljanje točkom.

[0036] Ceo sastavni modul svakog od sklopova R1-R4 je sam po sebi komercijalno dostupan i, posmatran samostalno, ne spada u obim predmetnog pronalaska. Preostala dva sklopa točkova, na primer sklopovi R1, R4, poseduju samo nepogonski točak koji se samo okreće, te su zbog toga bez ikakvog elektromotora.

[0037] Vozilo može biti opremljeno autonomnim sistemom za vožnju bilo kog poznatog tipa. U zavisnosti od toga da li je u pitanju AGV ili AMR (videti razliku između njih navedenu na početku ovog opisa), infrastruktura se, na primer, može obezbediti u obliku magnetnih traka na zemlji ili navigacionih svetala (svetionika) za vođenje vozila duž utvrđene putanje, ili pak u vozilu mogu biti ugrađeni navigacioni sistemi i procesori koji mogu da posmatraju okolinu i na osnovu toga kontrolišu kretanje vozila.

[0038] U ilustrovanom primeru svaki od navedenih modula R1-R4 nosi uređaj D koji sačinjava deo sistema za upravljanje i kontrolu vozila, što omogućava vozilu da se kreće prema bilo kojoj unapred određenoj putanji na podu postrojenja u kojem se koristi. Ovi sistemi su sami po sebi poznati i omogućavaju kontrolu nad kretanjem vozila, bez potrebe da se na podu postrojenja obezbedi traka za vođenje vozila, kao što je bio slučaj sa prvom generacijom AGV-a. Na primer, sistemi za vođenje i upravljanje mogu predstavljati, na način koji je poznat stručnjacima iz predmetne oblasti, uređaji za emitovanje i prijem laserskog zraka koji su konfigurisani da sarađuju sa većim brojem stacionarnih reflektora postavljenih u postrojenju, a koji

1

predstavljaju korisne referentne tačke za navođenje vozila kroz postrojenje. Uređaji D mogu takođe da sadrže sigurnosne sisteme, uključujući i senzore blizine i/ili senzore kontakta koji blokiraju kretanje vozila u blizini bilo kakve prepreke.

[0039] Unutar strukture trupa 3R, 3L dobijeni su skladišni prostori za jednu ili više elektronskih upravljačkih jedinica vozila, za električne baterije za napajanje električnih motora vozila, za povezivanje ožičenja elektromotora i sistema za vožnju i bezbednost koje sadrži vozilo, kao i za jedinice za bežični prenos i prijem namenjene za povezivanje na vozilu instalirane elektronike sa jednim ili više stacionarnih elektronskih kontrolera izvedenih u sistemu ili, takođe, sa kontrolerima u obliku prenosnih računara, na primer tableta, koje mogu da koriste operateri postrojenja.

[0040] Prethodno pomenuti skladišni prostori su dostupni kroz vrata koja se mogu otvoriti, kao što je jasnije prikazano na Slikama 1, 2 i 6, 7.

[0041] Pozivajući se ponovo na Slike 1 do 3, strukture dva trupa 3R, 3L su međusobno povezane pomoću dva centralna poprečna elementa C1, C2 koja imaju cilindrično cevasto telo sa naspramnim krajevima povezanim sa dva trupa 3R, 3L preko umetnutih elastičnih spojeva.

[0042] Kao što se najbolje vidi sa Slike 4, svaka od dva poprečna nosača C1, C2 ima cilindrično i cevasto metalno telo čija je osa B poprečno i ortogonalno orijentisana u odnosu na uzdužni pravac A vozila. Svaki kraj cilindričnog tela 4 je zavaren za prirubnicu 5 u obliku ploče koja je normalna na osu B. Prirubnica 5 je vijcima 6 (ponovo videti Sliku 4) spojena sa pultom 7 koji je zavaren za strukturu respektivnog trupa 3R ili 3L. Između prirubnica 5, 7 je postavljeno prstenasto telo od elastomernog materijala E1.

