Sistema de trazado a gran escala de un diseñodigitalizado.Large-scale layout system of a designdigitized
La presente invención se refiere a un sistema de trazado a gran escala de un diseño digitalizado, que facilita porejemplo el trazado de replanteos de obra sobre un terreno, forjadoo solera, de un diseño realizado por ordenador.The present invention relates to a system oflarge-scale layout of a digitized design, which facilitates byexample the layout of work outlines on a ground, forgedor solera, of a design made by computer.
En la actualidad es relativamente fácil realizarun diseño en un ordenador mediante los programas de CAD existentes.At present it is relatively easy to performa design on a computer using CAD programsexisting.
Estos diseños, además, se reproducen confidelidad y facilidad en papel gracias a impresoras y plotters.These designs also reproduce withfidelity and ease on paper thanks to printers and plotters.
Sin embargo el tema se complica cuando se tratade reproducir en medios que no son papel, o que tienen un grantamaño.However the issue is complicated when it comesto reproduce in media that are not paper, or that have a greatsize.
Un ejemplo típico consiste en el marcado en unaobra del replanteo de estancias, aceras, etcétera. En la actualidad se realiza fijando un origen de replanteo y midiendo concinta métrica las distancias de las marcas a realizar al mismo.Esto precisa la actuación de varias personas, lo que supone mayorescostes, y también resulta impreciso en comparación con lautilización del sistema de la invención.A typical example is marking on aStaking work of rooms, sidewalks, etc. In theCurrently it is done by setting a staking origin and measuring withtape measure the distances of the marks to be made to it.This requires the performance of several people, which means greatercosts, and also inaccurate compared to theuse of the system of the invention.
El sistema de la invención sirve de una manera óptima para trazar a gran escala un diseño digitalizado, ytípicamente para trazar sobre un terreno, forjado o solera, a escala1:1, un replanteo previamente realizado por mediosinformáticos.The system of the invention serves in a manneroptimal for large-scale digitized design, andtypically for plotting on a ground, forged or floor, at scale1: 1, a rethinking previously done by meanscomputer.
De acuerdo con la invención, el sistema parte dela realización del diseño en CAD y su almacenamiento en un ficheroinformático.According to the invention, the system starts fromthe realization of the design in CAD and its storage in a filePerson who is dedicated to computer science.
La mejora que la invención propone consiste en utilizar para el trazado de este diseño un vehículo trazador dotadode medios autónomos de propulsión y guiado, de los necesariosmedios adecuados para trazar, y de medios de intercomunicación conuna unidad computadora u ordenador, donde corre un softwarecontrolador del movimiento y acciones del vehículo interpretandolos datos almacenados el fichero, el cual puede estar o no corriendo a su vez en la aplicación en la que ha sido creado.The improvement proposed by the invention consists inuse a gifted tracer vehicle for the design of this designof autonomous means of propulsion and guidance, of the necessarysuitable means for plotting, and intercom means witha computer or computer unit, where software runsmotion controller and vehicle actions interpretingthe data stored in the file, which may or may not berunning in turn in the application in which it was created.
El sistema se completa mediante un dispositivo de posicionamiento espacial y orientación del vehículo, ya sea portriangulación, tridistanciamiento o similar, formandopreferentemente un servosistema, esto es, un sistema donde lasórdenes que da el computador al vehículo de seguir una determinadatrayectoria son verificadas gracias al sistema de posicionamiento, actuando para corregir desviaciones en caso de que éstas seproduzcan.The system is completed by a device spatial positioning and vehicle orientation, either bytriangulation, tridistanciamiento or similar, formingpreferably a servo system, that is, a system whereorders given by the computer to the vehicle to follow a certaintrajectory are verified thanks to the positioning system,acting to correct deviations in case these areproduce
Las figura 1, 2 y 3 muestran esquemáticamentesendas variantes de realización del sistema de la invención.Figures 1, 2 and 3 show schematicallydifferent embodiments of the system of the invention.
La figura 4 muestra un detalle esquemático del vehículo trazador del sistema de la invención.Figure 4 shows a schematic detail of thetracer vehicle of the system of the invention.
