ES1311263U - Robot para la inspeccion y/o el mantenimiento de instalaciones - Google Patents

Abstract

Robot para la inspección y el mantenimiento de instalaciones que comprende: - un módulo básico de desplazamiento que comprende medios motores y medios de tracción; - un módulo básico de control que comprende una CPU, y - un módulo básico de alimentación eléctrica de todos los módulos básicos conectados, en el que cada módulo básico comprende sistemas de conexión rápida con los otros módulos básicos; el robot comprende medios para la conexión rápida de uno o más módulos funcionales especializados.

Description

DESCRIPCIÓN

Robot para la inspección y/o el mantenimiento de instalaciones

La presente innovación se refiere a un robot autopropulsado, en particular del tipo utilizado para la inspección de instalaciones o zonas peligrosas para el ser humano.

Antecedentes

Se conocen varios robots de inspección, sin embargo a día de hoy se advierte la necesidad imperiosa de contar con un sistema robótico que sea lo más flexible posible y, sobre todo, fácil de configurar y operar, sin necesitar a operadores especializados y a ser posible incluso de forma remota.

Sumario

El robot de inspección aquí descrito dispone de diferentes soportes externos y de una plataforma de guía «Panel de control» única que permite al operador manejarlo. El robot puede tener tanto dimensiones muy pequeñas como dimensiones adecuadas para admitir dispositivos externos, desde un mínimo de 15 cm de alto, 15 cm de ancho, 20 cm de largo hasta un máximo de 60 cm de alto, 60 cm de ancho, 80 cm de largo y con un peso de 2,5 kg para la versión menos equipada «Básica» a ~30 kg para la versión grande y más equipada «Plus». Estas características hacen que el robot sea adecuado para inspecciones en lugares confinados como pozos piezométricos, tuberías y túneles hidroeléctricos, turbinas eólicas y lugares confinados en general con secciones de diámetro de 150 mm a 6000 mm y para un alcance máximo de 500 m.

En su configuración básica, el robot comprende algunos módulos básicos:

- un sistema de tracción o «módulo básico de desplazamiento» que comprende cuatro motores para cuatro ruedas motrices que pueden controlarse tanto individualmente como mediante movimiento en pares alternos;

- un sistema CPU central con puertos de entrada/salida «Módulo básico de control» capaz de gestionar los diferentes módulos y soportes conectados;

- un sistema de alimentación «Módulo básico de alimentación» que comprende una batería extraíble y recargable o una fuente de alimentación continua externa, y

- un módulo básico de visualización en pantalla para el manejo, es decir, una cámara de vídeo de alta resolución giratoria a 180° sobre un eje.

El Panel de control es una interfaz que permite gestionar directamente desde el PC o smartphone el robot mediante botones virtuales presentes en dicho panel o mediante Gamepad en los PC). Además, este último también se puede controlar de forma remota usando software para compartir y/o supervisar el PC a distancia, como Microsoft Teams, que permite el acceso al dispositivo local de gestión del robot.

Problema técnico resuelto por la innovación

El propósito de esta innovación es resolver los problemas que deja en el aire la técnica conocida, proporcionando un robot como se define en la reivindicación 1.

Otras características de esta innovación se definen en las reivindicaciones asociadas.

El principal objetivo del proyecto del robot de acuerdo con esta innovación es desarrollar un sistema fácil de usar, en cualquier momento sin necesidad de preparar o activar servicios auxiliares, para realizar inspecciones en instalaciones y transmitir información en tiempo real sobre su estado de salud.

Gracias a los diferentes accesorios, el robot constituye una herramienta siempre a disposición en la vida cotidiana de todos los operadores y trabajadores de mantenimiento.

El robot ha sido desarrollado y diseñado para ser una solución de bajo coste y fácil de usar en comparación con el estado de la técnica de la tecnología robótica disponible en la actualidad para llevar a cabo inspecciones especializadas de tuberías o lugares confinados en general.

