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ES2823073B2 - LANDING GEAR ATTACHABLE TO A DRONE STRUCTURE - Google Patents
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Description

TREN DE ATERRIZAJE ACOPLABLE A UNA ESTRUCTURA DE UN DRONLANDING GEAR ATTACHABLE TO A DRONE STRUCTURE

OBJETO DE LA INVENCIÓN.OBJECT OF THE INVENTION.

La invención se encuadra dentro del marco técnico de los sistemas aéreos no tripulados y de la inspección de tuberías industriales.The invention falls within the technical framework of unmanned aerial systems and the inspection of industrial pipes.

La presente invención se refiere a un tren de aterrizaje acoplable a un sistema aéreo no tripulado VTOL para dotarlo de la capacidad de aterrizar y desplazarse sobre y a lo largo de tuberías de distinto diámetro y material.The present invention relates to a landing gear that can be attached to a VTOL unmanned aerial system to provide it with the ability to land and move over and along pipes of different diameters and materials.

Un objeto de la presente invención es proveer un tren de aterrizaje que permita a un vehículo aéreo posicionar sensores en distintos puntos de la superficie externa de tuberías para llevar a cabo tareas de inspección.An object of the present invention is to provide a landing gear that allows an aerial vehicle to position sensors at different points on the external surface of pipes to carry out inspection tasks.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

Las tuberías industriales sufren procesos de degradación en forma de pérdida de material y picaduras por erosión, cavitación, corrosión y fatiga. Existen métodos de inspección no destructivos que permiten medir el espesor de las paredes de los conductos, siendo de especial interés por su precisión e inmediatez la inspección mediante ultrasonidos (UT). Con esta técnica se debe posicionar una sonda piezoeléctrica o una sonda EMAT directamente sobre la superficie interna o externa del punto de la pared a inspeccionar.Industrial pipes suffer degradation processes in the form of material loss and pitting due to erosion, cavitation, corrosion and fatigue. There are non-destructive inspection methods that allow the thickness of the duct walls to be measured, with ultrasound (UT) inspection being of special interest due to its precision and immediacy. With this technique, a piezoelectric probe or an EMAT probe must be positioned directly on the internal or external surface of the point of the wall to be inspected.

Actualmente, para el posicionamiento de los sensores en las tareas de inspección, se recurre a robots especializados, debido a las numerosas ventajas que presentan frente al acceso manual: rapidez y capacidad de acceso, flexibilidad, precisión, seguridad y economía.Currently, for the positioning of sensors in inspection tasks, specialized robots are used, due to the many advantages they have over manual access: speed and access capacity, flexibility, precision, safety and economy.

El mayor desarrollo se ha producido en robots destinados a la inspección interna de tuberías. De hecho, el método más extendido de inspección es la inspección por raspado (pigging) inteligente, que hace uso de dispositivos cargados de sensores que navegan por el interior de los conductos arrastrados por el propio fluido de la tubería. The greatest development has been in robots for internal inspection of pipes. In fact, the most widespread inspection method is intelligent pigging inspection, which makes use of sensor-laden devices that navigate inside the ducts dragged by the pipeline fluid itself.

Para tuberías donde la inspección por raspado no es practicable debido a sus limitaciones, se ha desarrollado una amplia variedad de robots con distintos sistemas de locomoción: ruedas tractoras, orugas, eyección de gas, o mediante mecanismos de anclado y empuje (imitando el movimiento de un gusano). Se encuentran numerosas soluciones comerciales que se aplican activamente. El Pipetel Explorer utiliza ruedas tractoras ajustadas a presión contra la pared del conducto. El Rodis de Diakont dispone de tres orugas que se apoyan en tres puntos distintos de la circunferencia interior de la tubería. El Balboa Viper se propulsa mediante aire comprimido o nitrógeno.For pipes where inspection by scraping is not feasible due to its limitations, a wide variety of robots have been developed with different locomotion systems: tractor wheels, caterpillars, gas ejection, or by means of anchoring and pushing mechanisms (imitating the movement of a worm). Numerous commercial solutions are found and actively applied. The Pipetel Explorer uses drive wheels pressed against the pipe wall. Diakont's Rodis has three tracks that rest on three different points on the inner circumference of the pipe. The Balboa Viper is powered by compressed air or nitrogen.

Sin embargo, existen ciertos inconvenientes. En robots operados por cable es necesario vaciar la tubería y el alcance es limitado por la longitud del cordón. Aquellos que operan sin cable, necesitan puntos especiales de lanzamiento y recogida, no aportan datos en tiempo real y corren el riesgo de quedar atrapados.However, there are certain drawbacks. In cable-operated robots it is necessary to empty the pipe and the scope is limited by the length of the cord. Those that operate without cable, need special launch and collection points, do not provide data in real time and risk being trapped.

En refinerías y plantas nucleares resulta de interés la utilización de robots de inspección externa, puesto que no sufren de los problemas anteriormente mencionados. Actualmente, hay desarrolladas dos tipologías principales de robots para inspección externa. Existen soluciones comerciales, como el Scorpion 2 de Silverwing, que utilizan ruedas u orugas magnéticas para desplazarse por la superficie de las tuberías. Son capaces de avanzar en horizontal, en vertical y atravesar curvas, pero en general no pueden superar obstáculos y están limitados a tuberías metálicas.In refineries and nuclear plants, the use of external inspection robots is of interest, since they do not suffer from the aforementioned problems. Currently, there are two main types of robots developed for external inspection. There are commercial solutions, such as Silverwing's Scorpion 2, that use magnetic wheels or tracks to move across the surface of pipes. They are capable of moving horizontally, vertically, and around curves, but are generally unable to overcome obstacles and are limited to metal pipes.

El principal sistema de locomoción alternativo consiste en una estructura anular dotada de ruedas o cadenas tractoras que obtienen su adherencia de la presión que ejerce el anillo cuando se cierra en torno a la pared del conducto. El Crawler de IMG Ultrasuoni o el Versatrax Microclimber de Inuktun, son ejemplos. Suelen estar limitados a tramos rectos.The main alternative locomotion system consists of an annular structure equipped with wheels or traction chains that obtain their adherence from the pressure exerted by the ring when it closes around the wall of the duct. The Crawler from IMG Ultrasuoni or the Versatrax Microclimber from Inuktun are examples. They are usually limited to straight sections.

Los robots aéreos o drones presentan ventajas en accesibilidad y rapidez para la inspección de tuberías. Drones equipados con sensores se han utilizado para la detección de fugas e inspección de tuberías en gasoductos y oleoductos y también para la inspección de tuberías en plantas industriales, donde siempre se hace la inspección a distancia utilizando cámaras. Aerial robots or drones have advantages in terms of accessibility and speed for pipe inspection. Drones equipped with sensors have been used for leak detection and inspection of pipelines in gas and oil pipelines and also for inspection of pipelines in industrial plants, where inspection is always done remotely using cameras.

Para medir el espesor de las tuberías para prevenir las fugas es necesario que estos drones tengan la capacidad de realizar inspección por contacto mediante ultrasonidos, y para ello es necesario que el dron aterrice, se fije y se desplace sobre la tubería. Existen algunos dispositivos que permiten adaptar el tren de aterrizaje de un dron a terrenos irregulares para no volcar en el aterrizaje, pero no permiten desplegar un dron VTOL sobre una tubería.To measure the thickness of the pipes to prevent leaks, these drones must have the ability to perform contact inspection using ultrasound, and for this it is necessary for the drone to land, fixate and move over the pipe. There are some devices that allow the landing gear of a drone to be adapted to irregular terrain so as not to overturn on landing, but they do not allow a VTOL drone to be deployed on a pipe.

