CN104015908B - 一种风帆绳索的保护与控制机构 - Google Patents

Abstract

一种风帆绳索的保护与控制机构，包括动力驱动装置、张力控制装置及绳索滑轮装置。动力驱动装置用于输出动力，实现风帆绳索的收拢和释放；张力控制装置用于实现对风帆绳索张力的控制；绳索滑轮装置，该绳索滑轮装置包括定滑轮组及穿过该定滑轮组的风帆绳索，所述风帆绳索一端固定连接所述动力驱动装置，其另一端穿过所述张力控制装置连接于帆船风帆，用于将动力驱动装置输出动力传递到帆船风帆。本发明适用于风帆大幅摆动、剧烈抖动等极端情况，可以及时补偿风帆绳索的长度变化，监控风帆绳索过紧与过松，保持风帆绳索的基本张力，防止风帆绳索的跳槽、掉绳、缠绕。

Description

一种风帆绳索的保护与控制机构

【技术领域】

本发明属于帆船自主驾驶控制技术领域，特别是涉及一种适用于帆船风帆自动控制系统中，防止风帆绳索跳槽、掉绳、乱缠的保护与控制机构。

【背景技术】

无人自主驾驶帆船是机器人技术和帆船技术交叉发展的最新产物。给无人自主驾驶帆船提供动力的风帆是纤维织成的柔性的“布”，风吹到风帆帆面上产生作用力推动船只运动。风帆因为其柔软性、只能承受张力等特性，都用绳索对其进行控制。通过风帆绳索将牵引力传递到风帆上实现对风帆的控制。当风吹到帆面时，因为风的不同方向、不同强度、帆的不同方向、不同张紧程度等因素，或者由于帆船本身的改变方向等都会对帆产生不同的效果，有可能使得帆面进一步张紧，也有可能使得风帆相对于船只改变偏摆方向，或者有可能使得风帆剧烈抖动。风帆绳索在控制风帆的过程中是一个受到极强外部扰动、状态剧烈变化的动态过程。帆船的水手需要时刻调整风帆绳索去控制风帆，使其达到一个暂时的平衡状态产生推力。

无人自主帆船使用机器代替水手和舵手，实现帆船的自主驾驶。然而机器无法像经验丰富的水手那样老练的控制风帆绳索进而控制风帆。风帆偏转方向的时刻改变、风帆的剧烈抖动、时而过于松弛、时而过于张紧都会直接传递给控制风帆的绳索，使该绳索的传递路径时刻改变、绳索剧烈抖动、过松弛或者过张紧，这样风帆绳索在控制系统中不可避免地面临掉绳、跳槽、乱缠、张紧度不合适。风帆绳索的掉绳、跳槽、乱缠会使得整个系统无法运转，其过张紧或者过松弛会使风帆无法获得最优的动力而降低性能。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题而提供一种可以自动实现驾驶帆船的风帆绳索的保护与控制机构。

为实现上述目的，本发明提供了一种风帆绳索的保护与控制机构，该风帆绳索的保护与控制机构包括：

动力驱动装置，该动力驱动装置位于所述保护与控制机构的前部并固定安装在船体上，用于输出动力，实现风帆绳索的收拢和释放；

张力控制装置，该张力控制装置位于所述保护与控制机构的后部并固定安装在船体上，用于实现对风帆绳索张力的控制；

绳索滑轮装置，该绳索滑轮装置包括定滑轮组及穿过该定滑轮组的风帆绳索，所述风帆绳索一端固定连接所述动力驱动装置，其另一端穿过所述张力控制装置连接于帆船风帆，用于将动力驱动装置输出的动力传递到帆船风帆。

所述动力驱动装置包括机架、驱动轴、驱动卷盘及防护罩，所述机架固定安装在船体上，所述驱动轴垂直穿过所述机架，所述驱动卷盘固定安装在所述驱动轴上，所述驱动卷盘与所述驱动轴在同一轴线上，在所述驱动卷盘圆周方向的外侧设有固定安装在所述机架上的防护罩，在所述防护罩圆周方向上设有开口，风帆绳索一端缠绕在所述驱动卷盘上，其另一端从所述开口伸出。

