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k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 k Número de publicación: 2 154 143 21 k Número de solicitud: 009800962 51 k Int. Cl. 7 : B25J 9/00 A63H 11/00 G09B 25/00 k 12 SOLICITUD DE PATENTE A1 22 kfecha de presentación: 06.05.1998 71 k Solicitante/s: Vicente Rafael Hernández Sanmartín Centro Penitenciario de Cumplimiento de Daroca Daroca, Zaragoza, ES k k 43 Fecha de publicación de la solicitud: 16.03.2001 72 Inventor/es: Hernández Sanmartín, Vicente Rafael k 43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud: 16.03.2001 k 74 Agente: No consta k 54 Título: Robot androide multifunción. ES 2 154 143 A1 k 57 Resumen: Robot androide multifunción. Robot androide, bípedo, con visión estereoscópica, reconocimiento de órdenes habladas, aprensores (manos) intercambiables, multifunción. Su construcción es metálica, provista de dos brazos, dos piernas tronco y cabeza, articulaciones con 56 ejes de movimiento, tanto oscilatorio como giratorio, manos de 2, 3 ó 5 dedos. Ejes accionados con motores paso a paso. Capaz de andar (avanzar o retroceder) con sus dos piernas, movimiento en tronco y brazos. Poseyendo un microprocesador central incorporado y varios microprocesadores satélite, puede ser dirigido através de un PC, o bien por medio de órdenes habladas. Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 28036 Madrid

1 ES 2 154 143 A1 2 DESCRIPCION Robot androide multifunción. La presente invención se refiere, a un robot de diseño bípedo, con visión estereoscópica, reconocimiento de palabra, aprensores intercambiables, multifunción y formas androides. Su diseño segmentado le brinda una autonomía cuasi total en sus desplazamientos, dependiendo solamente de la acumulación de energía que él mismo sea capaz de transportar. Su alimentación es múltiple, va desde los 5V. a los 12V. Dada la gran cantidad. de motores paso a paso P.A.P. (un total de 42 que le pueden proporcionar, movimiento y posicionamiento a un total de 56 ejes de libertad, si sus manos o aprensores son de cinco dedos y con un mínimo de 32 motores P.A.P., en el caso de llevar acoplado como útil aprensor, una pinza de dos/tres dedos o un electroimán. Es un robot inteligente, capaz de relacionarse con el mundo que lo rodea, a través de sensores, tales como de temperatura, proximidad, posicionamiento, etc. y poder tomar decisiones en tiempo real, autoprogramable. Puede ser construido, según su tamaño y materiales así como a las necesidades a la que sea programado, como juguete, equipo didáctico y promocional o multiuso: Según en la versión que sea construido, puede estar equipado con visión estereoscópica o plana, transmisión de datos, bien sea por modem o por cable, lo que reduce su radio de acción, aumentando su tiempo de actividad. Si la transmisión de datos es vía modemradio al procesador central, su radio de acción aumenta, pero disminuye su tiempo de actuación, debido al necesario transporte y acumulación de energía necesaria para su alimentación. Posee sonido máquina, con interpretación y ejecución de órdenes habladas. Tambien dependiendo de su versión, puede estar equipado con un programa de Inteligencia Artificial, I.A. básico o complejo lo que le puede proporcionar una mayor o menor posibilidad de decisiones. En su versión más sofisticada dispondrá de un programa de Realidad Virtual R.V. en 3D, que utilizará sus sensores como realimentación en el posicionamiento. La misma visión estereo realimentará entiempo real, la posición de todas sus articulaciones o ejes de libertad. Teniendo en cuenta el gran número de ejes necesarios para su desplazamiento y posicionamiento, como para contrarrestar los desequilibrios generados en su desplazamiento tanto de cuerpo en si como de los terminales aprensores aprensores, manos, pinzas o electroimán, se utilizarán 42 motores P.A.P. de 48 a 200 pasos por vuelta. Para el control de motores, sonido, visión, etc. son necesarios 8 microprocesadores o microcontroladores de 8 bits. La visión artificial, de la cual está dotado deberá ser controlada con un microprocesador de 16 bits tipo 80286 o similar, multiusuario. El procesador central deberá ser un procesador de 32 bits o un Pentium de alta velocidad de proceso. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Estando equipado con motores P.A.P., su control puede ser llevado a cabo en lazo abierto, las señales que genera un paso de estos motores, da lugar a un giro con un ángulo determinado en el eje controlado, o sea que al ser motores con movimiento cuantificado, puede ser incrementado o decrementado un número exacto de pasos y poder obtener su situación sin necesidad de controles de posicionamiento. Antecedentes Los únicos antecedentes conocidos en España de un robot androide bípedo, son algunos vídeo clips o noticias de robótica, de alguna Universidad de Japón, no nos constan noticias sobre más robots androides bípedos. Descripción de la invención Los materiales principalmente utilizados en la construcción del presente robot, pueden variar, según su tamaño o las funciones a las que se desee sea destinado. Principalmente serán, aluminio y material acrílico con un espesor de 6 m/m, en su versión mayor y de 3 m/m. para los modelos inferiores. Las piernas, brazos y cadera, serán de plancha de aluminio, así como los anclajes de los ejes, mientras que la cabeza y el tronco podrán ser de material acrílico. Los modelos de menor tamaño podrán ser construidos íntegramente en material acrílico. Todos los ejes estarán accionados por motores P.A.P. Tamaños Juguete Didáctico Promocional Altura 504 m/m. 804 m/m. 1.680 m/m. Altura máxima del aprensor/es 680 m/m. 1.020 m/m. 2.040 m/m. Envergadura máxima 594 m/m. 890 m/m. 1.780 m/m. Descripción de sus ejes y movimientos Las bases de apoyo, tanto derecha como izquierda, están segmentadas, para procurar flexibilidad y proporcionar cierta inercia necesaria en su desplazamiento. En la parte delantera de lo que llamaremos pies o soportes posee un eje accionado por un motor P.A.P. (motor 1 en la pierna izquierda y 1a en la pierna derecha). Posee un segundo eje en lo que podríamos llamar tobillo, (para facilitar la comprensión, daremos la denominación de las partes más similares del cuerpo humano), esta sería la unión del pie con la pierna, en esta unión, entre el pie y la pierna posee un tercer eje de oscilación, donde van los motres 3 y 3a. respectivamente. En la parte inferior de la pierna, sobre el eje de oscilación posee un eje que le permite e accionamiento adelante atrás. En la parte central de la pierna posee un eje de unión que también le proporciona el movimiento adelante atrás, eje núm. 4 y 4a. La parte alta de la pierna posee otro eje con el mismo tipo de movimiento, eje núm. 5 y 5a. sobre este eje posee otro eje de giro de 360 que es el destinado a facilitar el avance y posicionamiento de las piernas o bases de apoyo. En la unión entre las piernas o bases de apoyo y lo que llamaríamos cadera, posee un eje de oscilación de tipo balancín, para facilitar el posicionamiento del cuerpo y poder producir un cierto