El robot tendrá un coste objetivo de menos de 5000 euros una vez industrializado y permitirá, gracias a su sistema modular, simplificar las modalidades de asistencia por parte de los futuros proveedores.

En su versión más completa y equipada, el robot permitirá tener un control completo sobre el estado de salud de las tuberías y comprobar el estado de salud de las instalaciones, incrementando y facilitando el proceso de recopilación de datos en ArcGIS.

Otras ventajas, junto con las características y métodos de uso de esta innovación, se evidenciarán en la siguiente descripción detallada de sus formas de realización preferidas, presentadas a modo de ejemplo y no limitativo.

Breve descripción de las figuras

A lo largo de esta descripción se hará referencia a los dibujos que se muestran en las figuras adjuntas, donde:

• la figura 1 es una representación esquemática de un robot según la presente innovación, en su configuración «Básica»;

• la figura 2 muestra un ejemplo de sistema de conexión rápida Plug&Play;

• la figura 3 muestra un módulo básico articulado de desplazamiento, que comprende un sistema híbrido de ruedas magnéticas no motrices para aumentar la adherencia al suelo.

• la figura 4 muestra un módulo básico de desplazamiento con ruedas magnéticas, en una de sus formas de realización;

• las figuras 5, 6 y 7 muestran ejemplos de posibles ruedas magnéticas;

• la figura 8 muestra un ejemplo de módulo adicional con carro;

• la figura 9 muestra un posible módulo funcional brazo robótico;

• la figura 10 muestra un posible esquema de un módulo funcional sistema de limpieza; • la figura 11 muestra un ejemplo de tubería rígida con juntas móviles del sistema de limpieza;

• la figura 12 muestra un posible esquema de sistema de limpieza con sistema giratorio con disco de rectificado;

• la figura 13 muestra un posible esquema de módulo funcional Faro LED;

• La figura 14 muestra un posible esquema de un módulo funcional espesímetro;

• La figura 15 muestra una posible sonda del espesímetro;

• La figura 16 muestra un ejemplo de la pantalla del Panel de control para el control del robot; y

• La figura 17 muestra un esquema general de la arquitectura de software de control del robot.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La presente innovación se describirá a continuación haciendo referencia a las figuras indicadas anteriormente.

La plataforma robótica en la que se basa esta innovación es una plataforma que comprende un sistema modular que permite la conexión rápida «Plug & Play», tanto hardware como software, de diferentes soportes para realizar inspecciones en interiores y exteriores con módulos funcionales de tipo especializado.

Como se ilustra esquemáticamente en la figura 1, el robot comprende cuatro módulos básicos que constituyen el cuerpo del robot y albergan diferentes módulos funcionales especializados.

Todo el sistema y sus módulos funcionales se gestionan a través de un Panel de control. Los módulos básicos comprenden un módulo básico de desplazamiento, un módulo básico de control, un módulo básico de alimentación y un módulo básico de visualización en pantalla.

• El módulo básico de desplazamiento se realiza preferiblemente en una carcasa de PLA o PVC moldeado, resistente al polvo y a las salpicaduras de agua, dotada de sistemas de guías y clips para el enganche rápido entre módulos. El módulo básico de desplazamiento comprende un circuito electrónico capaz de interconectarse mediante protocolo I2C con el módulo básico de control y de activar y supervisar los movimientos de cuatro motores CC con motorreductores 12V, 62 rpm con par ~1,5 N*m, que a su vez actúan directamente sobre las ruedas de tracción con un diámetro de ~70 mm o ~110 mm.

