ES2614994A1 - Aeronave con dispositivo de contacto - Google Patents
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Abstract
Aeronave con dispositivo de contacto. Aeronave con capacidad de vuelto estacionario y con dispositivo de contacto. Comprende un cuerpo principal (1) de la aeronave, un sistema de propulsión (2), un dispositivo de contacto (3) y una unidad de procesamiento y control. El dispositivo de contacto (3) comprende un primer cuerpo (4) unido al cuerpo principal (1) y orientado sobre el centro de masas de la aeronave; un segundo cuerpo (5) que se mueve sobre el primer cuerpo (4) (primer grado de libertad) del dispositivo de contacto (3); y un tercer cuerpo (6) con una sección central (7) mediante la que se vincula al segundo cuerpo (5) con un eje de unión (8) sobre el que gira el tercer cuerpo (6) respecto a dicho segundo cuerpo (5) (segundo grado de libertad), y con dos segmentos (9, 10) de los que un primer segmento (9) es telescópico (tercer grado de libertad).
Description
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se enmarca dentro del campo técnico de los vehículos aéreos no tripulados. Más concretamente se propone una aeronave con capacidad de vuelo estacionario que comprende un dispositivo de contacto. Esta aeronave permite, sin tener que parar el vuelo, realizar trabajos de reparaciones, toma de medidas, etc. sobre una superficie estática con una elevada precisión.
Cuando se tienen que realizar tareas de inspección o reparación de instalaciones, maquinaria y/o construcciones no siempre se tiene acceso directo a ellas. En muchos casos están dispuestas en lugares que pueden resultar peligrosos para el ser humano, como por ejemplo en el caso de instalaciones petroquímicas (atmósfera ATEX y/o tóxicas). En otros casos las instalaciones, maquinaria y/o construcciones están dispuestas en sitios en los que el acceso del ser humano está limitado o supondría un riesgo para las personas (por ejemplo, si se encuentran a una altura demasiado elevada).
Para poder realizar las labores de inspección y reparación o las labores que sean necesarias en cada momento, en muchos casos se emplean robots que se desplazan hasta el punto a inspeccionar. Este tipo de robots pueden ser por ejemplo robots trepadores o robots que tienen ruedas con movimiento en múltiples direcciones. Sin embargo, no en todos los casos hay una superficie de acceso hasta el lugar de trabajo que sea válida para el desplazamiento de robots por ella. En estos casos se puede optar por utilizar maquinaria industrial para trabajos en altura, que permiten tener acceso a determinadas zonas recónditas a las que no podría llegar un robot que se desplazara con ruedas o mediante mecanismos de tipo oruga.
Como solución a este problema técnico planteado de no tener acceso al lugar concreto en el que hay que hacer la inspección, mantenimiento, reparación, etc. se plantea el
empleo de vehículos aéreos no tripulados.
Los vehículos aéreos no tripulados pueden estar controlados desde una ubicación remota o volar de forma totalmente autónoma en base a planes de vuelo prepogramados.
En el estado de la técnica ya se conoce el uso de vehículos aéreos no tripulados para realizar tareas de inspección, reparación, etc. en lugares peligrosos o de difícil acceso para el ser humano.
Se conoce por ejemplo un sistema de manipulación para un vehículo aéreo no tripulado que, desde la aeronave, determina la localización de un punto concreto en el que se quiere realizar una operación. La aeronave tiene instalado un brazo que puede seleccionar una herramienta de una zona de almacenamiento de herramientas localizada en su propio cuerpo. Con el propio brazo y la herramienta seleccionada se realizan las operaciones necesarias en cada caso. En dicho caso el movimiento del centro de gravedad debido a la operación del brazo y las fuerzas y pares debidos a la interacción física la pueden desestabilizar gravemente si no se dispone de sensores y actuadores de altísima precisión, lo cual suele estar directamente relacionado con su peso, contraviniendo claramente la necesidad de ligereza que caracteriza a los sistemas aéreos no tripulados.