El documento WO2019144227 divulga un aparato rastreador de tubos que incluye una o más ruedas motrices capaces de moverse a lo largo y alrededor de una tubería, y uno o más instrumentos acoplados a las ruedas motrices. Los instrumentos incluyen instrumentos sensores e instrumentos de mantenimiento. El rastreador de tubos incluye un mecanismo de retención que retiene las ruedas motrices contra la superficie exterior de la tubería. El mecanismo de retención proporciona posiciones ajustables para las ruedas motrices. El aparato incluye un controlador para mover las ruedas motrices y operar los instrumentos. Sin embargo, el aparato es complejo y costoso debido a que el movimiento sobre la tubería se basa en un mecanismo de ruedas motrices que es complicado de adaptar a las tuberías y sus irregularidades. Además no es posible usarlo como tren de aterrizaje de un dron.WO2019144227 discloses a pipe tracker apparatus including one or more drive wheels capable of moving along and around a pipe, and one or more instruments coupled to the drive wheels. The instruments include sensing instruments and maintenance instruments. The pipe tracker includes a retention mechanism that holds the drive wheels against the outer surface of the pipe. The retention mechanism provides adjustable positions for the drive wheels. The apparatus includes a controller to move the drive wheels and operate the instruments. However, the apparatus is complex and expensive because the movement on the pipe is based on a drive wheel mechanism that is difficult to adapt to the pipes and their irregularities. In addition, it is not possible to use it as a drone landing gear.

El documento RU2707644, publicado con posterioridad a la fecha de solicitud de la presente invención, divulga un robot para el diagnóstico automático y automatizado de objetos como gasoductos y oleoductos. El robot tiene una plataforma principal móvil con ruedas laterales conectadas a través de un controlador para activar una unidad con tracción en las ruedas motrices. También comprende una cámara de video, una unidad de iluminación, un detector de gas y un panel de control universal del robot. Además, el robot está equipado con una plataforma aerodinámica con ruedas de apoyo y una hélice con estabilización horizontal a la izquierda, y otra a la derecha, así como, un controlador de los propulsores. El uso de ruedas laterales motrices hace complejo el sistema y dificulta su implementación en el guiado del robot sobre la tubería.Document RU2707644, published after the application date of the present invention, discloses a robot for the automatic and automated diagnosis of objects such as gas and oil pipelines. The robot has a mobile main platform with side wheels connected via a controller to activate a drive with drive wheels. It also comprises a video camera, a lighting unit, a gas detector and a universal robot control panel. In addition, the robot is equipped with an aerodynamic platform with support wheels and a propeller with horizontal stabilization on the left and one on the right, as well as a propeller controller. The use of lateral drive wheels makes the system complex and makes it difficult to implement it in guiding the robot on the pipe.

El documento CN110614623, publicado con posterioridad a la fecha de solicitud de la presente invención, divulga un robot de detección de tuberías de radio variable autoadaptativo que comprende un mecanismo de accionamiento, un bastidor principal, un mecanismo de amortiguación, un sistema de detección y un sistema de control. El mecanismo de accionamiento utiliza cuatro motores fuera del eje para impulsar de forma independiente cuatro ruedas. Mediante movimientos diferenciales permite movimientos de rotación y similares, y realiza un patrullaje en todas direcciones de una tubería. El mecanismo de amortiguación está equipado con un amortiguador de resorte, para permitir al robot continuar cuando encuentra una protuberancia debida a una conexión entre tuberías, poniéndose a horcajadas sobre dicha protuberancia para cruzarla. Seguidamente, el robot recupera su tamaño original bajo la acción del resorte para seguir avanzando. Este robot permite realizar un ajuste automático según el radio de la superficie exterior de la tubería, sin la necesidad de una fuente de energía externa y reduciendo la complejidad de la estructura. Esta solución también resulta compleja y costosa debido a su mecanismo de amortiguación con resorte y a la implementación de tracción en dicho mecanismo, lo cual permite adaptarse a las irregularidades pero complica su uso y mantenimiento. Además no es posible usarlo como tren de aterrizaje de un dron.Document CN110614623, published after the application date of the present invention, discloses a self-adaptive variable radius pipe detection robot comprising a drive mechanism, a main frame, a damping mechanism, a detection system and a control system. The drive mechanism uses four off-axis motors to independently drive four wheels. Through differential movements it allows movements rotation and the like, and patrols in all directions of a pipeline. The damping mechanism is equipped with a spring damper, to allow the robot to continue when it encounters a bump due to a pipe connection, straddling the bump to cross it. The robot then recovers its original size under the action of the spring to continue moving forward. This robot allows automatic adjustment according to the radius of the outer surface of the pipe, without the need for an external power source and reducing the complexity of the structure. This solution is also complex and expensive due to its spring damping mechanism and the implementation of traction in said mechanism, which allows it to adapt to irregularities but complicates its use and maintenance. In addition, it is not possible to use it as a drone landing gear.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invención describe un tren de aterrizaje con capacidad para desplegar sobre la superficie externa de tuberías industriales de diversos tamaños y materiales, un dron VTOL dotado con sensores destinado a efectuar tareas de inspección en puntos que no son accesibles mediante los robots para inspección externa habituales.The present invention describes a landing gear capable of deploying on the external surface of industrial pipes of various sizes and materials, a VTOL drone equipped with sensors intended to carry out inspection tasks at points that are not accessible by usual external inspection robots. .

Específicamente, el tren de aterrizaje está destinado a la realización de tareas de inspección externa de tuberías industriales por ultrasonidos mediante un dron VTOL dotado con sensores, que pueden ser de tipo EMAT, de modo que el dron se posiciona encima de la tubería a inspeccionar.Specifically, the landing gear is designed to carry out external ultrasonic inspection of industrial pipes using a VTOL drone equipped with sensors, which can be of the EMAT type, so that the drone is positioned above the pipe to be inspected.

A diferencia de los sistemas para inspección externa basados en anillos, este tren de aterrizaje se acopla a un dron capaz de acceder volando a puntos de las tuberías a los que no pueden acceder los robots de inspección externa por la presencia de obstáculos en el recorrido sobre la tubería. El sistema de fijación del tren de aterrizaje de la invención, con forma de pinza, al contrario del anillo, puede abrirse y cerrarse permitiendo el acople y desacople remoto.Unlike ring-based external inspection systems, this landing gear is coupled to a drone capable of flying to pipe points that external inspection robots cannot access due to the presence of obstacles along the way. The pipe. The fixing system of the landing gear of the invention, in the form of a clip, unlike the ring, can be opened and closed allowing remote coupling and uncoupling.

El tren de aterrizaje, está por tanto destinado a acoplarse a la estructura de un dron VTOL (de aterrizaje y despegue vertical) y comprende elementos que se acoplan a una superficie inferior de un dron VTOL, en particular, al menos dos mecanismos de pinza, preferiblemente, uno situado en una zona frontal y otro en una zona trasera, y un mecanismo de rueda tractora orientable situado en la zona central de la superficie inferior del dron.The landing gear is therefore intended to be coupled to the structure of a VTOL (vertical take-off and landing) drone and comprises elements that are coupled to a lower surface of a VTOL drone, in particular, at least two clamp mechanisms, preferably, one located in a front area and another in a rear area, and a steerable tractor wheel mechanism located in the central area of the bottom surface of the drone.

El mecanismo de pinza comprende una estructura de acoplamiento al dron, para ser acoplada a la superficie inferior del dron, un cuerpo central; dos brazos laterales, que preferentemente tienen forma de L, y un primer actuador que conduce el movimiento de los brazos.The clip mechanism comprises a drone coupling structure, to be coupled to the lower surface of the drone, a central body; two side arms, which are preferably L-shaped, and a first actuator that drives the movement of the arms.