• El módulo de control básico se fabrica preferiblemente en una carcasa moldeada de PLA o PVC resistente al polvo y las salpicaduras de agua, dotada de sistemas de guías y clips para el enganche rápido entre módulos. El módulo de control básico comprende una CPU, por ejemplo, Raspberry, dos Multiplexores I2C de los cuales uno puede constituir el primer conjunto de Entrada/Salida alimentado a 5V, el segundo puede leer el segundo conjunto de Entrada/Salida que tendrá el mismo voltaje que la batería o 7,4 V o 11,1 V. Por último, hay tres fuentes de alimentación distintas para las tarjetas electrónicas, una para la CPU, una para las Entradas/Salidas de 5V y una para la alimentación de las otras tarjetas accesorias. El módulo de control también comprende un acelerómetro y giroscopio MPU6050 que puede proporcionar más información sobre el manejo del robot y un convertidor de fibra óptica / cable Ethernet.

• El módulo básico de alimentación está realizado en una carcasa que se engancha al módulo básico de control e comprende una batería de Li-Po de 4500 mAh o 5000 mAh de 7,4 V o 11,1 V y un circuito electrónico capaz de comprobar el correcto funcionamiento del módulo.

• El módulo básico de visualización en pantalla para la gestión comprende una cámara de vídeo de alta resolución que se puede girar sobre un eje en un rango de al menos 180°, utilizando un servomotor accionado por el módulo básico de control al que se conecta el módulo básico de visualización mediante el protocolo I2C.

La figura 2 ilustra un ejemplo de sistema de conexión rápida Plug&Play, según esta innovación.

El sistema Plug&Play utilizado para la conexión y el enganche rápido de los módulos básicos y de los módulos funcionales es un sistema que forma parte del robot y que reconoce de inmediato cada aparato conectado físicamente al módulo básico de control, el cual recupera de la propia biblioteca las preconfiguraciones que generarán la interfaz gráfica de mando.

Por sistema Plug & Play se entiende tanto una conexión física entre soportes y/o entre módulos mediante correderas especiales, un sistema de clip para la fijación y un sistema de conexión de datos y/o alimentación, como una conexión de software para leer en el módulo básico de control un protocolo de gestión de cada módulo básico y de cada módulo funcional.

Por ejemplo, la conexión mecánica de los soportes puede realizarse a través de correderas (1,2, 3, 4, 5), guías y clips de fijación. Los medios hardware de conexión rápida se colocan preferiblemente a la altura de las superficies externas del cuerpo principal del módulo, a ser posible por encima y por debajo de los módulos básicos y en el lateral para los módulos opcionales.

La conexión eléctrica se realiza, por ejemplo, enchufando un conector estanco, de 4 o 5 polos.

La conexión de software se realiza mediante el reconocimiento del módulo funcional por parte de una CPU principal, que escanea los puertos de entrada/salida «Puerto E/S» del módulo básico de control a través de los Multiplexores I2C (sistema monocanal que permite la lectura multicanal) capaces de escanear las direcciones I2C posibles para comparar los módulos básicos y/o los módulos funcionales detectados con los que se pueden gestionar ya que están preconfigurados en la CPU.

tener un sistema modular fácil y rápidamente modificable y adaptable en función de las diferentes necesidades

Módulos alternativos o aumentados

Los módulos básicos que componen el robot pueden beneficiarse de soportes específicos aplicables como actualizaciones localizadas. Cada uno de los módulos siempre puede sustituirse rápidamente gracias a un sistema Plug & Play para la conexión al módulo básico de control, como el módulo básico de desplazamiento que puede proporcionar diferentes sistemas de tracción que utilizan diferentes tecnologías o diseños, como ruedas magnéticas (8), orugas o con dimensiones más grandes para sostener módulos funcionales de más de 15 cm de longitud, 15 cm de ancho y 20 cm de altura.

Por ejemplo, pueden preverse las siguientes variantes del módulo básico de desplazamiento.

• Módulo básico articulado de desplazamiento-tracción (figura 3), con unas dimensiones de 15 cm de largo, 15 cm de ancho y 9 cm de alto, el sistema se compone de una carcasa de PVC o PLA con dos motores de 12V, 62 rpm, con una malla articulada de 2 cm de ancho y con una longitud total de aproximadamente 60 cm de caucho. La tarjeta de control comprende un circuito electrónico capaz de interactuar mediante protocolo I2C con el módulo básico de control y de activar y supervisar los movimientos de los 2 motores CC. Además, este módulo básico también comprende ruedas magnéticas (8) no motrices para aumentar la adherencia al suelo.