Se conoce también una aeronave que está configurada para realizar medidas de resistencia, corriente y voltaje en un objeto. Más particularmente se emplea para medir la protección frente a rayos en una torre eólica. Para ello comprende un elemento de contacto que tiene un área de contacto de un material conductor de la electricidad y la aeronave está diseñada para mantener el contacto con la superficie durante el tiempo de a toma de medidas. Al igual que se ha descrito previamente, el diseño de esta aeronave puede presentar graves problemas de control que acaben desestabilizando el sistema.
Se han publicado también desarrollos relacionados con sistemas de control de movimiento de aeronaves, a distancia, de forma incremental para la inspección cercana a un objeto. En el lugar de la inspección hay un módulo del sistema de control que se encarga de estabilizar la aeronave en vuelo mantenido. Este control se emplea mientras
se mantiene una distancia cercana al objeto deseado y permite detectar si hay obstrucciones cercanas y determinar direcciones alternativas no obstruidas.
El problema técnico más importante de las soluciones conocidas hasta ahora es la dificultad de mantener la estabilidad de la aeronave en vuelo si el efector final entra en contacto con un elemento rígido. En algunos casos se ha optado por colocar un sensor de fuerzas y pares en el efector final. Sin embargo, la tecnología actual de servomotores no proporciona servomotores ligeros (condición necesaria para poder colocarlas en la aeronave) suficientemente rápidos y precisos para realizar un control de fuerza durante el vuelo. Estos problemas hacen que no se haya podido implementar una solución viable cuya configuración sea estable a perturbaciones producidas por el contacto, o a perturbaciones externas, mientras se realiza el mismo.
La presente invención describe una aeronave con capacidad de vuelo estacionario y dispositivo de contacto que permite resolver los problemas previamente descritos. Esta aeronave tiene una estabilidad en vuelo mejorada que se mantiene cuando el dispositivo de contacto interacciona físicamente con una superficie estática y durante la realización de los correspondientes trabajos en dicha superficie.
Asimismo, por la propia configuración del dispositivo de contacto propuesto se facilita el control de la aeronave. Esto es debido a que el dispositivo de contacto está diseñado de forma que las fuerzas y pares se transmiten directamente al centro de masas de la aeronave durante el tiempo que se mantiene el contacto con la superficie y se realizan las correspondientes operaciones.
La aeronave con dispositivo de contacto está destinada a ser empleada para realizar operaciones de precisión, bien si los sensores empleados requieren contacto o bien si dichos sensores simplemente requieren disponer de una base estable lo más inmóvil posible. Un ejemplo de aplicación sería la inspección industrial con sensores que requieran contacto, como por ejemplo la inspección con equipos de ultrasonidos. Otro ejemplo sería la toma de datos precisos de sensores que no requieran contacto pero si de una base totalmente inmóvil, la cual sería la parte del dispositivo de contacto que toca
la superficie estática.
La aeronave comprende un cuerpo principal, unos sistemas de propulsión y un dispositivo de contacto. Dicho dispositivo de contacto comprende al menos un primer cuerpo unido al cuerpo principal de la aeronave, un segundo cuerpo que tiene posibilidad de movimiento sobre dicho primer cuerpo (proporcionando un primer grado de libertad al dispositivo de contacto), y un tercer cuerpo que gira, sobre un eje de unión perpendicular al del primer grado de libertad y a la dirección longitudinal del propio tercer cuerpo, respecto al segundo cuerpo (proporcionando un segundo grado de libertad al dispositivo de contacto).
Además, dicho tercer cuerpo tiene al menos un primer segmento telescópico (proporcionando un tercer grado de libertad al dispositivo de contacto) cuyo extremo está configurado para recibir un efector final. En un segundo segmento del tercer cuerpo, opuesto al primer segmento, se encuentra un contrapeso destinado a mantener el centro de gravedad de dicho tercer cuerpo lo más centrado posible respecto al centro de masas de la aeronave.
Así pues, el dispositivo de contacto tiene al menos tres grados de libertad, que permiten colocar un efector final en la posición deseada. El efector final es un elemento que se une al dispositivo de contacto. Al mismo tiempo que el efector final se mantiene en contacto con la superficie en la que va a trabajar, gracias a dichos grados de libertad, la aeronave continúa volando de forma estacionaria absorbiendo las pequeñas perturbaciones externas (debidas al viento, efectos aerodinámicos, etc.) con el objetivo de mantener la posición relativa al punto de contacto.