El sistema 1 de la invención comprende una unidad2 computada, tal como un ordenador, en la cual están almacenadosunos ficheros informatizados con información digitalizada de lasuperficie real de trabajo, como por ejemplo un forjado, terreno osolera 3, así como de los trazos 4 que van a realizarse sobre lamisma, por ejemplo las divisiones de un replanteo. Este fichero seha obtenido mediante un aplicación informática, que por ejemplopuede correr en el mismo ordenador, pudiendo aplicarsepreferentemente sistema estando cargado o no dicho fichero en laaplicación en la que fue diseñado.System 1 of the invention comprises a unit2 computed, such as a computer, on which they are storedcomputerized files with digitized information of thereal work surface, such as a floor, ground orsolera 3, as well as of the strokes 4 that will be made on thesame, for example the divisions of a stakeout. This file isobtained through a computer application, for exampleIt can run on the same computer, and can be appliedpreferably system being loaded or not said file in theapplication in which it was designed.
En la unidad 2 también corre un softwarecontrolador o driver que interpreta estos datos para controlar el movimiento de un vehículo trazador 5 autónomo con el que seintercomunica mediante sendos módulos 6 emisores/receptoresprovistos en ambos.In unit 2 also runs a softwarecontroller or driver that interprets this data to control themovement of an autonomous tracer vehicle 5 with whichintercom via two modules 6 transmitters / receiversprovided in both.
El vehículo 5 dispone de medios de propulsión y guiado propios así como de una fuente autónoma de energía.Típicamente estos medios de propulsión consistirán en ruedas uorugas 7 accionadas por motores 8, y la fuente de energíaconsistirá en unas baterías 9 recargables. El guiado puedematerializarse mediante uno o más ejes direccionales, o mediante lacontrarrotación de ruedas u orugas dispuestas en lateralesopuestos.The vehicle 5 has propulsion means andguided themselves as well as an autonomous source of energy.Typically these propulsion means will consist of wheels ortracks 7 driven by engines 8, and the power sourceIt will consist of rechargeable batteries 9. The guided canmaterialize through one or more directional axes, or through thewheel or track counter rotation arranged on sidesopposites
El vehículo dispone para el trazado de unosmedios 10 de almacenamiento y aplicación de tinta o pintura, idealmente indeleble, en todo caso adecuada para trazar sobre elforjado o solera. Diversas materializaciones de estos medios, queno se representan, pueden consistir por ejemplo en un soporte parauno o más envases de pintura en aerosol y unos gatillosaccionadores de sus difusores dirigidos obviamente inferiormente.Igualmente pueden consistir estos medios en una o más brochasalimentadas mediante sendos depósitos rellenables. Utilizando uno o varios aerosoles o brochas se permite realizar el trazado en unúnico color o en varios colores.The vehicle has for the layout of somemeans 10 for storing and applying ink or paint,ideally indelible, in any case suitable for plotting on theForged or solera. Various materializations of these media, whichthey are not represented, they can consist for example of a support forone or more containers of spray paint and some triggersactuators of their diffusers obviously directed inferiorly.These means may also consist of one or more brushes.fed by two refillable tanks. Using one or several sprays or brushes are allowed to trace in aSingle color or in several colors.
El sistema incorpora igualmente unos medios de posicionamiento espacial y orientación del vehículo, de modo que launidad 2 conoce en todo momento la posición del vehículo dentro dela superficie de trazado configurando un servosistema, ya quegracias a este conocimiento de la posición del vehículo se pueden efectuar correcciones en caso de desvíos sobre la trayectoriaprevista de trazado.The system also incorporates a means ofspatial positioning and vehicle orientation, so that theunit 2 knows at all times the position of the vehicle withinthe plotting surface configuring a servo system, sinceThanks to this knowledge of the position of the vehicle you canmake corrections in case of deviations on the trajectoryplanned layout.