• Módulo básico de desplazamiento-tracción con ruedas magnéticas (figura 4), el sistema se compone de una carcasa de PLA o PVC moldeado resistente al polvo y a las salpicaduras de agua, dotado de sistemas de guías y clips para el enganche rápido entre módulos. El módulo básico de desplazamiento comprende un circuito electrónico capaz de interconectarse mediante protocolo I2C con el Módulo de control y de activar y supervisar los movimientos de los cuatro motores CC con motorreductor 12V, 62 rpm con par ~1,5 N*m en la figura 4, que a su vez actúan directamente sobre las ruedas de tracción magnéticas, según diferentes configuraciones posibles, tres de las cuales se muestran a modo de ejemplo en las figuras 5, 6 y 7. En otras palabras, a ser posible la estructura de la rueda magnética está configurada principalmente para superficies planas, pero se divulgan otras soluciones de ruedas magnéticas que se pueden configurar para entornos con diferentes condiciones ambientales como en las figuras 5, 6 y 7.

• Módulo básico de desplazamiento Plus: sistema de tracción con unas dimensiones totales de 60 cm de largo, 60 cm de ancho y 50 cm de alto, el sistema se compone de una carcasa y un bastidor de PLA o PVC moldeado resistente al polvo y a las salpicaduras de agua, dotado de sistemas de guías y clips para el enganche rápido entre módulos básicos y módulos funcionales. El módulo básico de desplazamiento incluye un circuito electrónico capaz de interconectarse mediante protocolo I2C con el Módulo de control y de activar y supervisar el movimiento de cuatro motores CC con motorreductor 12V, 45/60 rpm con par ~15 N*m.

De acuerdo con esta innovación, el robot también puede comprender en su propio beneficio un módulo adicional con carro, remolcable como carro y que puede engancharse con un anillo metálico al robot básico que lo moverá sobre sus dos ejes y las cuatro ruedas libres, como en la figura 8. El carro se compone de una carcasa y un bastidor de PLA o PVC moldeado resistente al polvo y a las salpicaduras de agua, dotado de sistemas de guías y clips para el enganche rápido de los módulos funcionales.

Módulos funcionales

Los módulos funcionales son todos los soportes que pueden instalarse en modo Plug & Play en los soportes apropiados del robot. Los módulos funcionales están diseñados para incrementar las funciones del robot, lo que le permite obtener más información durante la inspección y realizar inspecciones especializadas en entornos de difícil acceso para el control del personal. Todos los sistemas han sido estudiados respetando las características fundamentales del robot, es decir, sistemas pequeños y fáciles de utilizar.

A continuación se ofrece una descripción a modo de ejemplo de algunos posibles módulos funcionales especializados.

• Brazo robótico: El módulo funcional del brazo robótico comprende un sistema de juntas controladas por al menos dos motores que permiten el desplazamiento sobre un mínimo de dos ejes como en la figura 9. Los motores utilizados tendrán una potencia de 3,9 y 5,9 N*m con una tensión de 7,4V y recibirán alimentación directa del módulo básico de control. El brazo robótico puede funcionar como un módulo funcional individual o como una extensión y soporte para otros módulos funcionales, lo que le permite llegar a más de 15 cm de la carcasa del robot. Asimismo, será posible disfrutar de un pequeño sistema de luces led con una potencia de ~3 vatios y una cámara HD 4K. Todos los sistemas se pueden controlar a distancia a través del panel de control una vez interconectados a las puertas del módulo básico de control.