Como se ha descrito previamente, el primer segmento es telescópico, y su movimiento longitudinal se produce como un ajuste automático según la fuerza aplicada en su dirección axial, de forma que actúa como un amortiguador. Dicho primer segmento tiene una longitud suficiente para sobrepasar los límites de la aeronave, para permitir operaciones horizontales.
Adicionalmente, el primer segmento comprende en su extremo un adaptador configurado para recibir el efector final. El tipo de efector final se elige en función de la aplicación
concreta que se vaya a realizar por la aeronave con dispositivo de contacto. Además, este efector final puede integrar uno o varios sensores de medida, tales como ultrasonidos, cámaras, sensor de corrientes inducidas, etc. El adaptador puede ser, por ejemplo, un mecanismo de varios grados de libertad gracias a los cuales se pueden obtener suficientes posibilidades de movimiento para un mejor resultado en la estabilización de la aeronave.
Todos los movimientos correspondientes a los diferentes grados de libertad del dispositivo pueden ser actuados, pasivos o desembragados a voluntad según la necesidad de la aplicación o de la forma de llegar a la zona de contacto. Según la necesidad de la aplicación se podrían integrar sensores que permitan conocer las medidas angulares y lineales asociados a los grados de libertad de los componentes del dispositivo de contacto.
Además de los tres grados de libertad previamente descritos, el dispositivo de contacto de la invención puede comprender en el extremo del primer segmento un mecanismo de conexión de hasta tres grados de libertad. De esta forma, cuando se conecta un efector final a dicho extremo del primer segmento, éste puede orientarse de forma más precisa respecto al dispositivo de contacto y por tanto respecto a la aeronave.
Así pues, la mayor ventaja de la aeronave de la presente invención es que puede volar libremente absorbiendo las perturbaciones externas para mantener su posición relativa respecto a la superficie o el punto en el que se realiza el contacto.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1A-B.-Muestra unas vistas en perspectiva de la aeronave con dispositivo de contacto.
Figuras 2A-B.-Muestra unas vistas en perspectiva y de perfil del dispositivo de contacto.
Figuras 3A-B.-Muestra unas vistas en del perfil de la aeronave con dispositivo de contacto.
Figuras 4A-B.-Muestra unas vistas superiores de la aeronave con dispositivo de contacto.
Figuras 5A-D.-Muestra una pluralidad de vistas de la aeronave con dispositivo de contacto en una posición en la que se mantiene en vuelo estacionario mientras se realizan operaciones sobre una superficie de trabajo.
A continuación se describe, con ayuda de las figuras 1 a 5, un ejemplo de realización de la presente invención.
En la figuras 1A-B se ha representado, en perspectiva, la aeronave con capacidad de vuelo estacionario con dispositivo de contacto. La configuración mostrada en los dibujos es un multicóptero con sus hélices dispuestas en ángulo, y es una de las posibles realizaciones consideradas como preferentes para la presente invención. La aeronave de la presente invención comprende al menos un cuerpo principal (1), unos sistemas de propulsión (2), un dispositivo de contacto (3) y una unidad de procesamiento y control. En las figuras, las hélices se han representado con un círculo alrededor que representa el rango de actuación. Se ha elegido esta forma de representarlo para que se aprecie con claridad que el dispositivo de contacto en ninguna de sus posibles posiciones interfiere en el movimiento de las hélices.
En el ejemplo de aeronave mostrado en las figuras, los sistemas de propulsión (2) son unos motores con hélices que tienen posibilidad de inclinación en un ángulo de entre 0º y 45º sobre el plano horizontal, siendo el eje de giro el que atraviesa el centro de la aeronave. Dichos motores tienen también posibilidad de inclinación en un ángulo de entre 0º y 45º en un eje perpendicular al anterior, contenido en el plano que conforman
los motores. En este ejemplo la aeronave comprende ocho motores (2), lo cual permite
mantener la estabilidad del vuelo ante un fallo de uno de los motores (2), incluso si
estos se encuentran instalados con cierta inclinación. Asimismo se puede apreciar que
la aeronave tiene una separación extra entre dos parejas de motores (2) entre las que
está colocado el dispositivo de contacto (3), que se puede mover libremente sin colisionar
con las hélices de los motores (2).