所述驱动卷盘的右侧平面与所述机架的间距小于风帆绳索的直径，所述驱动卷盘圆周方向的边缘与所述防护罩的间距小于风帆绳索的直径。

所述张力控制装置包括固定组件及在该固定组件上滑动的浮动组件，所述固定组件固定安装在船体上，风帆绳索穿过所述浮动组件。

所述固定组件包括两个机架、滑轨、恒力弹簧组件及两个行程开关，所述两个机架分别固定在船体上，所述滑轨固定连接所述两个机架，所述恒力弹簧组件位于两个机架上并设置在所述滑轨的上侧，所述两个行程开关分别设置在所述滑轨两端，所述恒力弹簧组件与所述浮动组件固定连接。

所述恒力弹簧组件包括大恒力弹簧滚筒、大恒力弹簧、小恒力弹簧滚筒、小恒力弹簧及多个恒力弹簧防跳辊，所述大恒力弹簧滚筒及小恒力弹簧滚筒位于所述滑轨的上侧并分别固定到两个机架的中部，所述大恒力弹簧及小恒力弹簧一端分别套装在所述大恒力弹簧滚筒及小恒力弹簧滚筒上，其另一端分别连接所述浮动组件，所述多个恒力弹簧防跳辊位于所述大恒力弹簧滚筒及小恒力弹簧滚筒的上下两侧并固定安装在所述机架上。

所述浮动组件包括矩形框架、安装在所述矩形框架内上部的滑块及安装在所述矩形框架内下部的滑轮组，所述矩形框架顶部固定连接所述大恒力弹簧及小恒力弹簧，所述滑块在所述滑轨上移动，风帆绳索穿过所述滑轮组，所述矩形框架由多个连接件焊接、铆接或螺纹连接构成。

所述滑轮组包括第一浮动滑轮及第二浮动滑轮，所述第一浮动滑轮及第二浮动滑轮凹槽相对、并列排布，使两个浮动滑轮相对凹槽处的截面呈腰形，风帆绳索从所述凹槽穿过。

所述定滑轮组包括后定滑轮及前定滑轮，所述后定滑轮通过球关节组件固定到船体后部，所述前定滑轮通过支架固定到船体所述动力驱动装置的一侧。

本发明整个机构按照功能可以分为三部分：驱动装置、张力控制装置、绳索滑轮装置。其中驱动装置用于输出动力与运动，实现风帆绳索的收拢和释放。张力控制装置用于实现绳索张力的控制，如提供基本张力、限制过小张力、限制过大张力。绳索滑轮装置用于将风帆绳索的张力以一定的路径和方向传递到风帆，直接对风帆进行控制。由于每一部分中都对风帆绳索的运动空间进行了限制，以及在风帆绳索上至少保持基本张力，实现了绳索的防跳槽、防掉绳、防乱缠保护。帆船的风帆的一端安装在桅杆上，另一端与风帆绳索连接，风帆绳索的收拢与释放直接控制风帆的张紧与松弛。风帆在张紧状态下，即使在风的作用下，风帆表面较平(平坦)与帆船船体的左右对称面呈较小的偏角；风帆在松弛状态下，由于风的作用，风帆表面较鼓(凸起)与帆船船体的左右对称面呈较大的偏角。风帆绳索的保护和控制机构是在风帆绳索控制风帆的过程中，实现风帆绳索的防跳槽、防掉绳、防乱缠保护，同时实现绳索张力的控制。

本发明一种风帆绳索的保护与控制机构具有如下特点：(1)适用于风帆大幅摆动、剧烈抖动等极端情况，(2)及时补偿风帆绳索的长度变化，(3)实时监控风帆绳索过紧与过松，(4)保持风帆绳索基本张力，(5)防止风帆绳索的跳槽、掉绳、缠绕。

【附图说明】

图1是本发明安装在船体上的应用示意图。

图2是本发明的整体结构示意图。

图3是本发明的动力驱动装置示意图。

图4是本发明的张力控制装置示意图。

图5是本发明的张力控制装置中固定组件示意图。

图6是本发明的张力控制装置中浮动组件示意图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。

如图1所示，描述了本发明的应用场合。本发明的风帆绳索的保护与控制机构设置在帆船船体1的后部，在帆船船体1的前部设有桅杆3，在桅杆3上套装风帆2，在自动驾驶帆船过程中，本发明防止风帆绳索的跳槽、掉绳及乱缠，同时实现对风帆绳索张力的控制。

