Dispositivo multifuncional para aeronaves no tripuladas, concretamente multirrotores, diseñado para el muestreo y la recolección de partículas aerobiológicas.

1. Dispositivo multifuncional para multirrotores (1), diseñado para el muestreo y la recolección de partículas aerobiológicas caracterizado porque comprende:

Una pieza de fibra de carbono cuadrada

(2), con un orificio central (3) para dejar pasar los cables de conexión de los servos, que irá fijada en la parte inferior del multirrotor a la cual irá fijada a su vez, en su parte inferior mediante cuatro tornillos (4), una pieza de fibra de vidrio, ABS o plástico (5) con un orificio central de igual diámetro que la pieza anterior, y de anchura tres veces mayor, y tendrá a su vez una estructura continua hueca (9) en cada uno de sus extremos que servirán de riel, y dos servos (8) alojados en su parte inferior central para permitir la apertura y el cierre de la puerta protectora (19) de los filtros. El riel podrá ampliarse mediante módulos ampliables (12). Al riel se ajustarán mediante dos tornillos de acoplamiento (21) dos piezas, una captadora (17) con un portaobjetos de vidrio (24) y una recolectora (26) en cuyo interior habrá una bolsa recolectora (29).

2. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, en el que la pieza completa quedaría montada en la parte inferior central del multirrotor, no viéndose afectado el centro de gravedad.

3. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, en el que la pieza (2) que va fijada al multirrotor se hará en su parte inferior central como carga de pago mediante cualquier sistema de fijación.

3. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, en el que la pieza que cumple la función de riel (5) podrá extenderse en anchura mediante acoplamiento con tornillos a otros módulos ampliables de iguales características.

4. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según reivindicación 3, en el que el módulo ampliable (12) va sellado a la pieza principal de riel (5) mediante sistema de machihembrado y atornillaje.

5. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según reivindicación 3, en el que el módulo ampliable (12) presenta una estructura continua hueca (16) de 5 mm que amplía la función de riel.

6. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, que comprende medios de acoplamiento amovibles entre la estructura de función riel (5) y las piezas captadora (17) y recolectora (26), siendo estos medios tornillos de acoplamiento (21).

7. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque la superficie que facilita el traslado de la puerta protectora (19) durante la apertura y el cierre está compuesta por un conjunto de rodamientos (18).

8. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque la apertura y cierre de la puerta protectora (19) se hace a través de dos miniservos (8).

9. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según reivindicación 8, caracterizada porque la unión de los servos con la puerta protectora se hace a través de una o varias cuerdas tensoras (10) unidas por cierre de rosca que están sujetas a la puerta protectora mediante un aro de sujeción (11).

10. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según reivindicación 8, caracterizada porque la conexión de los dos servos podrá ser mediante cable en "Y" al mismo canal o por separado en canales independientes.

11. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque la pieza captadora dispondrá de un mecanismo de sellado (25) para alojar un portaobjetos de vidrio (24) de medida universal.

12. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque las piezas captadora y recolectora dispondrán de una puerta protectora (19) cuya apertura y cierre lo decidirá el piloto del multirrotor a través de un canal de su emisora.

13. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque el filtro de la pieza recolectora dispondrá de una apertura (28) por presión en su zona central donde se alojará la bolsa recolectora (29).

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201500582.

Solicitante: GARCÍA MEDINA, Francisco Javier.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: GARCÍA MEDINA,Francisco Javier, ROLDÁN HERNÁNDEZ,Jorge, BELMONTE SOLER,Jordina.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Muestreo; Preparación de muestras para la investigación... > G01N1/26 (con medidas tomadas por aspiración a partir de varios emplazamientos)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación de características de partículas;... > G01N15/06 (Investigación de la concentración de suspensiones de partículas (G01N 15/04, G01N 15/10 tienen prioridad; por pesada G01N 5/00))
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Dispositivo multifuncional para aeronaves no tripuladas, concretamente multirrotores, diseñado para el muestreo y la recolección de partículas aerobiológicas.

Fragmento de la descripción:

DISPOSITIVO MULTIFUNCIONAL PARA AERONAVES NO TRIPULADAS. CONCRETAMENTE MULTIRROTORES. DISEÑADO PARA EL MUESTREO Y LA 5 RECOLECCiÓN DE PARTíCULAS AEROBIOLÓGICAS.

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a un dispositivo que irá colocado como sistema de carga de pago en cualquier aeronave no tripulada, concretamente multirrotores, y se podrá ajustar a la medida deseada para posteriormente colocar dos piezas justo debajo del eje central entre dos hélices, y cuya funcionalidad son la captación y recolección de partículas aerobiológicas. La invención se podrá aplicar principalmente a cualquier campo de estudio aerobiológico, como por ejemplo, creación de mapas polínicos, controles fitopatológicos y de plagas en cultivos, estudio de pólenes y alérgenos en zonas concretas, estudios relacionados con la alergología, aplicaciones en la industria farmaceútica, ...

ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN

En la Comunidad Europea, la mayor parte de las redes destinadas a estudios aerobiológicos con aplicación clínica han adoptado el captador Hirst como método estándar. Un captador Hirst es un muestreador basado en el principio del impacto por 25 succión que requiere, para su funcionamiento, conexión a la red eléctrica. Mediante una bomba de vacío, aspira volúmenes constantes y conocidos de aire (10 litros por minuto) que Introduce en el captador a través de una rendija de 14 x 2 mm. El aire introducido impacta contra la superficie receptora, una cinta plástica de 19 mm de ancho untada con una fina película de aceite de silicona, que se dispone tensada 30 alrededor de una pieza cilíndrica llamada tambor. Este tambor está montado sobre un eje que contiene un mecanismo de relojería que le hace avanzar continuadamente a razón de 2 mm/hora. Ello hace que las partículas impulsadas contra la superficie receptora queden retenidas de forma secuencial. El tambor tiene unas dimensiones que le permiten acoger las muestras de una semana. La cinta Melinex se retira del 35 tambor y se corta en segmentos correspondientes a las 24 horas de cada día de exposición, que se colocan sobre un portaobjetos, se tiñen con fucsina básica y se

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cierran con un cubreobjetos. En España, las diferentes redes aerobiológicas locales han acordado un sistema estándar de análisis y recuento de las muestras, consistente en identificar y contar el número de individuos de cada taxón que se hayan depositado en 4 franjas horizontales prefijadas, distribuidas homogéneamente en la superficie del portaobjetos. El problema que se genera con los mecanismos usados en la actualidad es el componente estático de los captadores y el elevado tiempo de muestreo para obtener una toma en un momento dado. Siendo además estos datos muy estimatorios y a veces poco fiables, teniendo en cuenta que un captador suele abarcar zonas de hasta 60 km de radio. Anteriormente se han realizado pruebas de captación en aeronaves no tripuladas de ala fija, obteniéndose resultados factibles. No obstante este tipo de aeronaves cuentan con el inconveniente de no mantenerse estáticamente en el aire para muestreos en zonas más concretas y más próximas al suelo, a la vez que sería imposible pilotar un sistema de ala fija con estas características sobre un espacio cerrado o de difícil acceso, donde se requiera más precisión de vuelo. Resultaría imposible realizar un vuelo para recolección o muestreo selectivo estático utilizando una aeronave no tripulada de ala fija; por tanto, nuestro dispositivo utilizado exclusivamente para aeronaves no tripuladas tipo multirrotor, se hace imprescindible para la ejecución de estos trabajos. Otra ventaja que se añade con los multirrotores en esta invención es la existencia de una compuerta que se abre mediante señal de servo desde la emisora y cuyo objetivo es proteger la muestra y activar el método de captación a la altura deseada para que los factores contaminantes del suelo no interfieran en la misma. No existiendo actualmente ningún sistema capaz de captar y recolectar de manera dinámica y estática simultáneamente las partículas aerobiológicas, y a su vez hacer una recolección importante de estos para las aplicaciones farmacéuticas que se puedan derivar.