El dispositivo de contacto (3) comprende:
-al menos un primer cuerpo (4) que está unido al cuerpo principal (1) de la aeronave y
está orientado sobre el centro de masas de la aeronave;
-un segundo cuerpo (5) que está montado sobre el primer cuerpo (4) con posibilidad de
movimiento sobre él, asociado a un primer grado de libertad del dispositivo de contacto
respecto al cuerpo principal (1) de la aeronave;
-un tercer cuerpo (6) que comprende:
- -
- una sección central (7) mediante la que se vincula al segundo cuerpo (5) mediante un eje de unión (8) sobre el que gira el tercer cuerpo (6) respecto a dicho segundo cuerpo (5) aportando un segundo grado de libertad al movimiento del dispositivo de contacto respecto al cuerpo principal (1) de la aeronave;
- -
- y dos segmentos (9, 10), unidos rígidamente entre sí y a la sección central (7) que están posicionados diametralmente opuestos entre sí respecto a dicha sección central (7) donde un primer segmento (9) comprende en su extremo un adaptador configurado para recibir un efector final (11); y un segundo segmento comprende en su extremo un contrapeso (12); y al menos el primer segmento (9) es telescópico estando esta característica asociada a la obtención de un tercer grado de libertad de movimiento del dispositivo de contacto respecto al cuerpo principal (1) de la aeronave;
La aeronave comprende también una unidad de procesamiento y control. En un ejemplo de realización, el dispositivo de contacto (3) comprende una pluralidad de sensores y la unidad de procesamiento y control está configurada para recibir información de dichos sensores y controlar sus distintos grados de libertad.
El control de la aeronave y del dispositivo de contacto (3) se realiza de forma complementaria. En un ejemplo de realización los sensores de posicionamiento del propio dispositivo de contacto (3) se pueden utilizar en la unidad de procesamiento y
control de la aeronave para determinar la posición relativa entre ésta y la superficie en la que trabaja el efector final (11) que se conecta al dispositivo de contacto (3). Este control aporta datos más precisos de posicionamiento que los sistemas tradicionales en los que solo se tiene en cuenta el posicionamiento de la aeronave con láser, GPS, etc. Es decir, esta realización de la invención permitiría calcular de forma precisa la posición relativa entre la aeronave y la superficie de contacto, a partir del momento en el que se efectúa el contacto.
En un ejemplo de realización, la aeronave debe tener al menos una separación entre los sistemas de propulsión para que haya espacio suficiente para permitir el movimiento del dispositivo de contacto. Dicho dispositivo de contacto está montado sobre una pieza de soporte central que garantiza el primer grado de libertad, que es el relacionado con el giro del dispositivo de contacto alrededor del centro de masas de la aeronave.
En un ejemplo de realización el primer cuerpo (4) comprende al menos dos carriles circulares paralelos entre sí, tal y como se observa por ejemplo en la figura 2A. Esta configuración permite aligerar el peso de la aeronave. Asimismo, en dicha figura se observan unos rodamientos (13) unidos al primer cuerpo (4) que permiten el movimiento del segundo cuerpo (5) sobre dicho primer cuerpo (4).
Esto permite un movimiento de giro del segundo cuerpo (5) alrededor del cuerpo principal
(1) de la aeronave y gracias a que el primer cuerpo (4) está orientado sobre el centro de masas de ésta, el movimiento de giro del segundo cuerpo (5) se realiza sobre dicho centro de masas. Este movimiento está asociado con el primer grado de libertad de movimiento del dispositivo de contacto. Este movimiento asociado al primer grado de libertad se aprecia en las figuras 3A-B en las que se ha representado la aeronave con el dispositivo de contacto dispuesto en dos posiciones diferentes, entre las que se ha desplazado por movimiento del segundo cuerpo (5) sobre el primer cuerpo (4), es decir, por rotación del segundo cuerpo (5) sobre el cuerpo principal (1) de la aeronave.