El cuerpo central se conecta a la estructura de acoplamiento del dron y aloja el primer actuador. Los brazos laterales comprenden una cara interna y un extremo interior, y están unidos al cuerpo de la pinza, de modo que pueden pivotar alrededor de dicho extremo interior. De esta forma, el primer actuador puede conducir el movimiento de los brazos, haciendo que éstos pivoten en torno a su extremo interior, resultando en un movimiento de apertura y cierre de la pinza.The central body connects to the drone's docking structure and houses the first actuator. The lateral arms comprise an internal face and an internal end, and are attached to the body of the clamp, so that they can pivot around said internal end. In this way, the first actuator can drive the movement of the arms, causing them to pivot around their inner end, resulting in an opening and closing movement of the clamp.

Los brazos además comprenden ruedas omnidireccionales que se acoplan a la cara interna de dichos brazos, de modo que una vez que el mecanismo de pinza se acopla a una tubería, las ruedas omnidireccionales quedan en contacto con dicha tubería.The arms also comprise omnidirectional wheels that are coupled to the inner face of said arms, so that once the gripper mechanism is coupled to a pipe, the omnidirectional wheels are in contact with said pipe.

Los brazos pueden pivotar en torno a su extremo interior haciendo uso de un par de vástagos laterales, que comprende el cuerpo central. Para ello, los brazos pueden tener en su extremo interior agujeros pasantes, de modo que los vástagos laterales pasan a través de dichos agujeros pasantes.The arms can pivot around their inner end by making use of a pair of lateral rods, which comprise the central body. For this, the arms can have through holes at their inner end, so that the lateral rods pass through said through holes.

Preferentemente, los mecanismos de pinza comprenden un tren de engranajes, para permitir el movimiento de los brazos. El tren de engranajes a su vez puede comprender a su salida un primer y un segundo engranaje que giran a la misma velocidad y en sentidos opuestos con el fin de permitir el cierre de la pinza. Asimismo, los brazos pueden tener en su extremo interior una cremallera semicircular concéntrica al agujero pasante, para engranar en el tren de engranajes del cuerpo de la pinza.Preferably, the gripper mechanisms comprise a train of gears, to allow movement of the arms. The gear train in turn can comprise a first and a second gear at its output that rotate at the same speed and in opposite directions in order to allow the clamp to close. Likewise, the arms may have at their inner end a semicircular rack concentric to the through hole, to engage in the gear train of the caliper body.

Por otro lado, el cuerpo central, preferiblemente está formado por dos paneles complementarios separados mediante separadores tubulares, de modo que se garantiza la separación idónea entre los paneles complementarios para permitir la rotación de los brazos. On the other hand, the central body is preferably formed by two complementary panels separated by tubular spacers, so as to guarantee the ideal separation between the complementary panels to allow the rotation of the arms.

En la pared interna de cada brazo, se pueden acoplar las ruedas omnidireccionales mediante una segunda suspensión articulada. Estas ruedas omnidireccionales son el elemento que contacta con la pared externa de la tubería cuando cierra la pinza en torno a la misma, permitiendo el desplazamiento sin deslizar en la dirección longitudinal de la tubería y en la dirección circunferencial.On the inner wall of each arm, the omnidirectional wheels can be attached by means of a second articulated suspension. These omnidirectional wheels are the element that contacts the external wall of the pipe when the clamp closes around it, allowing movement without slipping in the longitudinal direction of the pipe and in the circumferential direction.

La segunda suspensión articulada, de forma preferente, comprende una primera horquilla, una segunda horquilla y un segundo amortiguador. Así, la primera horquilla y la segunda horquilla, se unen entre s í y a l a rueda omnidireccional por su parte abierta, haciendo uso de un eje pasante para la rueda omnidireccional.The second articulated suspension preferably comprises a first wishbone, a second wishbone and a second shock absorber. Thus, the first fork and the second fork are joined to each other and to the omnidirectional wheel by their open part, making use of a through axle for the omnidirectional wheel.

Por su parte, el segundo amortiguador, comprende dos vástagos, un primer vástago y un segundo vástago, de modo que el primer vástago está unido a la cara interna del brazo.For its part, the second shock absorber comprises two rods, a first rod and a second rod, so that the first rod is attached to the inner face of the arm.

La parte cerrada de la primera horquilla se une con la cara interna del brazo y la parte cerrada de la segunda horquilla se une al segundo vástago del segundo amortiguador.The closed part of the first fork joins the inner face of the arm and the closed part of the second fork joins the second stem of the second shock absorber.

El mecanismo de rueda tractora orientable comprende una plataforma fija que se acopla a la superficie inferior del dron, una plataforma móvil, que gira con respecto a la plataforma fija por medio de un segundo actuador, una rueda tractora, unida a la plataforma móvil y un tercer actuador, que conduce el movimiento de la rueda tractora.The steerable tractor wheel mechanism comprises a fixed platform that is attached to the bottom surface of the drone, a mobile platform, which rotates with respect to the fixed platform by means of a second actuator, a tractor wheel, attached to the mobile platform and a third actuator, which drives the movement of the drive wheel.

La plataforma fija, preferentemente comprende un hueco circular en su interior, cuya pared interna presenta una cremallera circular y, en su borde superior, tiene un bisel que puede alojar un conjunto de bolas de rodamiento.The fixed platform preferably comprises a circular hole inside, the inner wall of which has a circular rack and, on its upper edge, has a bevel that can house a set of bearing balls.

La plataforma móvil por su parte puede estar formada por un panel superior y panel inferior, preferentemente circulares, que se cierran a presión sobre la parte superior e inferior del hueco central de la plataforma fija y se apoyan sobre las bolas de rodamiento para girar en torno al eje vertical respecto de la plataforma fija.The mobile platform, for its part, can be formed by an upper panel and a lower panel, preferably circular, which are closed by pressure on the upper and lower part of the central hole of the fixed platform and rest on the bearing balls to rotate around. to the vertical axis with respect to the fixed platform.

El segundo actuador está unido a la plataforma móvil y comprende un piñón central que engrana en la cremallera circular de la plataforma fija, permitiendo controlar la orientación de la plataforma móvil. The second actuator is attached to the mobile platform and comprises a central pinion that meshes with the circular rack of the fixed platform, allowing the orientation of the mobile platform to be controlled.

La rueda tractora se une a la plataforma móvil mediante una primera suspensión articulada que aloja el tercer actuador y puede comprender un panel rígido, un segundo soporte y un primer amortiguador, que comprende dos vástagos.The drive wheel is attached to the mobile platform by means of a first articulated suspension that houses the third actuator and may comprise a rigid panel, a second support and a first shock absorber, which comprises two rods.

El panel rígido se conecta con el panel inferior de la plataforma móvil, mediante un primer soporte, con un primer vástago del amortiguador y con el soporte.The rigid panel is connected with the lower panel of the mobile platform, by means of a first support, with a first rod of the shock absorber and with the support.

El soporte se conecta con la zona inferior del panel rígido y se une a un segundo vástago del amortiguador y a la rueda tractora. Además, el soporte aloja el tercer actuador, que se conecta lateralmente a dicho soporte y a la rueda tractora, para producir su movimiento.The bracket connects to the bottom of the rigid panel and is attached to a second shock absorber rod and the drive wheel. In addition, the support houses the third actuator, which is connected laterally to said support and to the drive wheel, to produce its movement.

La primera suspensión articulada de la rueda tractora está dimensionada de forma que cuando los mecanismos de pinza del dron se cierran en torno a la tubería, la rueda tractora queda presionada contra la pared externa del tubo, generando tracción cuando es conducida por su el tercer actuador.The first articulated drive wheel suspension is dimensioned so that when the drone's clamp mechanisms close around the pipe, the drive wheel is pressed against the outer wall of the pipe, generating traction when driven by its third actuator. .