[0043] Skup dve ploče 5, 7 sa elastičnim prstenastim telom E1 sačinjava elastični spoj koji se može elastično deformisati, kako u odnosu na relativna kretanja ploča 5, 7 koja odgovaraju uvrtanju oko ose B, tako i u odnosu na relativna kretanja u pravcu ose B ili u pravcu normalnom na nju. Na taj način je elastično ugibanje takvo da se dozvoljava samo u preferencijalnim pravcima čime se vozilo čini prilagodljivim samo u željenim pravcima, dok je istovremeno dovoljno kruto u pravcima u kojima se mora održavati ukupna geometrija vozila.

[0044] Zahvaljujući prethodno navedenim karakteristikama, poprečni elementi C1, C2 povezuju dva trupa 3R, 3L zajedno, ostavljajući im, međutim, slobodu da vrše različite oscilacije koje omogućavaju da vozilo zadrži sva četiri točka u kontaktu sa podlogom postrojenja, čak i kada navedena podloga poseduje nepravilnosti i/ili promene nagiba. U toku primene, struktura vozila 1 je sopstvenom težinom i/ili dodatnom težinom opreme koja se prevozi na vozilu, prisiljena da prati profil površine po kojoj se vozilo kreće, zadržavajući sve točkove u kontaktu sa ovom površinom, zahvaljujući mogućnosti različitih oscilacija dva trupa 3R, 3L, koja je omogućena poprečnim elementima C1, C2, kao i dodatnim spojnim elementima koji su opisani u daljem tekstu.

[0045] Pozivajući se posebno na Slike 3 i 5, strukture dva trupa 3R, 3L su takođe povezane jedna sa drugom pomoću dve ploče L1, L2 za nošenje alata. Ploče L1, L2 su čelične ploče, raspoređene u horizontalnoj ravni neposredno iznad ravni određene donjim zidovima 31 dva trupa 3R, 3L.

[0046] Kao što se može videti sa Slike 5 za ploču L2, svaki od krajeva svake od ploča L1, L2 pruža se u unutrašnji prostor odgovarajućeg trupa 3R ili 3L, iza unutrašnjeg zida 32, i fiksiran je vijcima 8 (Slika 5) za donji zid 31 trupa preko umetnutih blokova E2 od elastomernog materijala.

[0047] Kao što je navedeno iznad, ploče L1, L2 se mogu koristiti za nošenje komponenata i/ili alata kojima vozilo može biti opremljeno, kao i za nošenje delova koji se transportuju na samom vozilu.

[0048] Konkretno, svaka od ploča L1, L2 se može koristiti za montiranje uređaja za podizanje bilo kog poznatog tipa (na primer, cilindar sa fluidom postavljen vertikalne ose ili uređaj za podizanje u obliku pantografa) čime se omogućava promena visinskog položaja konstrukcija koje se nose na vozilu. Spušteni položaj ploča L1, L2 u odnosu na ravan gornjih zidova 30 dva trupa 3R, 3L omogućava da ovi se uređaji za podizanje ne izdižu iznad ili da samo malo vire iznad ravni zidova 30 kada su u potpuno spuštenoj konfiguraciji.

[0049] Vraćajući se na elastične nosače E2 koji povezuju krajeve ploča L1, L2 sa dva trupa 3R, 3L, ovi elastični nosači takođe ostavljaju određenu mogućnost relativnog kretanja prema trupovima, osiguravajući ispravan rad vozila uz zadržavanje kontakta svih točkova vozila sa tlom, čak i kada tlo poseduje nepravilnosti i/ili promene nagiba, bez zahtevanja bilo kakvih konstruktivnih komplikacija, a posebno bez primene posebno sofisticiranih sistema vešanja na točkove vozila. Rezultat prethodno navedenog je, prema tome, izuzetno jednostavna struktura koja se može proizvesti i sastaviti za kratko vreme i sa vrlo niskim proizvodnim troškovima.