• Sistema de limpieza de superficies: este sistema (figura 10) comprende dos componentes accionables por separado con la correspondiente botonera de mando desde el Panel de control. El primer sistema es una instalación que comprende un depósito de CO<2>, por ejemplo, constituido por cuatro minibombonas de CO<2>(15) conectadas mediante un sistema de regulación del flujo automatizado a un sistema de dispensación como en la figura 11. El sistema de dispensación consiste en una tubería rígida de juntas móviles fijada en la cabeza al brazo mecánico mediante un soporte especial.

Para operaciones de esmerilado en la parte superior del brazo, puede instalarse un sistema giratorio que comprende un motor (23) con disco de rectificado (25) como se muestra en la figura 12. El control del módulo funcional seguirá el sistema de comunicación I2C, que lo habilitará para la comunicación con el módulo básico de control.

• Faro LED: El módulo funcional Faro LED (figura 13) es un sistema que comprende una placa (27) de 15 cm de ancho por 15 cm de largo en disposición de albergar dos sensores LED (28) de 50 vatios con sus respectivos disipadores de calor. La placa está conectada a un soporte Plug & Play a través de una bisagra que permite, gracias al uso de un servomotor de aproximadamente 2 N*m a 7,4V, girar más o menos 100°. El faro LED se alimenta preferiblemente de forma autónoma a través de una batería LiPo (26) de 4500 mAh montada en el sistema de conexión Plug & Play. Todo el sistema está gestionado por el Panel de control, que permite regular tanto la inclinación del haz luminoso sobre un eje como regular la intensidad de la luz. Este módulo funcional está diseñado para poder dirigir el haz luminoso del faro permitiendo, gracias al uso combinado de este módulo funcional con la cámara de conducción que también puede moverse con los mismos grados de libertad, conducir robot tanto hacia adelante como hacia atrás manteniendo el mismo confort de pilotaje.

• Lidar: El módulo funcional Lidar es un sistema equipado con un sensor YDLIDAR-X4, es decir, un sensor capaz de escanear a 360° el entorno circundante al robot y en disposición de devolver una nube de puntos de resolución media. Las principales características de este módulo funcional son la capacidad de medición de 0,12m a 10 m, la comunicación a través de USB o protocolo interno I2C, la frecuencia de escaneo ajustable de 6 a 12 Hz y la resolución angular de 0,63°. El módulo funcional comprende un sistema de conexión Plug & Play al robot y está realizado en una carcasa de PLA o PVC que protege la parte inferior del sensor. El módulo funcional Lidar utiliza una tarjeta electrónica para que el sensor YDLIDAR-X4 pueda interactuar con el módulo básico de control. Además, para reducir el consumo, se puede agregar una batería al Li-Po (26) para otorgar más autonomía al módulo funcional en comparación con la unidad robot.

• Cámara térmica: El módulo funcional Cámara térmica también se puede montar en el módulo funcional Brazo robótico y prevé el uso de un sensor AMG8833, que comprende una matriz de 8x8 sensores térmicos IR con un rango de medición de temperatura de 0 °C a 80 °C, metido dentro de una carcasa moldeada de PLA. El sistema supervisado y gestionado a través del Panel de control está interconectado directamente con los puertos del módulo básico de control, que permite comunicarse mediante protocolo I2C con una frecuencia de actualización de 10Hz y suministra la alimentación.

• Espesímetro: El sistema (figura 14) comprende tres sistemas principales, un sistema de sonda que se puede montar en el módulo funcional Brazo robótico, un sistema para dispensar el gel de contacto (34) entre sonda (33) y superficie metálica, una tarjeta electrónica (21) de comunicación entre los sensores y el módulo básico de control.

Como se muestra en la figura 15, la sonda (33) es un sistema que permite emitir y recibir ultrasonidos con una frecuencia entre 2 y 5 MHz, dicha información se transmite por cable a una tarjeta electrónica que interpreta la información y la retransmite al módulo básico de control.

La sonda se puede montar en la parte superior del módulo funcional Brazo robótico. Esta última requiere un sistema de dispensación de gel o líquido de contacto para su correcto funcionamiento.