3 ES 2 154 143 A1 4 equilibrio durante los desplazamientos. En la muñeca del robot, en la parte que llamaríamos mano o manipulador, se puede acoplar una mano o garra de dos o res dedo o una mano de cinco dedos uno de ellos opuesto en nuestro caso al poseer dos brazos con un manipulador cada uno, él mismo puede efectuar los cambios de estos manipuladores, sin intervención externa, solamente por software u orden hablada. En la muñeca posee un eje de giro de 360,ejesnúm 9 y 9a, para facilitar el posicionamiento del manipulador o mano. En la unión de la muñeca antebrazo posee un eje de oscilación el que le permite alcanzar la posición deseada, eje núm. 10 y 10a. En el antebrazo, lleva acoplado un motor P.A.P., que sólo será puesto en uso, cuando el manipulador sea de 2 ó3dedosounelectroimán. ej núm 17 y 17a. En la unión del antebrazo con el brazo posee un eje de unión entre ambos, que proporciona el movimiento de lo que llamaríamos codo, eje núm 5 10 15 20 11 y 11a. En el hombro posee tres ejes de libertad, uno de oscilación, eje núm 12 y 12a otro que le proporciona el movimento de adelante atrás, eje núm 14 y 14a y un tercero con giro de 360 lo que permite el giro de todo el conjunto del brazo eje núm 13 y 3a. En la unión del tronco con la cabeza, también posee dos ejes de libertad, uno que le proporciona el movimiento de arriba-abajo, eje núm 16 y un segundo que le proporciona un giro de 360,ejenúm. 15. En la cabeza posee dos cámaras de visión en estado sólido, que son las que le proporcionan una visión estereoscópica, apta para ser utilizada en programas de realidad Virtual. Toda la circuitería electrónica irá alojada,en toda cavidad apta para este fin, cabeza, tronco y con la mayor proximidad a los motores. Las baterías se situarán en la parte inferior, principalmenteenlospies,paraqueconsumayorpeso, proporcione mayor estabilidad. 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3

5 ES 2 154 143 A1 6 REIVINDICACIONES 1. Robot bípedo, que utiliza sus segmentaciones, que posee en piernas y brazos, para desplazarse autónomamente, (andar, sentarse u ocupar cualquier posición en el espacio). 5 Responder con sus desplazamientos a órdenes habladas, tales como, anda, coge, gira, responde, etc. Poder intercambiar, sus manos aprensoras, mediante una orden, bien sea hablada o por teclado. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4

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OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 ES 2 154 143 k 21 N. solicitud: 009800962 k 22 Fecha de presentación de la solicitud: 06.05.1998 k 32 Fecha de prioridad: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA k 51 Int. Cl. 7 : B25J 9/00, A63H 11/00, G09B 25/00 DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría Documentos citados Reivindicaciones afectadas A ES 1030848 U (INFRAESTRUCTURAS CULTURALES Y PUBLICITARIAS, S.L.) 1 16.10.1995, columna 2, línea 53 - columna 3, línea 24; columna 4, líneas 11-23; figura 1. A PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Oficina Japonesa de Patentes, Tokio, 1 Japón. JP 08-216066 A (HASEGAWA, S.) 27.08.1996, resumen; figura. A PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Oficina Japonesa de Patentes, Tokio, 1 Japón. JP 07-205069 A (HONDA MOTOR CO. LTD.) Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones n : Fecha de realización del informe Examinador Página 31.01.2001 A. López Alonso 1/1