La plataforma móvil permite orientar la rueda tractora en la dirección longitudinal o transversal del tubo. Con la rueda tractora orientada en la dirección transversal, la tracción ayuda a estabilizar el balanceo del dron VTOL. Con la rueda tractora orientada en la longitud longitudinal, la tracción desplaza el dron a lo largo de la tubería. En el movimiento de avance, el balanceo del dron es estabilizado exclusivamente por el sistema de propulsión del dron VTOL.The mobile platform allows to orient the tractor wheel in the longitudinal or transversal direction of the tube. With the drive wheel oriented in the transverse direction, the traction helps to stabilize the roll of the VTOL drone. With the drive wheel oriented in the longitudinal length, the drive moves the drone along the pipe. In forward motion, the roll of the drone is exclusively stabilized by the VTOL drone propulsion system.

En el caso de una operación de inspección mediante un dron VTOL bajo el control remoto de un piloto, la emisora del piloto y el sistema de recepción del dron cuentan con cuatro canales adicionales para controlar los actuadores de los mecanismos de pinza y de rueda tractora. Los mecanismos de pinza y el mecanismo de rueda tractora se acoplan a la superficie inferior del dron y se conectan los actuadores a sus respectivos canales del receptor del dron.In the case of an inspection operation by means of a VTOL drone under the remote control of a pilot, the pilot's transmitter and the drone's reception system have four additional channels to control the actuators of the gripper and tractor wheel mechanisms. The clamp mechanisms and the tractor wheel mechanism are attached to the bottom surface of the drone and the actuators are connected to their respective channels on the drone's receiver.

La operación se inicia con el dron en tierra, apoyado sobre las puntas de los brazos, con los mecanismos de pinza en una posición abierta, y con la rueda tractora orientada en la dirección perpendicular a la de avance del dron. El piloto despega y posiciona el dron estacionario en la vertical de en un punto de la tubería próximo al de inspección. El piloto dirige un descenso vertical a baja velocidad hasta que la rueda tractora del tren de aterrizaje hace contacto con la tubería, momento en el que se acciona el primer actuador para producir el cierre de los mecanismos de pinza.The operation begins with the drone on the ground, supported on the tips of the arms, with the clamp mechanisms in an open position, and with the drive wheel oriented in the direction perpendicular to the drone's forward direction. The pilot takes off and positions the drone vertically at a point on the pipeline close to the inspection point. The pilot directs a low speed vertical descent until the drive gear drive wheel The landing makes contact with the pipe, at which point the first actuator is actuated to cause the clamp mechanisms to close.

Mediante el control del tercer actuador, que controla la rueda tractora orientada en la dirección transversal del tubo, y del sistema propulsivo del dron el piloto puede mantener estabilizado el balanceo del dron mientras está fijo para tomar las medidas con los sensores con los que está equipado.By controlling the third actuator, which controls the drive wheel oriented in the transverse direction of the tube, and the drone's propulsion system, the pilot can maintain the drone's roll stabilized while it is fixed to take measurements with the sensors with which it is equipped. .

Con el fin de desplazar el dron sobre la tubería hasta otro punto, el piloto comanda el segundo actuador, que controla el giro de la plataforma móvil del mecanismo de rueda tractora, alineándola con la dirección longitudinal del dron y posteriormente comanda el tercer actuador, que controla la rueda tractora, para generar tracción en el sentido deseado. Una vez que el dron alcanza el nuevo punto, se comanda el segundo actuador para alinear la rueda con la dirección transversal al tubo.In order to move the drone over the pipe to another point, the pilot commands the second actuator, which controls the rotation of the mobile platform of the drive wheel mechanism, aligning it with the longitudinal direction of the drone and then commands the third actuator, which controls the drive wheel, to generate traction in the desired direction. Once the drone reaches the new point, the second actuator is commanded to align the wheel with the cross direction of the tube.

Terminada la operación, el piloto comanda el primer actuador para permitir la apertura de las pinzas, se separa de la tubería mediante un despegue vertical y conduce el dron hasta el punto de aterrizaje, tomando tierra con los mecanismos de pinza en una posición abierta.Once the operation is finished, the pilot commands the first actuator to allow the opening of the clamps, it separates from the pipe through a vertical takeoff and drives the drone to the landing point, landing with the clamp mechanisms in an open position.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1.- vista en perspectiva de una realización preferente de la invención que comprende dos mecanismos de pinza y un mecanismo de rueda tractora.Fig. 1.- perspective view of a preferred embodiment of the invention comprising two gripper mechanisms and a drive wheel mechanism.

Fig. 2.- vista inferior de la realización preferente de la invención mostrada en la Figura 1.Fig. 2.- Bottom view of the preferred embodiment of the invention shown in Figure 1.

Fig. 3.- Vista en perspectiva del despiece del cuerpo central con los brazos montados y el primer actuador.Fig. 3.- Exploded perspective view of the central body with the assembled arms and the first actuator.

Fig. 4.- Vista en perspectiva del despiece del cuerpo central y el primer actuador.Fig. 4.- Exploded perspective view of the central body and the first actuator.

Fig. 5.- Vista frontal de uno de los brazos del mecanismo de pinza, con las ruedas omnidireccionales montadas. Fig. 5.- Front view of one of the arms of the clamp mechanism, with the omnidirectional wheels mounted.

Fig. 6.- Vista en perspectiva del despiece de una rueda omnidireccional.Fig. 6.- Exploded perspective view of an omnidirectional wheel.

Fig. 7.- Vista en perspectiva del despiece del cuerpo de la pinza, mostrando el ensamblado de los brazos.Fig. 7.- Exploded perspective view of the clamp body, showing the assembly of the arms.

Fig. 8.- Vista frontal del cuerpo central con los brazos montados.Fig. 8.- Front view of the central body with the arms assembled.

Fig. 9.- Vista en perspectiva del ensamblado del cuerpo central a la estructura de acoplamiento y de ésta a la superficie inferior del dron.Fig. 9.- Perspective view of the assembly of the central body to the coupling structure and from this to the lower surface of the drone.

Fig. 10.- Vista en perspectiva del mecanismo de rueda tractora.Fig. 10.- Perspective view of the drive wheel mechanism.

Fig. 11.- Vista en perspectiva del del mecanismo de rueda tractora incluyendo parte de la estructura de suspensión.Fig. 11.- Perspective view of the drive wheel mechanism including part of the suspension structure.

Fig. 12.- Vista en perspectiva del despiece de la primera suspensión articulada, el tercer actuador y la rueda tractora.Fig. 12.- Exploded perspective view of the first articulated suspension, the third actuator and the drive wheel.

Fig. 13.- Vista frontal del tren de aterrizaje unido a un dron, acoplado a un conducto, con las pinzas cerradas en torno al mismo y con la rueda tractora apoyada sobre la pared exterior.Fig. 13.- Front view of the landing gear attached to a drone, coupled to a conduit, with the clamps closed around it and with the drive wheel resting on the outer wall.

Fig. 14.- Vista lateral del tren de aterrizaje unido a un dron, mostrado en la Figura 13.Fig. 14.- Side view of the landing gear attached to a drone, shown in Figure 13.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

La invención se refiere a un tren de aterrizaje destinado a acoplarse a un dron VTOL, de aterrizaje y despegue vertical. El tren de aterrizaje de la invención permite que el dron, al que está destinado a acoplarse, pueda posarse sobre una tubería para su inspección por ultrasonidos, mantenerse unido a dicha tubería y desplazarse a lo largo de la misma.The invention refers to a landing gear intended to be coupled to a VTOL drone, for vertical landing and takeoff. The landing gear of the invention allows the drone, to which it is intended to be coupled, to land on a pipe for ultrasonic inspection, remain attached to said pipe and move along it.