[0050] Sledeća prednost gore opisane strukture je ta što je konstruisana prema kriterijumu modularnosti, koristeći mali broj standardizovanih komponenti te je, prema tome, sposobna za rekonfiguraciju na jednostavan i brz način kako bi se prilagodila potrebama svake konkretne namene. Preciznije, poprečni elementi C1, C2 i ploče L1, L2 se mogu zameniti sličnim komponentama različite dužine kako bi se izmenila poprečna dimenzija vozila, u skladu sa konfiguracijom i dimenzijama konstrukcije koja se transportuje. Sklopovi točkova R1-R4 sadrže isti broj modula koji se takođe mogu lako zameniti različitim tipovima modula, ili koji se mogu sastaviti u skladu sa različitim konfiguracijama, na primer, kako bi se pogonski točkovi obezbedili na prednjim krajevima ili na oba kraja, prednjem i zadnjem kraju dva trupa 3R, 3L. Isti trupovi 3R i 3L se mogu zameniti trupovima različite dužine u zavisnosti od zahteva konkretne namene.

[0051] Ponovo u vezi sa Slikama 1, 2 i 3, struktura vozila konačno sadrži prednji zid W1 i zadnji zid W2 koji uzajamno povezuju sklopove točkova R1, R2 i R3, R4. Zidovi W1, W2 nemaju funkciju nošenja tereta i povezani su sa odgovarajućim sklopovima točkova pomoću fleksibilnih spojnih elemenata bilo kog poznatog tipa (nisu prikazani), dok zidovi (koji bi takođe mogli biti u potpunosti izostavljeni) ne ometaju različite kretnje dva trupa 3R, 3L.

[0052] Poželjno je da dva trupa takođe sadrže veći broj pomoćnih točkova sa više kotrljajućih elemenata, tipa „višestrukog točka” (što nije ilustrovano).

[0053] Slika 8 prikazuje drugo izvođenje vozila prema pronalasku. Prema ovom izvođenju struktura dva trupa 3R, 3L, kao i raspored sklopova R1-R4 točkova na prednjem i zadnjem kraju dva trupa ostaje nepromenjena. Ipak, u ovom slučaju, poprečni elementi C1, C2, ploče L1, L2 za nošenje alata, a takođe i prednji i zadnji zid W1, W2 su potpuno uklonjeni; spojne konstrukcije koje povezuju dva trupa 3R, 3L

1

zajedno čine dve portalne konstrukcije G1, G2. Svaka od portalnih konstrukcija G1, G2 se sastoji od dva uspravna stuba UR, UL koji se podižu vertikalno polazeći od dva trupa 3R, 3L u oblastima koje se nalaze neposredno do prednjih krajeva, odnosno zadnjih krajeva dva trupa. Gornji krajevi stubova UR, UL su povezani poprečnim elementima T1, T2. Dodatno, prema ovde prikazanom poželjnom izvođenju dva gornja poprečna nosača T1, T2 dveju portalnih konstrukcija G1, G2 su čvrsto povezani jedan sa drugim veznim ramom T koji - u ilustrovanom primeru – sadrži uzdužnu centralnu gredu 9 i dva para nosećih greda 10 koje povezuju centralnu gredu 9 sa krajnjim delovima odgovarajućih poprečnih nosača T1, T2. Na taj način, dve portalne konstrukcije G1, G2 zajedno sa gornjim ramom T čine jedan kruti okvir koji je nošen od strane dva trupa 3R, 3L. Prednost ovakvog sklopa je u tome što se na taj način vozilo može koristiti u stanici za montažu ili obradu bez da je ometano od strane prepreke predstavljene konstrukcijom koja se nalazi u stanici, pošto je u stanju da opkorači ovu prepreku.

[0054] U slučaju ovog izvođenja, „osnovna“ konfiguracija vozila se takođe može obezbediti bilo kojom vrstom opreme koja ga čini pogodnim za određenu namenu. Kao primer, u ovde prikazanom izvođenju klizni element S je klizno postavljen na nosače UR, UL svake od portalnih konstrukcija G1, G2. U ilustrovanom primeru kliznim elementom S se može upravljati pomoću sistema vijaka i navrtki koji uključuje dve navrtke N povezane sa kliznim elementom S i spregnute sa navojnim stubovima V koji su fiksni u pravcu ose, a koji se tokom rotacije pokreću odgovarajućim elektromotorom (nisu ilustrovani). Pokretanje elektromotora dovodi do vertikalnog izmeštanja kliznog elementa S. Ponovo, u slučaju ovde prikazanog poželjnog izvođenja dva klizna elementa S pridružena dvema portalnim konstrukcijama G1, G2 su međusobno kruto povezana uzdužnom gredom B1.