Como se ha descrito previamente, el segundo grado de libertad de movimiento del dispositivo de contacto (3) respecto al cuerpo principal (1) está asociado con el giro del tercer cuerpo (6) respecto al segundo cuerpo (5) sobre un eje de unión (8). Este eje de unión (8) se observa en la figura 2B. Asimismo, en las figuras 4A-B, se ha representado
la aeronave con dispositivo de contacto (3) en unas vistas superiores en las que se observa el movimiento descrito del dispositivo de contacto (3) respecto al primer cuerpo
- (4)
- y por tanto respecto al cuerpo principal (1) de la aeronave.
El tercer grado de libertad del dispositivo de contacto (3) está asociado a la característica técnica de que al menos el primer segmento (9) es telescópico. En un ejemplo preferente de realización, la longitud de dicho primer segmento (9) se adapta cuando el dispositivo de contacto (3) entra en contacto con la superficie de trabajo. En un ejemplo de realización el primer segmento (9) comprende un resorte interno que permite la retracción de dicho primer segmento (9) al contactar con la superficie de trabajo. En otro ejemplo de realización, el movimiento telescópico del primer segmento
- (9)
- podría estar motorizado.
El movimiento del segundo cuerpo (5) respecto al primer cuerpo (4), el movimiento de rotación del tercer cuerpo (6) respecto al segundo cuerpo (5) y el movimiento longitudinal del primer segmento (9) pueden estar actuados por motores. Estos motores se pueden desembragar o se puede anular su actuación a voluntad según la necesidad de la aplicación o de la forma de llegar a la zona de contacto. Es decir, el al menos un motor comprende un dispositivo que permite conectar y desconectar dicho motor a la mecánica del movimiento sobre el que actúa. En otro ejemplo, los movimientos pueden estar restringidos por elementos mecánicos pasivos.
En un ejemplo de realización los motores que permiten el movimiento del dispositivo de contacto tienen instalado un embrague el cual permite reducir la resistencia del mecanismo lo máximo posible. Según la forma de realizar el contacto se podría desembragar al menos un motor para reducir las fuerzas y pares trasmitidos a la aeronave. En otro ejemplo de realización los motores disponen de sensores que permiten conocer el par ejercido por el mismo y, gracias a la unidad de control y procesamiento, controlar la fuerza que ejercen en cada momento, o la que ejerce el efector final del dispositivo de contacto contra la superficie rígida que esté tocando.
En un ejemplo de realización, el adaptador del extremo del primer segmento (9) es un mecanismo (14) con dos grados de libertad que comprende dos ejes de rotación que se cruzan en un punto y que adicionalmente tiene posibilidad de giro sobre el eje
longitudinal del primer segmento (9), confiriéndole un tercer grado de libertad al mecanismo (14). Esta realización es la que se ha representado en las figuras. Estos tres grados de libertad del mecanismo (14) representan los cuarto, quinto y sexto grado de libertad del dispositivo de contacto (3).
La aeronave puede comprender al menos un motor conectado al mecanismo (14) configurado para moverlo según al menos uno de sus grados de libertad. En este caso el al menos un motor comprende un dispositivo que permite conectar y desconectar dicho motor a la mecánica del movimiento sobre el que actúa. Todos los grados de libertad, en caso de estar motorizados, se controlan desde la unidad de procesamiento y control para orientar el efector final de la forma óptima para realizar el contacto. En un ejemplo de realización, el movimiento según al menos un grado de libertad del mecanismo (14) está restringido por un elemento mecánico pasivo.
En las figuras 5A-D se muestra una situación en la que la aeronave con dispositivo de contacto comprende un efector final que en este caso son, por ejemplo, unos sensores de contacto, configurados para tomar determinados datos de la superficie de trabajo al contactar con ella. Además, en este ejemplo de realización, el adaptador es un mecanismo (14) con tres grados de libertad como el descrito previamente.
En la figura 5A se observa cómo el segundo cuerpo (5) ha rotado sobre el primer cuerpo (4), llevando consigo en el movimiento de rotación al tercer cuerpo (6). De esta forma, el primer segmento (9) queda elevado, con una cierta inclinación, respecto al cuerpo principal (1) de la aeronave.