La Figura 1 muestra una realización preferente del tren de aterrizaje de la invención. El tren de aterrizaje comprende dos mecanismos de pinza (1) y un mecanismo de rueda tractora (2). Ambos mecanismos (1, 2) están adaptados para ser acoplables a una superficie inferior del dron (3). Figure 1 shows a preferred embodiment of the landing gear of the invention. The landing gear comprises two clamp mechanisms (1) and a drive wheel mechanism (2). Both mechanisms (1, 2) are adapted to be coupled to a lower surface of the drone (3).

Cada mecanismo de pinza (1) comprende una estructura de acoplamiento (4) al dron, la cual tiene forma de celosía, acoplable a la superficie inferior del dron (3), en particular, los mecanismos de pinza (1) están destinados a acoplarse en una zona anterior y en una zona posterior, respectivamente, de dicha superficie inferior del dron (3).Each clamp mechanism (1) comprises a coupling structure (4) to the drone, which is in the form of a lattice, attachable to the lower surface of the drone (3), in particular, the clamp mechanisms (1) are intended to be coupled in a front area and in a rear area, respectively, of said lower surface of the drone (3).

Cada mecanismo de pinza (1) también comprende un cuerpo central (5) y dos brazos (6), destinados a pivotar alrededor de dicho cuerpo central (5). Los brazos (6) del mecanismo de pinza (1) tienen forma de L para permitir rodear una tubería cuando el mecanismo de pinza (1) se cierra. Cada uno de los brazos (6) comprende, a su vez, dos ruedas omnidireccionales (7) unidas a los brazos (6) en dos puntos.Each clamp mechanism (1) also comprises a central body (5) and two arms (6), designed to pivot around said central body (5). The arms (6) of the clamp mechanism (1) are L-shaped to allow them to surround a pipe when the clamp mechanism (1) is closed. Each of the arms (6) comprises, in turn, two omnidirectional wheels (7) joined to the arms (6) at two points.

Además, el mecanismo de pinza (1) comprende un primer actuador (9) acoplado al cuerpo central (5) y conectado mecánicamente con los brazos (6) con el fin de producir el movimiento de rotación de los mismos alrededor del cuerpo central (5).In addition, the clamp mechanism (1) comprises a first actuator (9) coupled to the central body (5) and mechanically connected to the arms (6) in order to produce their rotational movement around the central body (5). ).

La Figura 2 muestra otra vista del tren de aterrizaje de la invención. El mecanismo de rueda tractora (2) del tren de aterrizaje mostrado en la Figura 2 comprende una plataforma fija (10), acoplable a la superficie inferior del dron (3), en particular, en una zona central de dicha superficie inferior del dron (3), una plataforma móvil (11) configurada para rotar con respecto a la plataforma fija (10), una primera suspensión (14) articulada, que incorpora un primer amortiguador (49), una rueda tractora (13), unida a la plataforma móvil (11) por medio de la primera suspensión (14) articulada, un segundo actuador (12) conectado a la plataforma móvil (11) para provocar un movimiento de rotación de dicha plataforma móvil (11), y un tercer actuador (15) alojado en la primera suspensión (14) y conectado a la rueda tractora (13) para provocar su movimiento.Figure 2 shows another view of the landing gear of the invention. The drive wheel mechanism (2) of the landing gear shown in Figure 2 comprises a fixed platform (10), attachable to the lower surface of the drone (3), in particular, in a central area of said lower surface of the drone ( 3), a mobile platform (11) configured to rotate with respect to the fixed platform (10), a first articulated suspension (14), incorporating a first shock absorber (49), a drive wheel (13), attached to the platform mobile (11) by means of the first articulated suspension (14), a second actuator (12) connected to the mobile platform (11) to cause a rotational movement of said mobile platform (11), and a third actuator (15) housed in the first suspension (14) and connected to the drive wheel (13) to cause its movement.

La figura 3 muestra un detalle del montaje de los brazos (6) laterales en el cuerpo central (5). Dicho cuerpo central (5) comprende dos paneles complementarios (18, 35) separados por un conjunto de separadores (36) tubulares que aseguran que la distancia entre ambos paneles complementarios (18, 35) es la deseada.Figure 3 shows a detail of the assembly of the lateral arms (6) in the central body (5). Said central body (5) comprises two complementary panels (18, 35) separated by a set of tubular spacers (36) that ensure that the distance between both complementary panels (18, 35) is the desired one.

Entre los paneles complementarios (18, 35) se dispone un tren de engranajes (24) acoplado a un primer panel complementario (18). El primer panel complementario (18), además, soporta el primer actuador (9), disponiéndose entre ambos elementos un adaptador (19). El tren de engranajes (24) situado entre los paneles complementarios (18, 35) se conecta mecánicamente con los brazos (6) laterales, de modo que el movimiento de dicho tren de engranajes (24) provoca el movimiento de los brazos (6) laterales, produciendo la apertura o cierre del mecanismo de pinza (1).Between the complementary panels (18, 35) there is a gear train (24) coupled to a first complementary panel (18). The first complementary panel (18) also supports the first actuator (9), an adapter (19) being arranged between both elements. The gear train (24) located between the complementary panels (18, 35) is mechanically connected with the lateral arms (6), so that the movement of said gear train (24) causes the movement of the lateral arms (6), producing the opening or closing of the clamp mechanism ( one).

Los brazos (6) laterales, mostrados en la figura 3, también comprenden un extremo interior, que es el que se une con el cuerpo central (5), y una cara interna, la superficie situada en la dirección de cierre del mecanismo de pinza (1), a la que se unen dos ruedas omnidireccionales (7) en cada brazo (6), de modo que cuando el mecanismo de pinza (1) se cierra en torno a una tubería, las ruedas omnidireccionales (7) quedan en contacto con dicha tubería. Las ruedas omnidireccionales (7) se unen a la cara interna de los brazos (6) laterales por medio de una segunda suspensión (8) articulada.The lateral arms (6), shown in figure 3, also comprise an inner end, which is the one that joins the central body (5), and an inner face, the surface located in the closing direction of the clamp mechanism. (1), to which two omnidirectional wheels (7) are attached on each arm (6), so that when the clamp mechanism (1) closes around a pipe, the omnidirectional wheels (7) are in contact with that pipe. The omnidirectional wheels (7) are attached to the inner face of the lateral arms (6) by means of a second articulated suspension (8).

La figura 4 muestra una vista detallada del primer panel complementario (18) del cuerpo central (5), el tren de engranajes (24) y el primer actuador (9). Así, el primer panel complementario (18) del cuerpo central (5) comprende un vástago central (23), que soporta un primer engranaje (26) del tren de engranajes (24), y otros dos vástagos laterales (22), que soportan cada uno de los brazos (6) laterales respectivamente. El tren de engranajes (24), en este caso, está formado por el primer engranaje (26) y un segundo engranaje (25), que giran a la misma velocidad, pero en direcciones opuestas para engranar en los brazos (6) laterales y producir en ellos un movimiento rotacional de apertura o cierre del mecanismo de pinza (1). El adaptador (19) es una superficie que conecta mecánicamente el primer actuador (9) con el primer panel complementario (18) del cuerpo central (5) y comprende una ranura central (21) que permite la conexión entre el primer actuador (9) y el tren de engranajes (24) situado entre los dos paneles complementarios (18, 35). Asimismo, el primer panel complementario (18) también comprende una ranura de acoplamiento (20) que permite la conexión entre el primer actuador (9) y el tren de engranajes (24).Figure 4 shows a detailed view of the first complementary panel (18) of the central body (5), the gear train (24) and the first actuator (9). Thus, the first complementary panel (18) of the central body (5) comprises a central rod (23), which supports a first gear (26) of the gear train (24), and two other lateral rods (22), which support each of the lateral arms (6) respectively. The gear train (24), in this case, is formed by the first gear (26) and a second gear (25), which rotate at the same speed, but in opposite directions to engage in the lateral arms (6) and produce in them a rotational opening or closing movement of the clamp mechanism (1). The adapter (19) is a surface that mechanically connects the first actuator (9) with the first complementary panel (18) of the central body (5) and comprises a central slot (21) that allows the connection between the first actuator (9) and the gear train (24) located between the two complementary panels (18, 35). Likewise, the first complementary panel (18) also comprises a coupling slot (20) that allows the connection between the first actuator (9) and the gear train (24).

