[发明专利]用于控制悬挂负载的定向的设备

说明书

一种用于旋转地定位悬挂负载(16)的旋转器设备(10、100、200)。飞轮(44、144)可直接或间接地由马达(40、140)驱动。在风扇(45)上或在飞轮上的叶片(50、150)可用于通过空气阻力/制动提供额外的旋转控制。控制器(20、24、120、124)可提供有线或无线控制。推进器(52)可提供额外的旋转推动力或阻力。一个或多个负荷传感器(54、232、234)可以提供负荷感测。相机(28)可用于可视化负载并且可记录负载移动操作和负载细节以用于物流跟踪和安全。附接部分(202)和/或负载支撑件(216)可以经由相应的枢轴(204、214)连接到主体。设备可包括可替换或可再充电电池(206、210)，诸如在可移除容器230内，优选地由至少一个抽屉231支撑，所述抽屉可安装在伸缩抽屉滑轨(212)上。可替换或可再充电电池(206、210)可以作为盒式布置提供，由此电池插入单元中并可作为单元移除。用于将负载悬挂在旋转器上的至少一个挂钩(157)可包括沟槽或凹槽(158)，以限制或防止负载旋转。

技术领域

本发明涉及用于控制悬挂负载的定向的设备。

本发明具体地涉及用于控制悬挂负载的偏航定向的设备。

本发明可应用于用于控制悬在空气或水中的负载的偏航定向的设备。

背景技术

通常需要提升或降低悬挂负载。一些负载非常重，其他负载非常长(诸如对于土木工程项目，例如用于建筑和桥梁建造的大梁和横梁)，并且一些负载通常既重又长。

设备可以允许负载远程地与设备断开。例如，设备可以包括并使用远程致动的负载释放机构，诸如远程控制的释放挂钩，允许释放负载以确保人员在负载释放时处于安全距离或者断开索具，负载通过所述索具悬挂在设备上。

物理上大的悬挂负载可能受侧风的影响，如果不受控制则导致负载旋转。

控制绳索可以附接到负载并由一个或多个人员握持，以帮助控制悬挂负载的旋转定向。

然而，这样的操作使人员处于因意外旋转或落下的负载而受伤的风险中。已经发生了严重的受伤和死亡，由此借助引导绳索转向悬挂负载定向的人员已被负载意外地压坏。

一些悬挂负载需要非常小心地定位，诸如悬挂在从直升机部署的缆索上的担架和救援人员，或者必须附接/安装到诸如钢桁架、墙板或塔式起重机的组件的现有结构的负载。

此外，细长的柔性缆索自然受到扭矩的影响，这可能导致悬挂负载自旋，特别是如果存在影响负载的抖振侧风的话。

在美国专利文献US 5632222中公开了一种用于稳定悬挂负载的旋转定向的布置，其描述了一种负载定向器件，包括：安装在飞轮外壳中用于围绕轴线旋转的飞轮，使得在使用中，飞轮能够只在单个平面内旋转；用于使飞轮旋转的驱动装置；转盘装置，其可枢转地连接到所述外壳用于围绕第二轴线选择性旋转并适于固定到所述负载；和相对于壳体固定的用于使所述转盘装置旋转的第二驱动装置。

在美国专利文献US 5871249中公开了一种用于控制悬挂负载的定向的替代布置，其描述了位于悬挂有效负载上方的稳定器、控制单元和定位器。稳定器包括在壳体内的多个飞轮。每个飞轮的旋转轴线与三个正交轴线中的一个对齐。中央锥齿轮将高转速马达的输出平移到各种飞轮。四个飞轮沿一个水平轴线布置成两个反向旋转对。两个飞轮围绕另一个轴线反向旋转，并且单个飞轮围绕竖直轴线旋转。飞轮的质量和布置提供了陀螺稳定性，同时中和了潜在的进动力矩。

在美国专利文献US 8226042中公开了一种用于控制悬挂负载的自旋/偏航的替代布置，其描述了使用沿相反方向作用并且垂直于悬挂缆索起作用的第一和第二推进器，以及控制来自每个推进器的推力以保持悬挂有效负载的偏航定向的控制器。