[0055] Konstrukcija koja se sastoji od kliznih elemenata S i grede B1 može se koristiti za nošenje strukture ili komponente koja se zatim može spustiti kada se vozilo zaustavi u montažnoj stanici kako bi se navedena struktura prenela do navedene komponente u blizini operativne opreme.

[0056] U slučaju izvođenja sa Slike 8, zadržavanje svih točkova vozila u kontaktu sa površinom po kojoj se vozilo kreće zagarantovano je sposobnošću da dva trupa 3R, 3L imaju smanjeno različito kretanje. Ovaj rezultat se takođe postiže u ovom slučaju zbog činjenice da su spojne konstrukcije između dva trupa 3R, 3L, tačnije, u ovom slučaju dve portalne konstrukcije G1, G2, povezane sa trupovima pomoću elastičnih spojeva. Preciznije, kao što je detaljno prikazano na Slici 9, svaki od nosača UR, UL ima donji završni deo koji je pričvršćen za odgovarajući trup preko umetnutih blokova E3 od elastomernog materijala. Uz pozivanje na Sliku 9, u ilustrovanom izvođenju donji deo svakog uspravnog stuba UR, UL ima horizontalni deo 11 koji se pruža iznad gornjeg zida 30 odgovarajućeg trupa, koji se zatim pruža u vertikalni deo 12 čiji je donji kraj zavaren za horizontalnu ploču 13. Horizontalna ploča 13 je povezana pomoću vijaka 14 sa donjim zidom 31 odgovarajućeg trupa preko umetnutih elastičnih nosača E3.

[0057] Slike 10 do 15 odnose se na još jedno izvođenje sa Slike 8, gde je takođe moguće transformisati vozilo u konfiguraciju smanjenih dimenzija, na primer, kako bi se olakšao transport. Slike 14A, 14B i 14C prikazuju tri uzastopna koraka postupka pomoću kojih se vozilo može sklopiti u konfiguraciju smanjene veličine, sa dva trupa 3R, 3L raspoređena jedan pored drugog i uzdužno izmeštena. U tom smislu je najpre predviđeno da je gornji ram T odvojivo povezan sa dve portalne konstrukcije G1, G2. Prema primeru koji je ilustrovan na Slici 10, okvir T se sastoji od dve grede raspoređene u obliku slova X, čiji su krajevi na odvojiv način povezani sa gornjim krajevima stubova UR, UL dveju portalnih konstrukcija G1, G2. Odvojiva veza se može formirati, na primer, pomoću vijaka.

[0058] U slučaju ovog izvođenja, svaki od nosača UR, UL dveju portalnih konstrukcija G1, G2 ima svoj donji završetak povezan sa odgovarajućim trupom pomoću elastičnih blokovima E3 izrađenih od elastomernog materijala (Slika 11), kako je već opisano uz pozivanje na izvođenje sa Slika 8 i 9. Ipak, u ovom slučaju je pomoćni stub 16 pomoću šarki 15 obrtno pričvršćen za svaki stub tako da može rotirati oko vertikalne ose X (videti Sliku 13). U ovom slučaju dva poprečna elementa T1, T2 dve portalne konstrukcije G1, G2 su povezana za gornje krajeve dva pomoćna stuba 16. Dalje, klizni elementi S su klizno postavljeni na dva pomoćna stuba 16 svake od portalnih konstrukcija.

[0059] Ponovo u slučaju ovog izvođenja, greda B1 koja povezuje dva klizna elementa S spojena je zglobom sa svakim od kliznih elemenata S oko vertikalne ose X1, kao što je prikazano na Slici 12.

1

[0060] Zahvaljujući prethodno opisanoj strukturi i rasporedu, celokupna konstrukcija vozila se može transformisati nakon uklanjanja gornjeg rama T u sklopljeno stanje smanjenih dimenzija, što je prikazano na Slikama 14C i 15.