La Figura 5 muestra un detalle de un brazo (6) lateral, incorporando las ruedas omnidireccionales (7). El brazo (6) lateral comprende en su extremo interior un agujero pasante (27), que permite la conexión con el cuerpo central (5), y una cremallera semicircular (28), que engrana con el tren de engranajes (24) situado en el interior de dicho cuerpo central (5). Además, al brazo (6) lateral se une cada una de las ruedas omnidireccionales (7) por medio de dos taladros (29, 30), situados en las inmediaciones de la cara interna, a los que se conectan por medio de la segunda suspensión (8) articulada. Figure 5 shows a detail of a lateral arm (6), incorporating omnidirectional wheels (7). The lateral arm (6) comprises a through hole (27) at its inner end, which allows connection to the central body (5), and a semicircular rack (28), which meshes with the gear train (24) located in inside said central body (5). In addition, each of the omnidirectional wheels (7) is attached to the lateral arm (6) by means of two holes (29, 30), located in the vicinity of the internal face, to which they are connected by means of the second suspension (8) articulated.

La figura 6, muestra un detalle específico del montaje de las ruedas omnidireccionales (7) y la segunda suspensión (8) articulada. Dicha segunda suspensión (8) articulada está formada por dos horquillas rígidas (31, 32), que tienen un extremo abierto y un extremo cerrado, un eje pasante (34) y un segundo amortiguador (33) con dos vástagos. Así, se colocan ambas horquillas rígidas (31,32) con el extremo abierto alineado con un eje de rotación de la rueda omnidireccional (7), de modo que una primera horquilla (31) entra en contacto con la rueda omnidireccional (7), mientras que una segunda horquilla (32) se apoya sobre la primera horquilla (31). A continuación, el eje pasante (34) une las dos horquillas a la rueda omnidireccional (7), de modo que permite la rotación de la rueda omnidireccional (7) alrededor del eje pasante (34), y el movimiento relativo de la primera horquilla (31) y la segunda horquilla (32) con respecto a la rueda omnidireccional (7) y entre sí.Figure 6 shows a specific detail of the assembly of the omnidirectional wheels (7) and the second articulated suspension (8). Said second articulated suspension (8) is formed by two rigid forks (31, 32), which have an open end and a closed end, a through axle (34) and a second shock absorber (33) with two rods. Thus, both rigid forks (31,32) are placed with the open end aligned with an axis of rotation of the omnidirectional wheel (7), so that a first fork (31) comes into contact with the omnidirectional wheel (7), while a second fork (32) rests on the first fork (31). Next, the thru-axle (34) joins the two forks to the omni-directional wheel (7), so that it allows the rotation of the omni-directional wheel (7) around the thru-axle (34), and the relative movement of the first fork (31) and the second fork (32) with respect to the omnidirectional wheel (7) and with each other.

La primera horquilla (31) se une a un primer taladro (29) de los dos taladros (29, 30), situados en las inmediaciones de la cara interna, pudiendo rotar en torno a dicho primer taladro (29), mientras que la segunda horquilla (32) se une a un primer vástago de los dos vástagos del segundo amortiguador (33), pudiendo rotar en torno a dicho primer vástago, y un segundo vástago del segundo amortiguador (33) se une un segundo taladro (30) de la cara interna del brazo (6), pudiendo rotar en torno a dicho segundo taladro (30).The first fork (31) is attached to a first hole (29) of the two holes (29, 30), located in the vicinity of the internal face, being able to rotate around said first hole (29), while the second fork (32) is attached to a first stem of the two stems of the second shock absorber (33), being able to rotate around said first stem, and a second stem of the second shock absorber (33) is attached to a second hole (30) of the internal face of the arm (6), being able to rotate around said second hole (30).

Las figuras 7 y 8 muestran dos vistas del montaje del primer panel complementario (18) del cuerpo central (5) y los brazos (6) laterales. Los vástagos laterales (22) se introducen por los agujeros pasantes (27) del extremo interno de los brazos (6), a la vez que el primer engranaje (26) y el segundo engranaje (25) del tren de engranajes (24) engranan con la cremallera semicircular (28) de los brazos (6). Así, los brazos (6), arrastrados por la cremallera semicircular (28) engranada al tren de engranajes (24) que acciona el primer actuador (9), pivotan alrededor de los vástagos laterales (22) del cuerpo central (5), produciendo un movimiento de apertura o cierre del mecanismo de pinza (1).Figures 7 and 8 show two views of the assembly of the first complementary panel (18) of the central body (5) and the lateral arms (6). The lateral rods (22) are inserted through the through holes (27) at the internal end of the arms (6), at the same time that the first gear (26) and the second gear (25) of the gear train (24) mesh with the semicircular rack (28) of the arms (6). Thus, the arms (6), driven by the semicircular rack (28) geared to the gear train (24) that drives the first actuator (9), pivot around the lateral rods (22) of the central body (5), producing an opening or closing movement of the clamp mechanism (1).

La figura 9, muestra una vista del montaje del conjunto formado por el cuerpo central (5) y los brazos (6) laterales, y la superficie inferior del dron (3). La conexión se realiza por medio de la estructura de acoplamiento (4), que comprende un primer conjunto de orificios de conexión (38) en su zona inferior para unir, mediante una unión atornillada, dicha estructura de acoplamiento (4) al cuerpo central (5), que comprende a su vez un conjunto de orificios complementarios (39) en su zona superior. Asimismo, la estructura de acoplamiento (4) también comprende un segundo conjunto de orificios de conexión (37) en su zona superior para unir, mediante una unión atornillada, dicha estructura de acoplamiento (4) a la superficie inferior del dron (3), que, a su vez, comprende un primer conjunto de agujeros de acoplamiento (16) para permitir dicha unión.Figure 9 shows an assembly view of the assembly formed by the central body (5) and the lateral arms (6), and the lower surface of the drone (3). The connection is made by means of the coupling structure (4), which comprises a first set of connection holes (38) in its lower area to join, by means of a screwed joint, said coupling structure (4) to the central body ( 5), which in turn comprises a set of complementary holes (39) in its upper area. Also, the structure The coupling structure (4) also comprises a second set of connection holes (37) in its upper area to join, by means of a screwed joint, said coupling structure (4) to the lower surface of the drone (3), which, in turn, time, it comprises a first set of coupling holes (16) to allow said union.

La figura 10 muestra una vista del mecanismo de rueda tractora (2), donde se aprecia que la plataforma fija (10) comprende un hueco central interior y la plataforma móvil (11) se encuentra situada en el interior de dicho hueco central. Además, la plataforma fija (10) comprende un conjunto de pestañas horadadas (40) para permitir la unión de dicha plataforma fija (10) a la superficie inferior del dron (3), que también comprende un segundo conjunto de agujeros de acoplamiento (17). La primera suspensión (14) articulada conecta la plataforma móvil (11) a la rueda tractora (13) y soporta el segundo actuador (12) y el tercer actuador (15).Figure 10 shows a view of the drive wheel mechanism (2), where it can be seen that the fixed platform (10) comprises an interior central hole and the mobile platform (11) is located inside said central hole. In addition, the fixed platform (10) comprises a set of perforated flanges (40) to allow the attachment of said fixed platform (10) to the lower surface of the drone (3), which also comprises a second set of coupling holes (17). ). The first articulated suspension (14) connects the mobile platform (11) to the drive wheel (13) and supports the second actuator (12) and the third actuator (15).

