VACA OSORIO, Nelson Javier (Avenida El Dorado No. 52-00Can, Bogota, CO)
| REIVINDICACIONES 1 . Un sistema de control electrónico caracterizado porque comprende: « Un sistema de actuación (1 ) que comprende un cuerpo principal (2), una tapa o cubierta (3) y un sistema de arma (4), donde dicho cuerpo principal (2) comprende un sistema de movimiento del arma (4) que tiene dos motores (202, 203), dos conversores de movimiento (205, 204) conectado a cada motor (202, 203), un sistema de automatización y control (206), una antena (207) y al menos tres ruedas de soporte (208); y • Un sistema de control remoto (5) que dirige de forma remota el sistema de actuación (1 ) y consta de un sistema de visualización (501 ), un sistema de mandos (502), una antena (503) y un sistema de control (504). 2. El sistema de control electrónico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema de automatización y control (206) consta de un Controlador Lógico Programable (PLC). 3. El sistema de control electrónico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el arma (4) se conecta al motor (203) por medio de un eje (405), el cual es elevado o bajado por medio del movimiento producido por el motor (203) convertido con el conversor (204). 4. El sistema de control electrónico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema de arma (4) además comprende una base (404) que gira de acuerdo al movimiento impartido por el motor (202) convertido por el conversor (205) y transmitido por el eje (201 ). 5. El sistema de control electrónico de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque debajo de la base (404) el cuerpo principal (2) cuenta con un sistema de balinera (209). 6. El sistema de control electrónico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema de arma (4) además comprende una cámara (402) que se encuentra alineada con el cañón (407). 7. El sistema de control electrónico de conformidad con las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el sistema de arma (4) comprende un sistema frontal de soporte (408), el cual tiene en su interior un dispositivo de amortiguación (403) . 8. El sistema de control electrónico de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque al lado del sistema frontal de soporte (408) se encuentra un recipiente para munición (406). 9. El sistema de control electrónico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema de arma (4) además comprende un obturador electrónico (401 ) que dispara el arma (4). 10. El sistema de control electrónico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema de visualización (501 ) es una pantalla de cristal líquido (LCD) que tiene un tamaño entre 48.26 y 63.5 centímetros (19 y 25 pulgadas). 1 1 . El sistema de control electrónico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema de mandos (502) comprende una pluralidad de botones y palancas de mando para controlar el sistema de actuación (1 ). 12. El sistema de control electrónico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 , 10 u 1 1 , caracterizado porque el sistema de control remoto (5) es portátil y tiene forma de maletín para facilitar su transporte. 13. El sistema de control electrónico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal que se transmite entre las antenas (207, 503) es encriptada o codificada. 14. El sistema de control electrónico de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la señal encriptada de las antenas (207 y 503) puede ser transmitida y controlada vía Internet o por medio de cualquier dispositivo móvil con sistema de datos. 15. El sistema de control electrónico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo principal (2) y la tapa (3) son fabricados en un material metálico blindado. |
CAMPO TECNOLOGICO La presente invención se relaciona con un sistema de disparo remoto, electrónico y teledirigido, que se basa en el uso de la tecnología de comunicación inalámbrica para llevar a cabo misiones de disparo a distancia en áreas donde el orden público se encuentra afectado y son de difícil acceso para el personal encargado de controlar esta situación.
En el ambiente de la seguridad nacional generalmente se presentan situaciones en las cuales se hace difícil el acceso a ciertos lugares, donde la incursión de personal humano para llevar a cabo la labor de custodia de estas áreas se torna muy complicada y riesgosa.
Así las cosas, la presente invención proporciona un sistema para realizar disparos desde un centro de mando que se puede ubicar a una distancia determinada del dispositivo de disparo mediante el cual se contrarrestará el ataque, sin la necesidad de arriesgar vidas humanas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
En el estado de la técnica existen diferentes sistemas de disparo remoto que usualmente están ligados a sistemas de simulación de juegos de disparo para entrenamiento de personal de fuerzas militares o para diversión, es decir video juegos que funcionan de forma remota. Algunos de estos sistemas se basan en el uso de sensores con el fin de detectar algún tipo de movimiento que se produzca en el área de cubrimiento del dispositivo y luego, se procede a realizar los respectivos disparos pero sin un sistema de cámara que permita ver si el cuerpo en movimiento es de un intruso o de un animal que ingresó en el área de cubrimiento del sensor.
i Sumado a lo anterior, en la actualidad las bases militares son custodiadas por personal humano armado, con el fin de proporcionar seguridad y responder en caso que exista algún tipo de ataque a dichas instalaciones. Para cumplir con esta tarea las Fuerzas Militares en la mayoría de países ha dispuesto alrededor del perímetro de las bases unas casetas, torres o garitas, en las cuales el personal hace guardia durante un cierto periodo de tiempo, que depende de los turnos especificados. Este personal debe estar atento a cualquier movimiento con el fin de dar respuesta al fuego recibido. Desafortunadamente, esta defensa expone la vida del vigilante, debido a que las casetas o garitas son fabricadas en cemento o ladrillo que no son materiales antibalas.