[0061] Slika 14A prikazuje pogled u perspektivi na vozilo u operativnoj konfiguraciji. Slika 14B prikazuje vozilo sa uklonjenim gornjim ramom T. Slike 14C i 15 su prikazi u perspektivi i ravni vozila u skupljenoj konfiguraciji, u kojima su dva trupa 3R, 3L susedni jedan neposredno uz drugog, u uzdužno izmeštenom položaju, dok su dve portalne konstrukcije G1, G2 postavljene u ravnima nagnutim u odnosu na ravan koja je normalna na uzdužni pravac trupova. Takođe je potrebno napomenuti da je u konkretnom primeru koji je prikazan na Slikama 10 do 15 spoj svakog od stubova UR, UL sa odgovarajućim trupom ojačan horizontalnim krakom 13 koji se pruža iznad gornjeg zida 30 respektivnog trupa, polazeći od dela 11 stuba (videti Sliku 11) i nastavljajući (videti Sliku 10) delom 14 koji je ortogonalan na deo 13 i postavljen poprečno iznad gornjeg zida 30 i vertikalno usmerenog krajnjeg dela 15 koji je pričvršćen za unutrašnji bočni zid respektivnog trupa.

[0062] Kao što je jasno iz prethodnog opisa, varijanta sa Slika 10 do 15 poseduje pored svih prednosti koje su opisane iznad u odnosu na druga izvođenja pronalaska, i dalju prednost jednostavnog i brzog izvođenja operacije transporta vozila na drugo proizvodno mesto jer je moguće rasklopiti vozilo u konfiguraciju smanjenog zauzeća prostora bez potrebe za obavljanjem složenih operacija demontaže.

[0063] Naravno, konfiguracija koja je izabrana da strukturi vozila pruži mogućnost da se rasklopi u ukupnu smanjenu konfiguraciju, sa dva trupa u neposredno susednim položajima, mogu takođe da se razlikuju od one koja je ovde ilustrovana pomoću primera.

[0064] Kao što je već naznačeno, bez obzira na „osnovnu“ konfiguraciju vozila, ona se tada može primeniti sa dodatnom opremom, u zavisnosti od specifičnih potreba svake namene.

[0065] Slika 17 prikazuje dodatni primer u kojem je osnovna konstrukcija vozila, u konfiguraciji sa portalnim strukturama, kako je opisano u vezi sa Slikama 8 i 10, završena robotskim rukama 600. Robotske ruke 600 su ruke za manipulaciju okrenute prema dole bilo kog poznatog tipa koje su nošene od strane nadgradnji koje

1

su postavljene na trupove 3R, 3L i koje uključuju dve portalne konstrukcije G1, G2. Prema ilustrovanom primeru ruke 600 nose uzdužne gornje grede T koje povezuju portalne konstrukcije G1, G2. Robotske ruke 600 se mogu koristiti za podizanje komponenti P iz jednog ili više nepokretnih pozicija (na primer, sa police) pored linije i za odlaganje nošenih komponenti na palete koje se zauzvrat pomeraju AGV-ovima 700 koji se kreću duž montažne linije L. Vozilo prema pronalasku postavljeno tako da opkoračuje liniju. Kombinacija dve vrste autonomnih vozila (vozila 1 sa portalnim konstrukcijama i vozila 700) omogućava optimizaciju efikasnosti na osnovu iskorišćenja njihovih specifičnosti.

[0066] Naravno, bez predrasuda po pitanju principa pronalaska, detalji konstrukcije i izvođenja se mogu široko razlikovati u odnosu na one koji su opisani i ilustrovani ovde pomoću primera, bez udaljavanja od obima predmetnog pronalaska koji je definisan u Zahtevima.

1

Claims (21)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Autonomno vozilo, poput automatizovanog vođenog vozila (AGV) ili autonomnog mobilnog robota (AMR), koje sadrži:

- noseću konstrukciju (2),

- veći broj točkova na kojima se nosi navedena noseća konstrukcija (2), - najmanje jedan elektromotor koji je nošen od strane noseće konstrukcije (2), namenjen za pokretanje najmanje jednog od navedenih točkova, i

- jedan ili više elektronskih upravljačkih kola koja su nošena od strane noseće konstrukcije (2),

pri čemu je navedeno vozilo naznačeno time što:

- noseća konstrukcija ima suštinsku konfiguraciju dvostrukog trupa, sa dva odvojena trupa (3R, 3L) koji su međusobno paralelni i poprečno razmaknuti, i najmanje dve spojne konstrukcije (C1, C2, L1, L2; G1, G2) koji povezuju navedene trupove (3R, 3L) jedan s drugim, - navedeni veći broj točkova sadrži dva prednja i dva zadnja točka koja se nalaze u blizini prednjeg i zadnjeg kraja dva trupa (3R, 3L), i

- navedene najmanje dve spojne konstrukcije (C1, C2, L1, L2; G1, G2) imaju krajeve koji su spojeni sa dva trupa preko umetnutih elastičnih spojeva (E1, E2, E3),

- na takav način da dva trupa (3R, 3L) mogu da vrše različita oscilirajuća kretanja tako da dva prednja i dva zadnja točka ostanu u kontaktu sa navedenom površinom po kojoj se vozilo kreće, čak i kada ova površina ima nepravilnosti i/ili promene nagiba.

2. Autonomno vozilo prema Zahtevu 1, naznačeno time, što navedeni prednji točkovi i navedeni zadnji točkovi čine deo sklopova točkova koji sačinjavaju odvojene module (R1, R2, R3, R4), kruto povezane sa prednjim krajevima i zadnjim krajevima dva trupa (3R, 3L).

3. Autonomno vozilo prema Zahtevu 1, naznačeno time, što najmanje dva navedena sklopa (R2, R3) točkova sadrže upravljački i pogonski točak i sadrže prvi elektromotor za pogon točka i drugi elektromotor za upravljanje točkom.

4. Autonomno vozilo prema Zahtevu 3, naznačeno time, što dva navedena sklopa (R1, R4) točkova sadrže ne-pogonski obrtni točak.

5. Autonomno vozilo prema bilo kojem od prethodnih Zahteva, naznačeno time, što svaki od navedenih trupova (3R, 3L) ima strukturu od metalnog materijala, koja se sastoji od gornjeg zida (30), donjeg zida (31) i dva bočna zida (32, 33).

6. Autonomno vozilo prema Zahtevu 5, naznačeno time, što najmanje jedan trup (3R, 3L) ima jedan ili više zatvorenih skladišnih prostora sa vratima (P) koja se mogu otvoriti radi smeštanja jedne ili više elektronskih jedinica za obradu i upravljanje i relativnog ožičenja.

7. Autonomno vozilo prema Zahtevu 1, naznačeno time, što se navedene najmanje dve spojne konstrukcije sastoje od prvog poprečnog elementa (C1) i drugog poprečnog elementa (C2) koji imaju cilindrično cevasto telo (4) sa dva suprotna kraja spojena sa dva trupa (3R, 3L) preko umetnuta dva elastična zgloba od kojih svaki sadrži prstenasto telo od elastomernog materijala (E1), koaksijalno sa cilindričnim telom (4) poprečnog elementa (C1, C2).

8. Autonomno vozilo prema Zahtevu 1 ili Zahtevu 7, naznačeno time, što se najmanje dve spojne konstrukcije sastoje od prve i druge noseće ploče (L1, L2) namenjene za nošenje alata, koje su raspoređene u horizontalnoj ravni i čiji svaki od suprotnih krajeva leži na nosećoj površini dva trupa (3R, 3L), gde je svaki spojen sa odgovarajućom nosećom površinom preko umetnutog jednog ili više elastičnih nosača (E2) izrađenih od elastomernog materijala.

9. Autonomno vozilo prema Zahtevu 8, naznačeno time, što svaki trup (3R, 3L) ima strukturu od metalnog materijala, koji sadrži gornji zid (30), donji zid (31) i dva bočna zida, i time, što je noseća površina svake od nosećih ploča (L1, L2) za alat na trupu određena donjim zidom (31) trupa.

1

10. Autonomno vozilo prema Zahtevu 1, naznačeno time, što je uređaj za podizanje, koji je konfigurisan da menja visinski položaj strukture koja se transportuje iznad vozila, postavljen iznad svake od nosećih ploča (L1, L2) za alat.