En la figura 5B se observa una vista en perspectiva de la aeronave mostrada en la figura 5A. En las figuras 5C y 5D se muestra una vista superior y una vista de frente, respectivamente, de la misma aeronave. En ambos casos se puede apreciar cómo el tercer cuerpo (6) ha girado sobre el eje de unión (8) respecto al segundo cuerpo (5).
Asimismo, como se ha descrito previamente, la longitud del primer segmento (9) cambia telescópicamente y se adapta en cada momento en función de la distancia entre la aeronave y la superficie de trabajo.
El tipo de efector final que se instala en el extremo del brazo del dispositivo de contacto depende de la aplicación final para la que se va a utilizar la aeronave en cada caso concreto. Por ejemplo, en los casos en los que se vaya a entrar en contacto con una superficie que no es totalmente plana, el efector final a utilizar será preferentemente uno que comprenda tres puntos de contacto. Esto permite garantizar un contacto estable con la superficie evitando el movimiento del efector final en el caso de que las fuerzas o torques aplicadas al mismo varíen de alguna forma.
Claims (13)
- R E I V I N D I C A C I O N E S1.- Aeronave con dispositivo de contacto donde la aeronave es del tipo de las que tienen capacidad de vuelo estacionario y está caracterizada por que comprende: -un cuerpo principal (1) de la aeronave; -al menos un sistema de propulsión (2); -un dispositivo de contacto (3) que comprende:-al menos un primer cuerpo (4) que está unido al cuerpo principal (1) y está orientado sobre el centro de masas de la aeronave; -un segundo cuerpo (5) que está montado sobre el primer cuerpo (4) con posibilidad de movimiento sobre él; -un tercer cuerpo (6) que comprende:-una sección central (7) mediante la que se vincula al segundo cuerpo (5) mediante un eje de unión (8) sobre el que gira el tercer cuerpo (6) respecto a dicho segundo cuerpo (5); -y dos segmentos (9, 10), unidos rígidamente entre sí y a la sección central (7) que están posicionados diametralmente opuestos entre sí respecto a dicha sección central (7) donde un primer segmento (9) comprende en su extremo un adaptador configurado para recibir un efector final (11); y un segundo segmento comprende en su extremo un contrapeso (12); y al menos el primer segmento (9) es telescópico;
- -
- una unidad de procesamiento y control.
- 2.- Aeronave con dispositivo de contacto según la reivindicación 1 caracterizada por que el adaptador del primer segmento (9) es un mecanismo (14) de uno, dos o tres grados de libertad.
- 3.- Aeronave con dispositivo de contacto según la reivindicación 1 caracterizada por que el dispositivo de contacto (3) comprende una pluralidad de sensores.
- 4.- Aeronave con dispositivo de contacto según la reivindicación 3 caracterizada por que la unidad de procesamiento y control está configurada para recibir y procesar al menos una señal emitida por los sensores del dispositivo de contacto (3).
- 5.- Aeronave con dispositivo de contacto según la reivindicación 1 caracterizado por que comprende al menos un motor que actúa al menos sobre un movimiento seleccionado entre el movimiento del segundo cuerpo (5) respecto al primer cuerpo (4), el movimiento de rotación del tercer cuerpo (6) respecto al segundo cuerpo (5) y el movimiento longitudinal del primer segmento (9).
- 6.- Aeronave con dispositivo de contacto según la reivindicación 5 caracterizado por que el al menos movimiento seleccionado entre el movimiento del segundo cuerpo (5) respecto al primer cuerpo (4), el movimiento de rotación del tercer cuerpo (6) respecto al segundo cuerpo (5) y el movimiento longitudinal del primer segmento (9), están restringidos por elementos mecánicos pasivos.
- 7.- Aeronave con dispositivo de contacto según la reivindicación 1 caracterizada por que comprende al menos un motor conectado al tercer cuerpo (6) configurado para girar dicho tercer cuerpo (6) respecto al segundo cuerpo (5) alrededor del eje de unión (8).
- 8.- Aeronave con dispositivo de contacto según la reivindicación 1 caracterizada por que comprende al menos un motor conectado al primer segmento (9) del tercer cuerpo (6) configurado para alargar o acortar dicho primer segmento (9) telescópico.