Los medios de posicionamiento y orientación se basarán preferentemente en triangulación o tridistanciamiento, paralo cual se dispondrán en la proximidad de la superficie de trabajotres balizas 12 emisoras, receptoras o reflectorasdiscriminantemente de unas señales de medición, gracias a lascuales la unidad 2 conocerá la posición del vehículo. Para el posicionamiento y orientación se pueden medir tres ángulos de latrayectoria del vehículo respecto a su posición respecto a lasbalizas (triangulación), o bien la distancia de su posición a lastres balizas (tridistanciamiento). En el vehículo se dispondránunos elementos complementarios 13 a las balizas, que consistiránbien en unos receptores de las señales emitidas por las balizas siestas son emisoras o reflectoras, y/o bien en unos emisores deseñales destinadas a ser detectadas o reflejadas por las balizas, en caso que estas sean detectoras o reflectoras de las señaleshacia los sensores del vehículo. En los casos donde se recibe en elvehículo la señal emitida o reflejada por las balizas, se requierela utilización de tres señales diferenciadas para evitarconfusiones, y de tres receptores en el vehículo, capaces cada unode recoger singularmente o únicamente una de las señales, discriminando a las otras dos. Además, en caso de que las balizassean reflectoras, deberán reflejar únicamente una de las tresseñales, cada una una señal diferente, por lo que incorporaránfiltros que absorberán dos de las tres señales, y relejarán larestante, efectuando una discriminación.The positioning and orientation means arepreferably based on triangulation or tridistanciamiento, towhich will be arranged in the vicinity of the work surfacethree beacons 12 emitting, receiving or reflectingDiscriminately of measurement signals, thanks to thewhich unit 2 will know the position of the vehicle. For himpositioning and orientation can be measured three angles of thetrajectory of the vehicle with respect to its position with respect tobeacons (triangulation), or the distance from their position atthree beacons (tridistanciamiento). In the vehicle they will be arrangedsome complementary elements 13 to the beacons, which will consistwell in some receivers of the signals emitted by the beacons ifthese are transmitters or reflectors, and / or in some emitters ofsignals intended to be detected or reflected by the beacons,in case these are detectors or reflectors of the signalstowards the sensors of the vehicle. In cases where it is received in thevehicle the signal emitted or reflected by the beacons, is requiredthe use of three differentiated signals to avoidconfusion, and three receivers in the vehicle, each capableto collect singularly or only one of the signals,discriminating the other two. Also, in case the beaconsare reflective, they should reflect only one of the threesignals, each a different signal, so they will incorporatefilters that will absorb two of the three signals, and will reflect theremaining, making a discrimination.
Obviamente para que estos medios deposicionamiento funcionen, la posición de las balizas debe serconocida para que el espacio de trabajo quede calibrado. Esto puede realizarse, por ejemplo, mediante la colocación de lasbalizas en posiciones preasignadas en el espacio digitalizado, perodado que este posicionamiento físico requiere la medición manual deestas posiciones, lo que acarrea más trabajo y puede incurrir enerrores, preferentemente se utilizará otra modalidad, consistente en la asignación en el espacio digitalizado únicamente de laposición inicial del vehículo y de una de las balizas. Estoselementos se colocan en el espacio real en las posicionesasignadas, y las otras dos balizas se colocan libremente. Dado queestas dos posiciones definen una alineación, el vehículo efectúa,mediante las señales de medición y sin moverse de su posición, unreconocimiento para localizar la posición de las otras dos balizas, informando a la unidad 2, con lo que el espacio real quedarácalibrado y podrá iniciarse el trazado.Obviously so that these means ofpositioning work, the position of the beacons must beknown so that the workspace is calibrated. Thiscan be done, for example, by placingbeacons in pre-assigned positions in the digitized space, butsince this physical positioning requires manual measurement ofthese positions, which leads to more work and may incurerrors, preferably another modality will be used, consistentin the allocation in the digitized space only of theinitial position of the vehicle and one of the beacons. Theseelements are placed in real space in positionsassigned, and the other two beacons are placed freely. Given theThese two positions define an alignment, the vehicle makes,by measuring signals and without moving from their position, arecognition to locate the position of the other two beacons, informing unit 2, so that the real space will remaincalibrated and the path can be started.
En cualquiera de los casos o modalidades, las mediciones se transmiten al ordenador, ya sea por cableado 14 omediante radiofrecuencia, utilizando en este caso preferentementepara la intercomunicación entre vehículo y ordenador los módulos 6provistos en ambos. El ordenador procesará los datos recibidos por triangulación, tridistanciamiento u otros algoritmos (utilizandopor ejemplo dos distancias y un ángulo), y conocerá en todo momentola posición del vehículo.In any of the cases or modalities, themeasurements are transmitted to the computer, either by wiring 14 orby radiofrequency, using in this case preferablyfor intercom between vehicle and computer modules 6provided in both. The computer will process the data received bytriangulation, tridistanciamiento or other algorithms (usingfor example two distances and one angle), and you will know at all timesThe position of the vehicle.