El sistema de dispensación de gel comprende una bandeja que contiene el líquido y una pequeña bomba motorizada que lo empuja a través de un pequeño tubo de PVC flexible hacia la extrusora ubicada junto a la sonda ultrasónica.

La tarjeta electrónica permite clasificar los datos procedentes de la sonda habilitando la visualización y la gestión de comandos provenientes del Panel de control. Además, regula la emisión del gel debajo de la sonda y alimenta todo el módulo funcional espesímetro gracias a una batería de Li-Po externa.

Panel de control

El Panel de control del robot, visualizado en la figura 16, es una interfaz de software que comprende un conjunto de unidades gráficas atribuibles a cada módulo básico y/o módulo funcional conectado al módulo básico de control, desde el cual podemos visualizar información y darles órdenes. El Panel de control se genera a partir de la lógica de control del módulo básico de control en función de los módulos básico y los módulos funcionales que encuentra conectados al arrancar el robot. El software se puede utilizar desde cualquier dispositivo con acceso al navegador, siempre que esté conectado a la misma red local. El Panel de control ha sido diseñado para utilizar una configuración dinámica capaz de mostrar tanto objetos gráficos relacionados con los módulos básicos y los módulos funcionales conectados como objetos gráficos fijos de ayuda al manejo del robot como la sección «Ayuda» para ofrecer asistencia sobre las principales funciones, «Telemetría» para la información de ayuda al manejo del robot como balanceo y cabeceo, temperatura y batería restante y «Configuración» para personalizar algunas funciones de conducción.

Se puede acceder a la aplicación del Panel de control una vez que se ha encendido el robot a través de un navegador web como Explorer, Firefox o Chrome accediendo a la dirección IP del robot (escrita en el robot o verificable a través de los dispositivos conectados al rúter incluido a través de la dirección: ej., 192.168.1.56:5000). Una vez que haya iniciado sesión en el Panel de control, podremos ver y administrar en tiempo real la información procedente de los módulos, mientras que pueden darse órdenes con el ratón haciendo clic en los botones del Panel de control, con el teclado y/o con el Gamepad. Además, el software gracias a su interfaz sencilla permite exportar la pantalla que se puede ver en el PC, también en un sistema de visualización VR.

El sistema de Panel de control ha sido diseñado a través de cadenas de código del lenguaje de programación HTML capaces de interactuar con la unidad central del robot programada a través del lenguaje Python3.

El robot se puede gestionar de forma remota utilizando programas de control remoto del PC. Por lo tanto, a través de un PC conectado de forma remota, siempre será posible utilizar tanto el gamepad como el sistema VR.

El robot puede incorporar algunos accesorios para facilitar su manejo del tanto por parte operador in situ como de forma remota, como el Gamepad y las gafas VR. El robot se puede controlar con cualquier Gamepad inalámbrico para PC, conectando su dongle inalámbrico a un puerto usb del PC en el que se muestra el Panel de control. Al ejecutar el programa JoyToKey en el PC de inspección, los comandos del gamepad se convierten automáticamente en comandos de teclado y el uso del robot gana en flexibilidad gracias a la reconfiguración personal de los comandos.

Además, para ofrecer una visualización más cómoda del panel de control, se puede usar un visor VR utilizado como un extensor de pantalla del PC a través del puerto HDMI.

Especificaciones de los accesorios de control:

<o>Gamepad: se puede utilizar cualquier gamepad compatible con PC (Windows 7/8/10) y PS3, con conectividad Wireless Dongle 2,4Ghz con batería de al menos 600mAh y joypad doble

<o>visor VR: se puede utilizar cualquier dispositivo con una resolución de pantalla >2K, con entrada HDMI, batería de 4000mAh y un campo de visión mínimo de 100°.