- 9.- Aeronave con dispositivo de contacto según la reivindicación 2 caracterizada por que comprende al menos un motor conectado al mecanismo (14) configurado para moverlo según al menos uno de sus grados de libertad.
- 10.- Aeronave con dispositivo de contacto según la reivindicación 2 caracterizada por que el movimiento según al menos un grado de libertad del mecanismo (14) está restringido por un elemento mecánico pasivo.
- 11.- Aeronave con dispositivo de contacto según la reivindicación 5 caracterizada por que el al menos un motor comprende un dispositivo que permite conectar y desconectar dicho motor a la mecánica del movimiento sobre el que actúa.
- 12.- Aeronave con dispositivo de contacto según la reivindicación 9 caracterizada por queel al menos un motor comprende un dispositivo que permite conectar y desconectar dicho motor a la mecánica del movimiento sobre el que actúa.
- 13.- Aeronave con dispositivo de contacto según la reivindicación 1 caracterizada por que el dispositivo de contacto (3) comprende adicionalmente unos rodamientos (13) que están unidos al primer cuerpo (4) y sobre los que está montado el segundo cuerpo (5) configurados para permitir el movimiento de dicho segundo cuerpo (5) sobre el primer cuerpo (4).
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018029138A1 (de) * | 2016-08-08 | 2018-02-15 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Unbemanntes luftfahrzeug zur zerstörungsfreien prüfung einer dreidimensionalen struktur |
| EP3505445A1 (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-03 | Aurora Flight Sciences Corporation | Manipulation system and method for an aircraft |
| WO2019152274A1 (en) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | Walmart Apollo, Llc | Method and system for moving items using an unmanned aerial vehicle |
| CN111169638A (zh) * | 2018-11-13 | 2020-05-19 | 极光飞行科学公司 | 用于航空包裹拾取和递送的***和方法 |
| EP3677518A1 (en) * | 2019-01-02 | 2020-07-08 | The Boeing Company | Non-destructive inspection using unmanned aerial vehicle |
| WO2020152665A1 (en) | 2019-01-22 | 2020-07-30 | Pearls Of Wisdom Advanced Technologies Ltd | A system and method for a sensor wall placing uav |
| WO2020161607A1 (en) | 2019-02-05 | 2020-08-13 | Voliro Ag | Aerial vehicle |
| EP3738892A1 (en) * | 2019-05-13 | 2020-11-18 | The Boeing Company | In-service maintenance process using unmanned aerial vehicles |
| EP4134306A1 (fr) * | 2021-08-12 | 2023-02-15 | Services Innovants Du Patrimoine Arbore | Drone, dispositif auxiliaire pour un tel drone et ensemble drone-outil |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3784031A (en) * | 1970-08-21 | 1974-01-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | Machine for performing work |
| US20090050750A1 (en) * | 2007-06-11 | 2009-02-26 | Honeywell International Inc. | Airborne Manipulator System |
| US20100242661A1 (en) * | 2007-11-26 | 2010-09-30 | Motor Power Company S.R.L. | Device for handling and/or performing work operations on objects |
| DE102009033821A1 (de) * | 2009-07-18 | 2011-01-20 | Burkhard Wiggerich | Fluggerät |
| WO2012013878A1 (fr) * | 2010-07-27 | 2012-02-02 | Cofice | Dispositif permettant le contrôle non destructif de structures et comportant un drone et une sonde de mesure embarquee |
| US20140034776A1 (en) * | 2012-08-02 | 2014-02-06 | Neurosciences Research Foundation | Vehicle capable of in-air and on-ground mobility |
| US20150021429A1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | OIC-GmbH | Remote-Controlled Aerial Device Platform |
| KR20160082848A (ko) * | 2014-12-29 | 2016-07-11 | 서울대학교산학협력단 | 비행 매니퓰레이터를 이용한 기구적 구조물 오퍼레이팅 시스템 및 방법 |
-
2016