La Figura 11 muestra un despiece del mecanismo de rueda tractora (2), que incluye la plataforma fija (10), la plataforma móvil (11), la primera suspensión (14) articulada y el segundo actuador (12). En el hueco central interior de la plataforma fija (10) se dispone una cremallera circular (44) y un bisel (43), situado en el borde superior del hueco central interior, destinado a alojar un conjunto de bolas de rodamiento.Figure 11 shows an exploded view of the drive wheel mechanism (2), which includes the fixed platform (10), the mobile platform (11), the first articulated suspension (14) and the second actuator (12). In the inner central hole of the fixed platform (10) there is a circular rack (44) and a bevel (43), located on the upper edge of the inner central hole, intended to house a set of bearing balls.

La plataforma móvil (11) está compuesta por dos paneles circulares, un panel superior (41) y un panel inferior (42), conectados mediante una unión atornillada. El panel superior (41) descansa sobre las bolas de rodamiento situadas en el bisel (43) de la plataforma fija (10), mientras que, el panel inferior (42) se coloca debajo de dichas bolas de rodamiento.The mobile platform (11) is made up of two circular panels, an upper panel (41) and a lower panel (42), connected by a bolted joint. The upper panel (41) rests on the bearing balls located on the bevel (43) of the fixed platform (10), while the lower panel (42) is placed under said bearing balls.

Además, el segundo actuador (12) del mecanismo de rueda tractora (2) también comprende un piñón central (45) engranado en la cremallera circular (44) de la plataforma fija (10). El segundo actuador (12) está unido a un primer soporte (46) que a su vez se conecta con el panel inferior (42) de la plataforma móvil (11), mediante una unión atornillada.Furthermore, the second actuator (12) of the drive wheel mechanism (2) also comprises a central pinion (45) engaged in the circular rack (44) of the fixed platform (10). The second actuator (12) is attached to a first support (46) which in turn is connected to the lower panel (42) of the mobile platform (11), by means of a bolted joint.

Así, la combinación de la plataforma fija (10), la plataforma móvil (11) y el segundo actuador (12) permite un movimiento de rotación del mecanismo de rueda tractora (2), al deslizar el panel superior (41) y el panel inferior (42) de la plataforma móvil (11) sobre las bolas de rodamiento por acción del piñón central (45) del segundo actuador (12). Thus, the combination of the fixed platform (10), the mobile platform (11) and the second actuator (12) allows a rotation movement of the drive wheel mechanism (2), by sliding the upper panel (41) and the lower panel. (42) of the mobile platform (11) on the bearing balls by the action of the central pinion (45) of the second actuator (12).

El primer soporte (46), mostrado en la figura 11, se une con el panel inferior (42) de la plataforma móvil (11), con el segundo actuador (12) y con la primera suspensión (14) articulada, que comprende un panel rígido (47) a través del cual se une con el primer soporte (46).The first support (46), shown in figure 11, joins with the lower panel (42) of the mobile platform (11), with the second actuator (12) and with the first articulated suspension (14), which comprises a rigid panel (47) through which it joins the first support (46).

La figura 12 muestra una vista del despiece de la primera suspensión (14) articulada, la rueda tractora (13) y el tercer actuador (15). La primera suspensión (14) articulada comprende el panel rígido (47), el primer amortiguador (49), con dos vástagos, y un segundo soporte (48), que comprende un agujero central. El panel rígido (47) se une con un primer vástago del primer amortiguador (49), en su zona superior, y con el segundo soporte (48), en su zona inferior. Un segundo vástago del primer amortiguador (49) se conecta con el segundo soporte (48).Figure 12 shows an exploded view of the first articulated suspension (14), the drive wheel (13) and the third actuator (15). The first articulated suspension (14) comprises the rigid panel (47), the first shock absorber (49), with two rods, and a second support (48), which includes a central hole. The rigid panel (47) joins with a first rod of the first shock absorber (49), in its upper zone, and with the second support (48), in its lower zone. A second rod of the first shock absorber (49) connects with the second support (48).

La rueda tractora (13) se une al soporte mediante un eje que atraviesa el soporte a través de una perforación (51) del mismo, la rueda a través de su eje de rotación y se conecta con el tercer actuador (15), atravesando el soporte una vez más a través de un hueco (50) al que se acopla dicho tercer actuador (15).The drive wheel (13) is attached to the support by means of an axis that passes through the support through a perforation (51) of the same, the wheel through its axis of rotation and connects with the third actuator (15), passing through the support once more through a hole (50) to which said third actuator (15) is coupled.

Las Figuras 13 y 14 muestran dos vistas del tren de aterrizaje de la invención montado en un dron VTOL y acoplado a una tubería mediante el mecanismo de pinza (1), donde los brazos (6) laterales rodean la tubería y ponen en contacto las ruedas omnidireccionales (7) con dicha tubería, asimismo, la rueda tractora (13) también entra en contacto con la tubería, para generar tracción contra la pared. Si la rueda tractora (13) está orientada en sentido longitudinal, la tracción se usa para realizar un movimiento de avance o retroceso a lo largo de la tubería. Si la rueda tractora (13) está orientada en sentido transversal, la tracción se utiliza para cooperar junto con el sistema propulsivo del dron en la estabilización del balance de este en torno a la tubería. Figures 13 and 14 show two views of the landing gear of the invention mounted on a VTOL drone and coupled to a pipe by means of the clamp mechanism (1), where the lateral arms (6) surround the pipe and put the wheels in contact. omnidirectional (7) with said pipe, likewise, the drive wheel (13) also comes into contact with the pipe, to generate traction against the wall. If the drive wheel (13) is oriented longitudinally, the traction is used to perform a forward or backward movement along the pipe. If the drive wheel (13) is oriented transversely, the traction is used to cooperate with the drone's propulsion system in stabilizing its balance around the pipe.

Claims (14)