EXPLICACiÓN DE LA INVENCiÓN

El inventor de la presente solicitud ha desarrollado un dispositivo que resuelve los problemas anteriores gracias al acoplamiento de una pieza central que irá fijada como carga de pago al multirrotor, y a la cual se le añadirá otra pieza fija de anchura tres veces superior a la anterior, y que tendrá dos líneas horizontales huecas en cada uno de sus extremos que servirán como riel de fijación para ajustar las piezas captadoras y recolectoras a la altura de las hélices. Para aumentar el ancho de la pieza, si se dispone de un multirrotor de mayor tamaño o número de hélices, se ha diseñado un paquete de piezas que incrementan la anchura de la pieza final y que se acoplan mediante sistema de sellado con tornillos a la pieza anteriormente mencionada, y dispone igualmente de dos franjas horizontales huecas que aumentan así el alcance del riel de fijación de las piezas captadora y recolectora. La pieza con anchura tres veces superior a la que va fijada en la carga de pago tendrá fijado en su parte central dos mini servos que irán conectados juntos mediante un cable conector Y, y cuya función es la de abrir y cerrar la puerta protectora que contendrán la pieza captadora y la recolectora a la vez. Si se desea abrir las puertas protectoras de manera independiente basta con conectar cada servo a un canal distinto. La apertura y cierre del compartimento se hará mediante impulso enviado a través del canal correspondiente de la emisora de radiocontrol. La pieza captadora tiene un compartimento cerrado, el cual irá fijado a la pieza que hace la función de riel, y en cuyo interior habrá un sistema de rodamientos para facilitar la apertura y cierre de la puerta protectora mediante una cuerda tensada de unos 3mm de grosor, que irá unida al sistema de giro del servo mediante un sistema de cierre por enroscamiento. Este sistema de cierre se ha diseñado de tal manera para poder ajustar la cuerda cuando el ancho de la pieza sea mayor. La pieza captadora se caracteriza por tener un hueco para colocar y dejar bien fijado un portaobjetos de vidrio con la medida universal de 76mm x 26mm, al cual se le aplicará una fina capa de vaselina que actuará como material fijador, pudiendo prescindirse así de la cinta Melinex. El filtro con el portaobjetos de vidrio estará colocado justamente en el paso del aire de las hélices del multirrotor, por lo que las partículas aerobiológicas golpearán directamente contra él y quedarán fijadas en la vaselina. En la parte inferior del portaobjetos y formando parte de la misma pieza, habrá un filtro con forma cilíndrica y aperturas superior e inferior, y el cual en su base inferior obtiene dos curvaturas de estrechamiento hacia su interior formando una curva cóncava y convexa respectivamente. Este filtro hace la función de turbina para el traspaso del aire sobrante y para que haya compensación de equilibrio ya que la pieza recolectora debe disponer obligatoriamente de otro filtro con las mismas características. La pieza recolectora tiene las mismas características que la pieza captadora con la diferencia que en esta no se acopla el portaobjetos de vidrio, sino que en el filtro con forma circular rectilíneo se acopla una pequeña bolsa de papel poroso que hace la función de recolector a gran escala. El filtro cilíndrico de esta pieza posee una apertura por presión a la mitad de su altura, la cual se abrirá para colocar la bolsa y se volverá a cerrar por presión.

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Con...

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo multifuncional para multirrotores (1), diseñado para el muestreo y la recolección de partículas aerobiológicas caracterizado porque comprende:

Una pieza de fibra de carbono cuadrada (2), con un orificio central (3) para dejar pasar los cables de conexión de los servos, que irá fijada en la parte inferior del multirrotor a la cual irá fijada a su vez, en su parte inferior mediante cuatro tornillos (4), una pieza de fibra de vidrio, ABS o plástico (5) con un orificio central de igual diámetro que la pieza anterior, y de anchura tres veces mayor, y tendrá a su vez una estructura continua hueca (9) en cada uno de sus extremos que servirán de riel, y dos servos (8) alojados en su parte inferior central para permitir la apertura y el cierre de la puerta protectora (19) de los filtros. El riel podrá ampliarse mediante módulos ampliables (12). Al riel se ajustarán mediante dos tornillos de acoplamiento (21) dos piezas, una captadora (17) con un portaobjetos de vidrio (24) y una recolectora (26) en cuyo interior habrá una bolsa recolectora (29).

2. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, en el que la pieza completa quedaría montada en la parte inferior central del multirrotor, no viéndose afectado el centro de gravedad.

3. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, en el que la pieza (2) que va fijada al multirrotor se hará en su parte inferior central como carga de pago mediante cualquier sistema de fijación.

3. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, en el que la pieza que cumple la función de riel (5) podrá extenderse en anchura mediante acoplamiento con tornillos a otros módulos ampliables de iguales características.

4. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según reivindicación 3, en el que el módulo ampliable (12) va sellado a la pieza principal de riel (5) mediante sistema de machihembrado y atornillaje.

5. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según reivindicación 3, en el que el módulo ampliable (12) presenta una estructura continua hueca (16) de 5 mm que amplía la función de riel.

6. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, que comprende medios de acoplamiento amovibles entre la estructura de función riel (5) y las piezas captadora (17) y recolectora (26), siendo estos medios tornillos de acoplamiento (21).

7. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque la superficie que facilita el traslado de la puerta protectora (19) durante la apertura y el cierre está compuesta por un conjunto de rodamientos (18).

8. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque la apertura y cierre de la puerta protectora (19) se hace a través de dos miniservos (8).

9. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según reivindicación 8, caracterizada porque la unión de los servos con la puerta protectora se hace a través de una o varias cuerdas tensoras (10) unidas por cierre de rosca que están sujetas a la puerta protectora mediante un aro de sujeción (11).

10. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según reivindicación 8, caracterizada porque la conexión de los dos servos podrá ser mediante cable en "Y" al mismo canal o por separado en canales independientes.

11. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque la pieza captadora dispondrá de un mecanismo de sellado (25) para alojar un portaobjetos de vidrio (24) de medida universal.

12. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque las piezas captadora y recolectora dispondrán de una puerta protectora (19) cuya apertura y cierre lo decidirá el piloto del multirrotor a través de un canal de su emisora.

13. Dispositivo multifuncional para multirrotores, según cualquier reivindicación anterior, caracterizada porque el filtro de la pieza recolectora dispondrá de una apertura (28) por presión en su zona central donde se alojará la bolsa recolectora (29).