11. Autonomno vozilo prema Zahtevu 1, naznačeno time, što se dva trupa (3R, 3L) sastoje od pomoćnih točkova sa više kotrljajućih elemenata, tipa „višestrukog točka“.

12. Autonomno vozilo prema Zahtevu 1, naznačeno time, što su dve spojne konstrukcije u obliku dve portalne konstrukcije (G1, G2), od kojih svaka sadrži dva stuba (UR, UL) koji se vertikalno uzdižu sa dva trupa (3R, 3L) i imaju gornje krajeve povezane poprečnim elementom (T1, T2), tako da je prostor između dva trupa (3R, 3L) u potpunosti slobodan, gde svaki stub (UR, UL) svake portalne konstrukcije (G1, G2) ima donji kraj povezan sa odgovarajućim trupom (3R, 3L) noseće konstrukcije (2) vozila preko umetnutog elastičnog spoja (E3).

13. Autonomno vozilo prema Zahtevu 12, naznačeno time, što su dva poprečna elementa (T1, T2) dveju portalnih konstrukcija (G1, G2) međusobno povezana gornjim ramom (T).

14. Autonomno vozilo prema Zahtevu 13, naznačeno time, što je klizni element (S) postavljen na dva stuba (UR, UL) najmanje jedne od dve portalne konstrukcije (G1, G2) tako da se može klizno kretati u vertikalnom pravcu.

15. Autonomno vozilo prema Zahtevu 13, naznačeno time, što su odgovarajući klizni elementi (S) postavljeni vertikalno klizno na stubove (UR, UL) obe portalne konstrukcije (G1, G2) koji su kruto povezani jedan sa drugim pomoću spojne strukture (B1).

16. Autonomno vozilo prema Zahtevu 1 ili Zahtevu 12, naznačeno time, što je noseća konstrukcija (2) formirana tako da se može rasklopiti u neaktivnu konfiguraciju smanjenih dimenzija, sa dva susedna trupa postavljena neposredno jedan uz drugi.

17. Autonomno vozilo prema Zahtevu 12, naznačeno time, što je na svakom stubu (UR, UL) svake od portalnih konstrukcija (G1, G2) oko vertikalne ose (X) obrtno

2

spojen pomoćni stub (16) za koji je povezan gornji poprečni element (T1, T2) portalne konstrukcije (G1, G2), tako da vozilo može da zauzme rasklopljenu konfiguraciju smanjenih dimenzija u kojoj su dva trupa (3R, 3L) postavljena neposredno jedan do drugog i uzdužno izmeštena jedan od drugog, a dve portalne konstrukcije (G1, G2) postavljene u nagnutim ravnima relativno u odnosu na ravan koja je ortogonalna u odnosu na uzdužni pravac trupa.

18. Autonomno vozilo prema Zahtevu 17, naznačeno time, što su dva poprečna elementa (T1, T2) dve portalne konstrukcije (G1, G2) međusobno povezana gornjim ramom (T) koji je odvojiv, tako da se ram (T) može ukloniti pre transformacije vozila u rasklopljenu konfiguraciju smanjenih dimenzija.

19. Autonomno vozilo prema Zahtevu 17, naznačeno time, što su odgovarajući klizni elementi (S) vertikalno postavljeni na pomoćne stubove (16) obe portalne konstrukcije (G1, G2), koji su međusobno povezani spojnom gredom (B) čiji su suprotni krajevi zglobno povezani sa dva klizna elementa (S) oko vertikalnih osa (X1).

20. Autonomno vozilo prema Zahtevu 12, naznačeno time, što dve portalne konstrukcije (G1, G2) nose, direktno ili indirektno, robotske ruke (600).

21. Postrojenje koje sadrži liniju (L) za montažu, veći broj AGV-ova (700) postavljenih tako da se kreću duž navedene linije i da na sebe prihvataju komponente i najmanje jedno autonomno vozilo (1) prema Zahtevu 20 koje je postavljeno tako da opkoračuje liniju (L) za montažu i programirano da podiže komponente (P) pomoću navedenih robotskih ruku (600) sa jednog ili više nepokretnih pozicija pored linije i da odlaže podignute komponente (P) na AGV-ove (700) koji se kreću duž linije.