REIVINDICACIONES 1. Tren de aterrizaje acoplable a una estructura de un dron VTOL de aterrizaje y despegue vertical, que comprende una superficie inferior del dron (3), y en el que el tren de aterrizaje comprende:1. Landing gear attachable to a structure of a vertical takeoff and landing VTOL drone, comprising a lower surface of the drone (3), and in which the landing gear comprises: • al menos dos mecanismos de pinza (1), acoplables a la superficie inferior del dron (3), cada uno comprendiendo:• at least two clip mechanisms (1), attachable to the lower surface of the drone (3), each comprising: o una estructura de acoplamiento (4) al dron, destinada a ser acoplada a la superficie inferior del dron (3);or a coupling structure (4) to the drone, intended to be coupled to the lower surface of the drone (3); o un cuerpo central (5), conectado mecánicamente con la estructura de acoplamiento (4);or a central body (5), mechanically connected to the coupling structure (4); o dos brazos (6) laterales, que comprenden cada uno una cara interna y un extremo interior, unido al cuerpo central (5), de forma que los brazos (6) pueden pivotar alrededor de su extremo interior, y comprenden ruedas omnidireccionales (7), acopladas a su cara interna;or two lateral arms (6), each comprising an internal face and an internal end, joined to the central body (5), so that the arms (6) can pivot around their internal end, and comprise omnidirectional wheels (7 ), coupled to its inner face; caracterizado porque cada mecanismo de pinza (1) comprende un primer actuador (9), alojado en el cuerpo central (5), conectado a los brazos (6) para conducir su movimiento; y porque el tren de aterrizaje también comprende:characterized in that each clamp mechanism (1) comprises a first actuator (9), housed in the central body (5), connected to the arms (6) to drive its movement; and because the landing gear also comprises: • un mecanismo de rueda tractora (2) orientable, acoplable a una zona central de la superficie inferior del dron (3), que comprende:• a steerable drive wheel mechanism (2), attachable to a central area of the lower surface of the drone (3), comprising: o una plataforma fija (10) acoplable a la estructura del dron (3); o una plataforma móvil (11), unida a un segundo actuador (12), y que gira respecto de la plataforma fija (10) en torno al eje vertical mediante dicho segundo actuador (12);or a fixed platform (10) attachable to the structure of the drone (3); or a mobile platform (11), linked to a second actuator (12), and which rotates with respect to the fixed platform (10) around the vertical axis by means of said second actuator (12); o una rueda tractora (13), unida a la plataforma móvil (11) mediante una primera suspensión articulada (14);or a tractor wheel (13), connected to the mobile platform (11) by means of a first articulated suspension (14); o un tercer actuador (15) alojado en la primera suspensión (14), conectado a la rueda tractora (13) para conducir su movimiento.or a third actuator (15) housed in the first suspension (14), connected to the drive wheel (13) to drive its movement. 2. Tren de aterrizaje de acuerdo con la reivindicación 1, donde los brazos (6) tienen forma de L.2. Landing gear according to claim 1, wherein the arms (6) are L-shaped. 3. Tren de aterrizaje de acuerdo con la reivindicación 1, donde los mecanismos de pinza (1) son acoplables a la superficie inferior del dron (3), en una zona frontal y una zona trasera. 3. Landing gear according to claim 1, wherein the clamp mechanisms (1) are attachable to the lower surface of the drone (3), in a front area and a rear area. 4. Tren de aterrizaje de acuerdo con la reivindicación 1, donde el cuerpo central (5) comprende un primer panel complementario (18) y un segundo panel complementario (35), separados mediante separadores (36) tubulares.4. Landing gear according to claim 1, wherein the central body (5) comprises a first complementary panel (18) and a second complementary panel (35), separated by tubular spacers (36). 5. Tren de aterrizaje de acuerdo con la reivindicación 4, donde el cuerpo central (5) comprende dos vástagos laterales (22) unidos al primer panel complementario (18), de modo que los brazos (6) tienen, en su extremo interior, agujeros pasantes (27) que dejan pasar a través suyo dichos vástagos (22), para permitir el cierre del mecanismo de pinza (U5. Landing gear according to claim 4, wherein the central body (5) comprises two lateral rods (22) joined to the first complementary panel (18), so that the arms (6) have, at their inner end, through holes (27) that allow said rods (22) to pass through them, to allow the closing of the clamp mechanism (U 6. Tren de aterrizaje de acuerdo con la reivindicación 1, donde el cuerpo central (5) comprende además un tren de engranajes (24), accionado por el primer actuador (9), que impulsa el movimiento de los brazos (6).6. Landing gear according to claim 1, where the central body (5) also comprises a gear train (24), driven by the first actuator (9), which drives the movement of the arms (6). 7. Tren de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque cada brazo (6) presenta, en su extremo interior, una cremallera semicircular (28), que engrana con el tren de engranajes (24) contenido en el cuerpo central (5).Train according to claim 6, characterized in that each arm (6) has, at its inner end, a semicircular rack (28), which meshes with the gear train (24) contained in the central body (5). 8. Tren de aterrizaje de acuerdo con la reivindicación 7 donde el tren de engranajes (24) comprende un primer engranaje (26) y un segundo engranaje (25) que giran a la misma velocidad y en sentidos opuestos, de modo que cada uno de los engranajes (25, 26) engrana con la cremallera (28) de uno de los brazos (6).8. Landing gear according to claim 7, wherein the gear train (24) comprises a first gear (26) and a second gear (25) that rotate at the same speed and in opposite directions, so that each of the gears (25, 26) mesh with the rack (28) of one of the arms (6). 9. Tren de aterrizaje de acuerdo con la reivindicación 1, donde las ruedas omnidireccionales (7) están acopladas a la cara interna de los brazos (6) mediante una segunda suspensión (8) articulada.9. Landing gear according to claim 1, where the omnidirectional wheels (7) are coupled to the inner face of the arms (6) by means of a second articulated suspension (8). 10. Tren de aterrizaje de acuerdo con la reivindicación 9, donde la segunda suspensión (8) articulada comprende:10. Landing gear according to claim 9, wherein the second articulated suspension (8) comprises: - una primera horquilla (31) y una segunda horquilla (32), que tienen una parte abierta y una parte cerrada, que se unen entre sí y a la rueda omnidireccional (7) por su parte abierta mediante un eje pasante (34), y- a first fork (31) and a second fork (32), which have an open part and a closed part, which are joined to each other and to the omnidirectional wheel (7) by its open part by means of a through axle (34), and - un segundo amortiguador (33), que comprende dos vástagos, un primer vástago unido a la cara interna del brazo, - a second shock absorber (33), comprising two rods, a first rod attached to the inner face of the arm, y donde, la primera horquilla (31) se une con la cara interna del brazo por su parte cerrada y la segunda horquilla (32) se une por su parte cerrada a un segundo vástago del segundo amortiguador (33).and where the first fork (31) joins the inner face of the arm at its closed part and the second fork (32) joins at its closed part a second stem of the second shock absorber (33). 11. Tren de aterrizaje de acuerdo con la reivindicación 1, donde la plataforma fija (10) del mecanismo de rueda tractora (2) comprende un hueco circular central, que presenta un bisel (43) en su borde superior, destinado a alojar un conjunto de bolas de rodamiento, y una cremallera circular (44) en la pared interior.11. Landing gear according to claim 1, wherein the fixed platform (10) of the drive wheel mechanism (2) comprises a central circular hole, which has a bevel (43) on its upper edge, intended to house a set bearing balls, and a circular rack (44) on the inner wall. 12. Tren de aterrizaje de acuerdo con la reivindicación 11, donde el segundo actuador (12) del mecanismo de rueda tractora (2) además comprende un piñón central (45), que engrana sobre la cremallera circular (44) de la plataforma fija (10).12. Landing gear according to claim 11, wherein the second actuator (12) of the drive wheel mechanism (2) also comprises a central pinion (45), which engages on the circular rack (44) of the fixed platform ( 10). 13. Tren de aterrizaje de acuerdo con la reivindicación 11, donde la plataforma móvil (11) comprende un panel superior (41) y un panel inferior (42), de modo que el panel superior (41) se coloca sobre el bisel (43) de la plataforma fija (10), apoyándose sobre las bolas de rodamiento alojadas en dicho bisel (43), para pivotar en torno al eje vertical, y el panel inferior (42) se coloca bajo dichas bolas de rodamiento.13. Landing gear according to claim 11, wherein the mobile platform (11) comprises an upper panel (41) and a lower panel (42), so that the upper panel (41) is placed on the bezel (43). ) of the fixed platform (10), resting on the bearing balls housed in said bevel (43), to pivot around the vertical axis, and the lower panel (42) is placed under said bearing balls. 14. Tren de aterrizaje de acuerdo con la reivindicación 13, donde la primera suspensión (14) del mecanismo de rueda tractora (2) comprende:14. Landing gear according to claim 13, wherein the first suspension (14) of the drive wheel mechanism (2) comprises: - un panel rígido (47), unido al panel inferior (42) de la plataforma móvil (11) por medio de un primer soporte (46),- a rigid panel (47), joined to the lower panel (42) of the mobile platform (11) by means of a first support (46), - un primer amortiguador (49), que comprende dos vástagos, donde un primer vástago está unido al panel rígido (47), y- a first shock absorber (49), comprising two rods, where a first rod is attached to the rigid panel (47), and - un segundo soporte (48), unido a la zona inferior del panel rígido (47) y a un segundo vástago del primer amortiguador (49),- a second support (48), attached to the lower area of the rigid panel (47) and to a second rod of the first shock absorber (49), donde la rueda tractora (13) está unida con el segundo soporte (48) y el tercer actuador (15) . where the drive wheel (13) is connected to the second support (48) and the third actuator (15).
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