Así mismo, el personal que se encuentra en las casetas o garitas haciendo el turno de guardia de una instalación específica, no cuenta con la misma capacidad de reacción durante la totalidad del turno, puesto que el ser humano es vulnerable al cansancio y otros factores que afectan su reacción en el momento de una acción terrorista o un ataque contra la instalación que está custodiando.
En procura de suministrar una solución a esta situación se ha planteado el uso de robots a control remoto. Sin embargo, las propuestas existentes en el estado de la técnica no han logrado suplir a totalidad de requerimientos necesarios para un óptimo funcionamiento de los robots en terrenos irregulares y en situaciones donde resulta relevante visualizar el objetivo para evitar errores.
Dentro de este contexto, el documento US 2008/0105481 se refiere a un aparato y método para el control de un robot, donde dicho control permite que el robot eleve su centro de masa y se balancee en dos ruedas motorizadas. El robot allí descrito incluye un par de brazos que se encuentran conectados al cuerpo superior a través de uniones motorizadas. El método consiste de una serie de movimientos que emplean los brazos del robot para levantar a dicho robot a una posición de "levantado" o "parado". Adicionalmente, este robot cuenta en su parte superior con un arma de apoyo, cuya tasa de fuego puede ser controlada remotamente por un operario, lo que permite que el robot pueda ser transportado a áreas de difícil acceso por parte del personal humano y así no se arriesguen vidas.
Aunque dicho documento se basa en el empleo de un robot completamente manejable a distancia, este robot requiere que el operario deba realizar una serie de movimientos simultáneos desde el control remoto, donde dichos movimientos controlan la rotación y el desplazamiento del robot y el ángulo de disparo. Adicionalmente, la cámara incorporada al robot en la parte superior del arma, no es efectiva ya que no cuenta con un sistema de amortiguación, lo cual afecta la visión del objetivo por parte del operario cuando el arma es disparada, es decir, que no se puede controlar completamente el objetivo a disparar porque la imagen obtenida de la cámara se mueve con cada disparo.
Otro documento que se encuentra en el estado del arte y que se relaciona con este tipo de dispositivos de control remoto de disparo, es el WO2009/078889, el cual divulga un robot móvil controlado remotamente que incluye un subsistema de torreta, un subsistema de controlador configurado para controlar el robot, la torreta y para disparar el arma que se encuentra en la parte superior del mismo, un subsistema de navegación configurado para determinar la posición del robot, un subsistema de determinación de orientación de la torreta, y un subsistema de comunicaciones de robot para recibir comandos y para transmitir los datos de posición del robot y de orientación de la torreta.
Aunque el robot descrito en dicho documento es muy completo y presenta una pluralidad de sistemas para controlarlo de forma remota, requiere de un sistema de control de motores bastante complejo lo que dificulta su mantenimiento y eleva los costos tanto de producción como los de operación. Adicionalmente, el uso de ruedas tipo oruga hace que sea necesario un sistema de control para cada una de dichas ruedas y el operario necesita un entrenamiento especializado en el manejo de este tipo de robots, ya que el movimiento frontal y los giros que debe realizar el robot con este tipo de ruedas, es bastante completo y no puede ser controlado por cualquier persona autorizada si ésta no cuenta con el entrenamiento especial, lo cual también aumenta los costos de operación de dicho robot.
Considerando la información anterior es evidente que existía en el estado de la técnica la necesidad de diseñar e implementar un sistema de disparo electrónico que fuera teledirigido o remoto, con el fin de suministrar una solución al problema de pérdidas frecuentes de vidas cuando se está controlando un área con graves problemas de orden público o cuando se presta el servicio de guardia en una base militar o en cualquier sitio que requiera la presencia de personal armado. Además, se hace indispensable que dicho sistema de disparo sea económico, que pueda ser operado por una persona autorizada con poco tiempo de entrenamiento en el manejo del sistema y que permita ser maniobrado desde una distancia considerable sin que el operador deba estar cerca del dispositivo disparador, con los que se evitan los problemas generados por contraataques insurgentes.
Adicionalmente, debido al incremento de las áreas de responsabilidad en las bases militares y la seguridad del personal en puestos especiales y puntos críticos donde se realiza la vigilancia de dichas bases, se hace indispensable suministrar un sistema de disparo con el fin de reemplazar a este personal y evitar poner en riesgo el personal humano que puede ser objeto de un ataque insurgente.
DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
La invención puede ser entendida de una mejor forma por medio de las figuras, donde se muestran cada uno de los elementos que componen el sistema electrónico de disparo teledirigido que se desea proteger. Además, las figuras muestran los números de referencia asignados a los elementos que conforman dicho sistema. La figura 1 corresponde a una vista general del sistema electrónico de disparo, donde se muestra tanto el sistema de actuación como el sistema de control remoto; La figura 2 corresponde a una vista posterior plana del sistema de actuación de la figura 2;
La figura 3 corresponde a una vista en perspectiva desde la parte lateral del sistema de actuación;
La figura 4 corresponde a una vista en detalle del sistema de ruedas de soporte del cuerpo principal del sistema de actuación mostrado en la figura 4;
La figura 5 corresponde a una vista lateral, en detalle, de la parte superior del sistema de actuación de la figura 2, donde se muestra el arma y la cámara, cuya tapa se encuentra en posición abierta;
La figura 6 corresponde a una vista lateral en detalle del sistema de arma donde se muestra el recipiente de munición;
La figura 7 corresponde a una vista en perspectiva frontal del sistema de control remoto cuando éste se encuentra abierto;
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
El objeto de la presente invención es proporcionar un sistema electrónico de disparo teledirigido, el cual consta básicamente de: · Un sistema de actuación (1 ), el cual es el encargado de realizar todas las funciones de disparo y movimiento del sistema de disparo que se desea proteger; y • Un sistema de control remoto (5) que se encarga de enviar todos los comandos para controlar de forma remota el sistema de actuación. El sistema de actuación (1 ) se compone de un cuerpo principal (2) y una tapa o cubierta (3), donde el cuerpo principal (2) comprende el sistema de disparo y de movimiento del sistema de actuación (1 ) y la tapa (3) cumple con la función de proteger los elementos que se encuentran en la parte superior de dicho sistema de actuación (1 ).
El cuerpo principal (2) comprende un sistema de movimiento del arma que consta de dos motores (202, 203), los cuales se encargan de realizar los movimientos de rotación de la tapa (3) con relación a un eje principal (201 ), que se encuentra en el centro del cuerpo principal (2), y de elevación y descenso del arma (4). Debido a que estos motores (202, 203) son motores convencionales de movimiento rotacional, cada uno de ellos está conectado con un conversor de movimiento (205, 204), que se encarga de transformar el movimiento rotacional del motor (202, 203) en el movimiento deseado, ya sea la rotación de la tapa (3) o el cambio de la posición vertical del arma (4).
Con el fin de controlar el movimiento y las señales que se envían desde el sistema de control remoto (5) y la realimentación de la cámara (402), el cuerpo principal (2) cuenta en su interior con un sistema de automatización y control (206), el cual consta de un Controlador Lógico Programable (PLC) que se encarga de controlar todas las señales y voltajes que se reciben tanto del sistema de control remoto (5) como de los dispositivos que controlan el movimiento del arma (4).
Dicho sistema de automatización y control (206) se comunica con el sistema de control remoto (5) por vía inalámbrica, donde las señales son enviadas y recibidas por las antena (207) ubicada en el actuador (1 ) y conectada de forma directa con la antena (503) ubicada en el sistema de control remoto (5). El PLC que se encuentra en el sistema de automatización y control (206) es el "cerebro" de todo el sistema electrónico de disparo, ya que por medio de dicho dispositivo se controla el disparador del arma (4) a través del obturador electrónico (401 ) que permite que se dispare dicha arma (4) sin necesidad de halar el disparador o gatillo del arma, como se hace normalmente.
De otra parte, debido a que el cuerpo (2) principal será instalado en áreas remotas y con problemas de orden público, es necesario desplazarlo para ubicarlo en sitios estratégicos. Por esta razón, el cuerpo principal (2) cuenta con al menos tres ruedas de soporte (208) ubicadas de forma equidistante la una de la otra, con el fin de crear un triángulo equilátero y así proporcionar un soporte ideal para el cuerpo (2), lo que garantiza que todo el sistema de actuación (1 ) tenga un soporte fijo y no descanse sobre el piso directamente. Dichas ruedas poseen un control de altura que permite subirlas o bajarlas de acuerdo con el terreno sobre el que se desea que el sistema de actuación incursione.
En la parte superior del cuerpo principal (2) se encuentra acoplada el arma (4), la cual se conecta al motor (203) por medio de un eje (405) que es levantado por medio del movimiento del motor (203) convertido con el conversor (204). Esto permite que el arma se mueva en sentido vertical, cuando el eje (405) se eleva la punta del arma o cañón (407) apunta hacia abajo y cuando el eje (405) desciende, la punta del arma o cañón (407) apunta hacia arriba.