Durante el funcionamiento la unidad 2, en función del trazado a realizar y de la posición inicial del vehículo,prevé una serie de trayectorias y de trazados durante dichastrayectorias, que transmite al vehículo, el cual desarrolla eltrabajo, efectuándose las
correcciones de trayectorianecesarias en todo momento.During operation, unit 2, depending on the route to be carried out and the initial position of the vehicle, provides for a series of paths and paths during said paths, which it transmits to the vehicle, which carries out the work, carrying out the work.
trajectory corrections needed at all times.
Para mejorar la precisión del trazado, dado queel vehículo puede discurrir por soleras o forjados muy irregularesen los cuales la corrección de la trayectoria puede no sersuficiente, se puede dotar al vehículo de un dispositivo 15 decorrección de la posición de los medios de aplicación de pintura otinta, lo cual cooperará en compensar desviaciones. A modo deejemplo no limitativo de materialización de esta prestación, norepresentado en las figuras, se puede montar el soporte deaerosoles o brochas de modo deslizante lateralmente en el vehículo, siendo accionado este deslizamiento lateral mediante un husillomotorizado acoplado a un encoder.To improve plot accuracy, sincethe vehicle can run through screeds or very irregular slabsin which the trajectory correction may not besufficient, the vehicle can be provided with a device 15 ofcorrection of the position of the means of applying paint orink, which will cooperate in offsetting deviations. By way ofnon-limiting example of materialization of this benefit, notrepresented in the figures, the support ofaerosols or brushes sliding sideways on the vehicle, this lateral sliding being activated by means of a spindlemotorized coupled to an encoder.
También puede ir provisto del vehículo de medios para evitar su deterioro, como por ejemplo unos sensores 16 desuperficie u obstáculos, para evitar su caída por huecos ochoques.It can also be provided with the media vehicleto prevent deterioration, such as sensors 16 ofsurface or obstacles, to prevent its fall through gaps orcrashes
Igualmente, para facilitar la obtención de plomos para colocación de miras y similares, puede dotarse al vehículo deun puntero láser 17 que proyecte en el techo de la estancia laposición aplomada con respecto a la señal que está marcando en eseinstante en el forjado o solera, facilitando el trazado en el techopor medios que no son objeto de esta invención dicha posición perfectamente aplomada en el techo.Likewise, to facilitate the obtaining of leads for placement of sights and the like, the vehicle can be equipped witha laser pointer 17 that projects on the ceiling of the room thepoised position with respect to the signal you are marking on thatinstant in the floor or floor, facilitating the layout on the ceilingby means that are not subject to this invention said positionperfectly plumb on the roof.
Y por último, también se puede dotar al vehículode un avisador acústico 18 para llamar la atención en caso decualquier incidencia (por ejemplo la detención por la detección deun hueco u obstáculo, o para avisar de que se está apuntando en eltecho una posición aplomada con respecto a otra del forjado.And finally, you can also equip the vehicleof a buzzer 18 to get attention in case ofany incident (for example the arrest for the detection ofa hole or obstacle, or to warn that you are aiming at theroof a plumbed position with respect to another of the floor.
Descrita suficientemente la naturaleza de lainvención, así como la manera de realizarse en la práctica, debehacerse constar que las disposiciones anteriormente indicadas yrepresentadas en los dibujos adjuntos son susceptibles demodificaciones de detalle en cuanto no alteren el principiofundamental.Describe sufficiently the nature of theinvention, as well as how to perform it in practice, shouldbe noted that the provisions indicated above andrepresented in the attached drawings are susceptible tomodifications of detail as long as they do not alter the principlefundamental.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200500076AES2262422B1 (en) | 2005-01-17 | 2005-01-17 | LARGE SCALE SYSTEM OF A DIGITALIZED DESIGN. |
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|---|---|---|---|
| ES200500076AES2262422B1 (en) | 2005-01-17 | 2005-01-17 | LARGE SCALE SYSTEM OF A DIGITALIZED DESIGN. |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2262422A1true ES2262422A1 (en) | 2006-11-16 |
| ES2262422B1 ES2262422B1 (en) | 2007-11-16 |
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