- 2016-11-02 ES ES201631397A patent/ES2614994B1/es active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3784031A (en) * | 1970-08-21 | 1974-01-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | Machine for performing work |
| US20090050750A1 (en) * | 2007-06-11 | 2009-02-26 | Honeywell International Inc. | Airborne Manipulator System |
| US20100242661A1 (en) * | 2007-11-26 | 2010-09-30 | Motor Power Company S.R.L. | Device for handling and/or performing work operations on objects |
| DE102009033821A1 (de) * | 2009-07-18 | 2011-01-20 | Burkhard Wiggerich | Fluggerät |
| WO2012013878A1 (fr) * | 2010-07-27 | 2012-02-02 | Cofice | Dispositif permettant le contrôle non destructif de structures et comportant un drone et une sonde de mesure embarquee |
| US20140034776A1 (en) * | 2012-08-02 | 2014-02-06 | Neurosciences Research Foundation | Vehicle capable of in-air and on-ground mobility |
| US20150021429A1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | OIC-GmbH | Remote-Controlled Aerial Device Platform |
| KR20160082848A (ko) * | 2014-12-29 | 2016-07-11 | 서울대학교산학협력단 | 비행 매니퓰레이터를 이용한 기구적 구조물 오퍼레이팅 시스템 및 방법 |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018029138A1 (de) * | 2016-08-08 | 2018-02-15 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Unbemanntes luftfahrzeug zur zerstörungsfreien prüfung einer dreidimensionalen struktur |
| US10974830B2 (en) | 2017-12-28 | 2021-04-13 | Auror Flight Scienes Corporation | Manipulation system and method for an aircraft |
| EP3505445A1 (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-03 | Aurora Flight Sciences Corporation | Manipulation system and method for an aircraft |
| CN109969396A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 极光飞行科学公司 | 用于航空器的操纵***和方法 |
| IL263796B1 (en) * | 2017-12-28 | 2023-06-01 | Aurora Flight Sciences Corp | Manipulation system and method for an airplane |
| WO2019152274A1 (en) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | Walmart Apollo, Llc | Method and system for moving items using an unmanned aerial vehicle |
| CN111169638A (zh) * | 2018-11-13 | 2020-05-19 | 极光飞行科学公司 | 用于航空包裹拾取和递送的***和方法 |
| EP3677518A1 (en) * | 2019-01-02 | 2020-07-08 | The Boeing Company | Non-destructive inspection using unmanned aerial vehicle |
| CN111392061A (zh) * | 2019-01-02 | 2020-07-10 | 波音公司 | 无损检查***和对象的无损检查方法 |
| JP2020109395A (ja) * | 2019-01-02 | 2020-07-16 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 無人航空ビークルを使用する非破壊検査 |
| JP7521891B2 (ja) | 2019-01-02 | 2024-07-24 | ザ・ボーイング・カンパニー | 無人航空ビークルを使用する非破壊検査 |
| US11220356B2 (en) | 2019-01-02 | 2022-01-11 | The Boeing Company | Non-destructive inspection using unmanned aerial vehicle |
| EP3877259A4 (en) * | 2019-01-22 | 2022-07-13 | Pearls of Wisdom Advanced Technologies Ltd. | SYSTEM AND METHOD FOR AN UNMANNED AIRCRAFT FOR PLACEMENT OF A SENSOR WALL |
| US11511858B2 (en) | 2019-01-22 | 2022-11-29 | Pearls Of Wisdom Advanced Technologies Ltd. | System and method for a sensor wall placing UAV |
| WO2020152665A1 (en) | 2019-01-22 | 2020-07-30 | Pearls Of Wisdom Advanced Technologies Ltd | A system and method for a sensor wall placing uav |
| WO2020161607A1 (en) | 2019-02-05 | 2020-08-13 | Voliro Ag | Aerial vehicle |
| CN112009719A (zh) * | 2019-05-13 | 2020-12-01 | 波音公司 | 检查和维修结构的方法和无人驾驶飞行器 |
| US11275391B2 (en) | 2019-05-13 | 2022-03-15 | The Boeing Company | In-service maintenance process using unmanned aerial vehicles |
| EP3738892A1 (en) * | 2019-05-13 | 2020-11-18 | The Boeing Company | In-service maintenance process using unmanned aerial vehicles |
| EP4134306A1 (fr) * | 2021-08-12 | 2023-02-15 | Services Innovants Du Patrimoine Arbore | Drone, dispositif auxiliaire pour un tel drone et ensemble drone-outil |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2614994B1 (es) | 2018-03-02 |
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