如图1、图2所示，本发明的风帆绳索的保护与控制机构包括动力驱动装置10、张力控制装置20及绳索滑轮装置30。其中动力驱动装置10用于输出动力与运动，实现风帆绳索35的收拢和释放；张力控制装置20用于实现风帆绳索35张力的控制，如提供基本张力、限制过小张力、限制过大张力；绳索滑轮装置30用于将风帆绳索35的张力以一定的路径和方向传递到风帆2，直接对风帆2进行控制。

如图2、图3所示，动力驱动装置10包括机架11、驱动轴12、驱动卷盘13、防护罩14。机架11用于将整个动力驱动装置10固定安装在船体1上。驱动轴12垂直穿过机架11，驱动卷盘13固定安装在驱动轴12上，驱动卷盘13与驱动轴12在同一轴线上，驱动轴12输出电机(图中未示出)的运动和力给驱动卷盘13。风帆绳索35一端缠绕在动力驱动装置10的驱动卷盘13上，另一端穿过张力控制装置20连接风帆2。驱动卷盘13不同方向的转动可以实现对风帆绳索35的收拢和释放。随着驱动卷盘13逐渐卷绕收拢风帆绳索35，风帆绳索35的张力会逐渐增大，风帆2也同时会被逐渐张紧；随着驱动卷盘13反向转动释放风帆绳索35，风帆绳索35的张力会逐渐减小甚至完全松弛，风帆2也同时逐渐减小张紧程度甚至完全松弛。

如图3所示，在驱动卷盘13圆周方向的外侧设有防护罩14，防护罩14固定安装在动力驱动装置10的机架11之上，驱动卷盘13相对机架11和防护罩14进行旋转，驱动卷盘13的右侧平面与机架11的间距小于风帆绳索35的直径，驱动卷盘13圆周方向的边缘与防护罩14的间距小于风帆绳索35的直径，这样限制了风帆绳索35只能在驱动卷盘13凹槽内运动，使得风帆绳索35不至于在驱动卷盘13内跳槽或掉绳。在防护罩14圆周方向上留有开口141，开口141为风帆绳索35连接驱动卷盘13提供了足够的伸出通道。

如图4、图5、图6所示，张力控制装置20包括固定安装在船体1上的固定组件21及在固定组件21上来回滑动的浮动组件22。张力控制装置20的固定组件21由两个机架211、滑轨212、恒力弹簧组件213及两个行程开关214组成。恒力弹簧组件213包括大恒力弹簧滚筒2131、大恒力弹簧2132、小恒力弹簧滚筒2133、小恒力弹簧2134及多个恒力弹簧防跳辊2135。张力控制装置20的浮动组件22主要包括矩形框架221、安装在矩形框架221内上部的滑块222及安装在矩形框架221内下部的滑轮组223，矩形框架221由多个连接件2211构成，大恒力弹簧2132及小恒力弹簧2134的一端分别固定连接在矩形框架221的顶部，滑轮组223包括第一浮动滑轮2231及第二浮动滑轮2232。

如图4所示，张力控制装置20主要实现对风帆绳索35张紧力的控制，即保持风帆绳索35适当的基本张力、并且防止张力过小和过大。由于张力控制装置20保持了风帆绳索35适当的张力，避免了风帆绳索35完全松弛的情况，所以也能防止风帆绳索35乱缠现象的产生。张力控制装置20的固定组件21主要实现：(1)张力控制装置20的固定安装；(2)提供张力控制装置20的浮动组件22上的作用力；(3)提供张力控制装置20的浮动组件22的运动轨道。张力控制装置20的浮动组件22主要实现：(1)将作用力施加于风帆绳索35之上；(2)在滑轨212上运动将松弛的风帆绳索35拉紧；(3)当风帆绳索35过松或者过紧时触动行程开关214；(4)限制风帆绳索35的运动空间。

如图4、图5所示，描述了张力控制装置20的固定组件21中各个元素的组成关系。滑轨212的左右两端分别固定安装在张力控制装置20的机架211的下部。其中左端的张力控制装置20的机架211上安装着大恒力弹簧滚筒2131和两个恒力弹簧的防跳辊2135，两个恒力弹簧的防跳辊2135分别位于大恒力弹簧滚筒2131上下两侧；在右端对应的张力控制装置20的机架211上安装着小恒力弹簧滚筒2133和两个恒力弹簧的防跳辊2135，两个恒力弹簧的防跳辊2135分别位于小恒力弹簧滚筒2133上下两侧。大恒力弹簧滚筒2131、小恒力弹簧滚筒2133、若干个恒力弹簧的防跳辊2135都可以自由转动。大恒力弹簧2132一端套装在大恒力弹簧滚筒2131上，小恒力弹簧2134一端套装在小恒力弹簧滚筒2133上，大恒力弹簧2132及小恒力弹簧2134另一端分别固定连接浮动组件22中矩形框架221的顶部。大恒力弹簧滚筒2131、小恒力弹簧滚筒2133位于机架211的上部，两个行程开关214分别安装于滑轨212的左右两端。