Lógica de control

Con referencia a la figura 17, la arquitectura de software del robot se divide en dos programas principales «Flask Server» y «Central», y algunos programas de interfaz con los Módulos y Carga útil escritos a través de lenguajes de programación HTML, C++ y Pyton3. Flask Server contiene el micro-framework Flask que permite realizar la conexión entre el entorno gráfico del Panel de control en HTML y el entorno de gestión del robot en relación con los módulos básicos y los módulos funcionales en Python3. El sistema Flask Server permite tanto la comunicación con los dos módulos funcionales como videocámaras como la interfaz gráfica entre el Panel de control y el sistema «WebSocket» presente en la CPU Raspberry como puente con el sistema Central. El programa Flask Server habilita los gráficos del Panel de control transfiriendo los comandos recibidos al sistema WebSocket que a su vez los traslada al programa Central como en la figura 27. WebSocket se ocupa tanto de poner a disposición la información procedente de los módulos básicos y/o de los módulos funcionales en el Panel de control, como de transferir los mandos a la Central gestionando el número máximo de usuarios que pueden acceder a la información del robot. El código está preparado para gestionar el Panel de control, si así se desea, a través de un sistema directo a través de la web. Central es el núcleo operativo de toda la lógica, con sus algoritmos gestiona la comunicación con los módulos básico y/o los módulos funcionales de manera independiente de la conexión a los puertos de E/S en el módulo de control, dando lugar al sistema Plug & Play. Cada módulo básico y/o módulo funcional está preconfigurado mediante códigos individuales definidos como «Clase» y siempre presentes en la CPU, todas las comunicaciones entre las Clases y los Módulos se gestionan a través del protocolo I2C. Por lo tanto, Central tiene la tarea de escanear inicialmente los módulos conectados, crear las rutas de diálogo de web a módulo, administrar el recurso I2C mediante la exclusión mutua entre la fase de lectura y la fase de envío de comandos a los módulos básicos y/o a los módulos funcionales. Además, se encarga de gestionar toda la parte de errores que se pueden generar durante el uso del robot.

Todos los programas de la figura 17, excepto los de los módulos, están guardados en el microprocesador del módulo básico de control, mientras que los programas de los módulos se ubican en cada módulo en un microcontrolador. Esta configuración por partes hace que cada módulo sea autónomo, de modo que el fallo del microprocesador del módulo de control no implique una inestabilidad en otros módulos.

Navegador: esta interfaz puede abrirse en PC, tableta o Smartphone.

CPU (Raspberry pi4): Esta estructura de software y hardware está instalada dentro del robot de inspección.

Módulo de carga útil: Las cargas útiles y los módulos pueden conectarse al módulo CPU mediante los enchufes Plug and Play.

Lógica para el sistema Plug & Play

El sistema Plug & Play, generado por algoritmos en Central y en Web, hace que el software sea dinámico y abierto a la inserción de infinitos nuevos módulos básicos y/o módulos funcionales. De hecho, el Panel de control en sí es dinámico por su flexibilidad para mostrar solo los módulos realmente conectados al robot.

La presente innovación ha sido descrita hasta ahora con referencia a sus formas de realización preferidas. Debe entenderse que cada una de las soluciones técnicas implementadas en las formas de realización preferidas, descritas aquí a modo de ejemplo, puede combinarse ventajosamente, de manera diferente a la descrita, con las demás, para dar lugar a otras formas de realización, que pertenecen al mismo núcleo inventivo y que, en cualquier caso, entran en el ámbito de protección de las reivindicaciones que se indican a continuación.

Leyenda de numerales:

1. Corredera del módulo CPU

2. Corredera del módulo de alimentación

3. Corredera del módulo de desplazamiento

4. Corredera del módulo de alimentación y desplazamiento

5. Acoplamiento de los módulos con corredera

6. Fijación de los módulos mediante lengüeta

7. Inserción de la clavija

8. Ruedas magnéticas

9. Rueda magnética con imanes gruesos

10. Caucho blando

11. Imanes

12. Adhesivo de doble cara 3M

13. Llanta de PVC o PLA

14. Caucho vulcanizado

15. Bombas de CO2

16. Colector múltiple bombonas de CO2

17. Electroválvula

18. Línea flexible

19. Boquilla

20. Dispensador

21. Tarjeta electrónica de interfaz con el módulo de control 22. Entrada/Salida

23. Motor

24. Sistema de enganche plug and play

25. Cabezal giratorio con disco de rectificado

26. Bateria Li-Po

27. Placa de faro led

28. Sensor led con disipador

29. Motor de inclinación LED

30. Línea de alimentación

31. Línea de datos

32. Sonda del espesímetro líquido de contacto

33. Sonda 2-5 MHz

34. Dispensador de gel de contacto

35. Depósito de gel

36. Línea de alimentación externa

37. Línea de control

38. Línea hidráulica del gel

39. Línea de control de la sonda - espesímetro

40. Rueda magnética con imanes finos

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Robot para la inspección y el mantenimiento de instalaciones que comprende:

• un módulo básico de desplazamiento que comprende medios motores y medios de tracción;

• un módulo básico de control que comprende una CPU, y

• un módulo básico de alimentación eléctrica de todos los módulos básicos conectados, en el que cada módulo básico comprende sistemas de conexión rápida con los otros módulos básicos;

el robot comprende medios para la conexión rápida de uno o más módulos funcionales especializados.

2. Robot según la reivindicación 1, en la que dichos medios para la conexión rápida comprenden dispositivos para la conexión mecánica entre módulos y/o dispositivos para la conexión eléctrica entre módulos.

3. Robot según la reivindicación 2, en la que dichos dispositivos para la conexión mecánica comprenden guías, correderas y/o clips colocados a lo largo de las superficies de dichos módulos básicos y/o especializados.

4. Robot según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el módulo básico de desplazamiento comprende uno o más motores CC con motorreductor que actúan en los respectivos órganos de tracción.

5. Robot según la reivindicación anterior, en la que dichos motores se alimentan a 12V y presentan una velocidad de rotación comprendida entre 40 y 70 rpm con un par comprendido entre 1,5 N*m y 15 N*m, preferiblemente 1,6 N*m y 10 N*m.

6. Robot según la reivindicación 4 o 5, en la que dichos órganos de tracción comprenden orugas de caucho con una malla de unos 2 cm de ancho y una longitud total de unos 60 cm.

7. Robot según la reivindicación 4 o 5, en la que dichos órganos de tracción comprenden ruedas magnéticas motrices.

8. Robot según una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho módulo básico de desplazamiento es un módulo de tracción articulado que comprende un sistema de tracción híbrido, el cual comprende orugas de caucho y ruedas magnéticas no motrices.

9. Robot según una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho módulo básico de control también comprende un acelerómetro y giroscopio MPU6050 capaz de proporcionar más información sobre la conducción del robot.

10. Robot según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un módulo adicional con carro, remolcable, dotado de medios de conexión rápida para uno o más módulos funcionales especializados.

11. Robot según una de las reivindicaciones anteriores, en la que uno de dichos módulos funcionales especializados es un brazo robótico con dos o más grados de libertad.

12. Robot según la reivindicación anterior, en la que dicho brazo robótico está preparado para el acoplamiento de otros módulos funcionales especializados.

13. Robot según una de las reivindicaciones anteriores, en la que uno de dichos módulos funcionales especializados es un sistema de limpieza de superficies.

14. Robot según la reivindicación anterior, en la que dicho sistema de limpieza de superficies comprende un depósito de CO<2>y un sistema de dispensación, que a su vez comprende una tubería rígida con juntas móviles.

15. Robot según una de las reivindicaciones anteriores, en la que uno de dichos módulos funcionales especializados es un sistema de escaneo LIDAR.

16. Robot según la reivindicación anterior, en la que dicha cámara térmica utiliza un sensor AMG8833, que comprende una matriz de 8x8 sensores térmicos IR con rango de medición de la temperatura de 0 °C a 80 °C.

17. Robot según una de las reivindicaciones anteriores, en la que uno de dichos módulos funcionales especializados es un espesímetro.