El sistema de arma (4) también cuenta con una base (404), la cual gira de acuerdo al movimiento impartido por el motor (202) y convertido por el conversor (205). Dicho movimiento es transmitido por medio del eje (201 ) que asegura que dicha base (404) rote sobre dicho eje. Siendo así, mediante los movimientos generados por los motores (202 203), el cañón (407) del arma (4) tiene movimiento en dos ejes, vertical y horizontal, y puede apuntar prácticamente hacia cualquier lado. Complementando el mecanismo anterior y para llevar a cabo el movimiento de la base (404), el actuador (1 ) cuenta con un sistema de balinera (209), también denominado como riel para giro, el cual permite que todo el sistema de arma (4) gire suavemente sobre el cuerpo principal (2) sin someter las partes metálicas a una fricción que pueda afectar el movimiento y pueda dañar o desgastarlas.
Debido a que tanto los disparos como los movimientos del arma (4) serán controlados a distancia por el sistema de control remoto (5), el operario debe tener un sistema de visión para determinar hacia donde se encuentra el objetivo al cual se le debe disparar. Para esto, el sistema del arma (4) cuenta en su parte superior con una cámara (402), la cual se encuentra alineada perfectamente con el cañón (407) y permite que la persona que controla el sistema vea exactamente hacia donde se va a realizar el disparo. El sistema del arma (4) también cuenta con un sistema frontal del soporte
(408) que permite que los disparos no desestabilicen el arma y se vuelva un dispositivo incontrolable. Este sistema frontal del soporte (408) tiene en su interior un dispositivo de amortiguación (403) cuya función es la de amortiguar el movimiento generado por el arma (4) cada vez que se presenta un disparo. Esto con el fin que la oscilación generada por el movimiento del retroceso del arma no se transmita a la cámara (402) y así el operario lleve a cabo varios disparos consecutivos con la misma precisión al tiempo que puede ver la efectividad de su disparo sin tener que esperar a que el sistema de arma (4) completo, incluyendo la cámara (402), deje de vibrar por la oscilación producida por el disparo.
A un lado del sistema frontal de soporte (408) se encuentra un recipiente para munición (406), en el cual la munición eslabonada es almacenada antes de su uso directamente en el arma (4). Esta munición que se encuentra en el recipiente (406) se conecta directamente al arma (4) y se ubica a un lado de todo el sistema con el fin de no interferir con el movimiento del sistema de arma (4) ni con la imagen que se captura por la cámara (402) y que se envía de forma inalámbrica al sistema de control remoto (5). El sistema de arma (4) cuenta también con un obturador electrónico (401 ) el cual hace las veces de disparador o gatillo y permite que el disparo se pueda llevar a cabo de forma electrónica por medio de señales enviadas desde el sistema de control remoto (5).
El sistema de control remoto (5) comprende básicamente cuatro sistemas, los cuales son: · Un sistema de visualización (501 ), el cual es generalmente una pantalla, preferiblemente una pantalla de cristal líquido (LCD), de un tamaño aproximado entre 48.26 y 63.5 centímetros (19 y 25 pulgadas), delgada y liviana lo que permite que todo el sistema (5) sea ligero y portátil;
Un sistema de mandos (502) que comprende todos los botones y palancas de mando con los que se va controlar de forma completa el sistema de actuación (1 );
Una antena (503) que permite tener una comunicación continua con el sistema de actuación (1 ) por medio de la antena (207) ubicada en el cuerpo principal (2); y
Un sistema de control (504), el cual se encarga de convertir los voltajes recibidos por la manipulación de los botones y palancas del sistema de mandos (502) en señales eléctricas para ser codificadas y luego enviadas por medio de la antena (503) al sistema de actuación (1 ).
Dicho sistema de control remoto (5) se caracteriza por ser compacto y de fácil transporte, toda vez que al ser cerrado se puede transportar como un maletín. Las antenas (207 y 503) ubicadas en el cuerpo principal (2) y el sistema de control remoto (5), respectivamente, son unificadas y de largo alcance, lo que permite que el dispositivo pueda ser operado a distancia desde una ubicación segura para el operario. Además, la señal que se transmite entre estas antenas (207, 503) es encriptada o codificada, con lo que se asegura que ningún tercero pueda interferir en esta comunicación y controlar el sistema de actuación (1 ).
En una modalidad de la invención, la señal encriptada que se encuentra entre las antenas (207 y 503) puede ser también controlada vía Internet o por medio de cualquier dispositivo móvil con sistema de datos.
Preferiblemente la totalidad del sistema de actuación (1 ), es decir, el cuerpo principal (2) y la tapa (3), son fabricados en un material metálico blindado, lo cual permite que dicho sistema (1 ) pueda ser ubicado en áreas con problemas de orden público y en medio del fuego enemigo sin que se afecte su funcionamiento.