如图6所示，多个连接件2211通过焊接、铆接或螺纹连接构成矩形框架221，在本实施例中，多个连接件2211采用螺纹连接方式构成矩形框架221。滑块222安装在矩形框架221内上部，第一浮动滑轮2231和第二浮动滑轮2232并排安装在矩形框架221内下部。第一浮动滑轮2231和第二浮动滑轮2232可以各自自由转动，并列排布、凹槽相对使得两者最靠近处组成一个截面呈近似腰形的通道。风帆绳索35紧贴着第一浮动滑轮2231或者紧贴着第二浮动滑轮2232，穿过该腰形通道。根据绳索滑轮装置30与张力控制装置20的浮动组件22之间相对位置关系的不同，风帆绳索35可能与第一浮动滑轮2231相互作用，也有可能与第二浮动滑轮2232相互作用。该双浮动滑轮确保了无论滑块222如何运动都有一个浮动滑轮在引导风帆绳索35的路径。滑块222、多个连接件2211、第一浮动滑轮2231、第二浮动滑轮2232组成一个可移动的整体。

如图4、图6所示，张力控制装置20的浮动组件22的滑块222与张力控制装置20的固定组件21中的滑轨212相互配合组成直线运动副，滑块222可以在滑轨212上自由滑动。大恒力弹簧2132与小恒力弹簧2134在相反的方向上拖拽滑块222，两个弹簧的弹簧力形成合力。本实施例中，滑轨212左端的大恒力弹簧产生较大的弹簧力，滑轨212右端的小恒力弹簧产生较小的弹簧力，两者产生的合力由右端指向左端。两个恒力弹簧共同作用，拉动滑块222在滑轨212上移动。因为风帆绳索35通过第一浮动滑轮2231和第二浮动滑轮2232形成的腰形通道，当滑块222运动时风帆绳索35也被拖行偏离原来的路径。滑块222的移动直到大恒力弹簧2132的弹簧力、小恒力弹簧2134的弹簧力和风帆绳索35的张力形成力平衡而最终静止。当风帆绳索35过于松弛的时候，滑块222会拖着风帆绳索35向左端运动较长一段距离，如果滑块222触动滑轨212的左端的行程开关214，则会激发控制器(图中未示出)控制电机转动，使得驱动卷盘13卷绕风帆绳索35，风帆绳索35的张力会增加，最后滑块222向着右端方向退回到新的力平衡位置；当风帆绳索35拉得过紧的时候，滑块222无法完全拖行风帆绳索35，滑块222停留在滑轨212的右端，在右端的行程开关214被触动，激发控制器控制电机反向转动，使得驱动卷盘13释放风帆绳索35，减小风帆绳索35的张力，最后滑块222向左方向前进到新的力平衡位置。

如图4、图5所示，恒力弹簧具有比较长的工作变形长度和恒定的输出力等优点，但是因为恒力弹簧自身物理特性的限制很难任意获得设计所需的特定输出力。本实施例中，利用大恒力弹簧2132和小恒力弹簧2134相对布置，使得两者的弹簧力做“差”运算，获得了指向大恒力弹簧2132，且比小恒力弹簧2134的弹簧力更小的合力。大恒力弹簧2132的弹簧力和小恒力弹簧2134的弹簧力的合力拉动滑块222，使得风帆绳索35能够保持一定的基本张力。所谓基本张力这里是指为了不让风帆绳索完全松弛，在风帆绳索内维持的微弱张力。因为该基本张力的数值较小，这个恒定保持的基本张力不足以影响对风帆2的正常控制。帆船行驶中，风帆2有可能突然大幅度摆动，新的风帆绳索35路径相对于前一时刻的风帆绳索35路径变化很大，这就需要滑块222移动较长一段距离，及时地收回多余的风帆绳索35或者补充短缺的风帆绳索35。如果靠滑块222的移动还是不足以补偿风帆绳索35长度上的变化，滑块222便会触发相应的行程开关214，驱动卷盘13可以收拢或者释放更多的风帆绳索35。保持风帆绳索35一定的基本张力和及时地补偿风帆绳索35长度上的变化，都能有效防止风帆绳索35的乱缠、掉绳。第一浮动滑轮2231和第二浮动滑轮2232之间形成的腰形通道，限制了风帆绳索35的运动空间，也可以防止了风帆绳索35在张力控制装置20的跳槽、掉绳。大恒力弹簧滚筒2131和小恒力弹簧滚筒2133处都安装有恒力弹簧的防跳辊2135，用于防止恒力弹簧的越位，把恒力弹簧限制在各自的滚筒内。

如图1、图2所示，绳索滑轮装置30包括定滑轮组及风帆绳索。定滑轮组包括后定滑轮31及前定滑轮32，后定滑轮31通过球关节组件33固定到船体后部，前定滑轮32通过支架34固定到船体动力驱动装置10的一侧。风帆绳索35一端缠绕驱动卷盘13后，其另一端从防护罩14的预留的开口141伸出，绕过前定滑轮32及其支架34，然后穿过张力控制装置20的浮动组件22。前定滑轮32及其支架34是根据动力驱动装置10和张力控制装置20的相对位置，改变风帆绳索35的传递路径，以获得合适的绳索路径。

如图1、图2、图4所示，风帆绳索35从浮动组件22中的第一浮动滑轮2231和第二浮动滑轮2232之间的凹槽伸出，绕过后定滑轮31与球关节组件33，最终连接风帆2。后定滑轮31与球关节组件33直接安装于在帆船船体后部，作用是改变风帆绳索35的路径方向，以利于风帆绳索35控制风帆2。风帆2的大幅摆动，使得连接风帆2的最后一段风帆绳索35随之改变方向，球关节组件33用以方便改变后定滑轮31的姿态适应风帆2的摆动。后定滑轮31不限于安装在球关节组件上，也可以安装在其他任意具有类似姿态改变能力的装置之上。前定滑轮32及其支架34、风帆绳索35、后定滑轮31与球关节组件33组成了整个机构的绳索滑轮部分。

如图1、图2所示，整个机构的各个部分连接于各自的机架(如动力驱动装置10的机架11，张力控制装置20的机架211)之上，各个机架可以使用结构件构成一个完整的机架，再由该完整机架固定于帆船船体之上，实现整个机构的固定安装。

本发明同时实现了风帆控制系统中绳索保护和张力控制功能，将两个功能融合为同一机构中实现，提高了风帆控制系统的实用性和可靠性。本发明整个机构按照功能可以分为三部分：动力驱动装置、张力控制装置、绳索滑轮装置。其中动力驱动装置用于输出动力与运动，实现风帆绳索的收拢和释放。张力控制装置用于实现绳索张力的控制，如提供基本张力、限制过小张力、限制过大张力。绳索滑轮装置用于将风帆绳索的张力以一定的路径和方向传递到风帆，直接对风帆进行控制。由于每一部分中都对风帆绳索的运动空间进行了限制，以及在风帆绳索上至少保持基本张力，实现了绳索的防跳槽、防掉绳、防乱缠保护。帆船的风帆的一端安装在桅杆上，另一端与风帆绳索连接，风帆绳索的收拢与释放直接控制风帆的张紧与松弛。风帆在张紧状态下，即使在风的作用下，风帆表面较平(平坦)与帆船船体的左右对称面呈较小的偏角；风帆在松弛状态下，由于风的作用，风帆表面较鼓(凸起)与帆船船体的左右对称面呈较大的偏角。风帆绳索的保护和控制机构是在风帆绳索控制风帆的过程中，实现风帆绳索的防跳槽、防掉绳、防乱缠保护，同时实现风帆绳索张力的控制。

本发明一种风帆绳索的保护与控制机构具有如下特点：(1)适用于风帆大幅摆动、剧烈抖动等极端情况，(2)及时补偿风帆绳索的长度变化，(3)实时监控风帆绳索过紧与过松，(4)保持风帆绳索基本张力，(5)防止风帆绳索的跳槽、掉绳、缠绕。

尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种风帆绳索的保护与控制机构，其特征在于，该保护与控制机构包括：

动力驱动装置(10)，该动力驱动装置(10)位于所述保护与控制机构的前部并固定安装在船体上，用于输出动力，实现风帆绳索的收拢和释放；所述动力驱动装置(10)包括机架(11)、驱动轴(12)、驱动卷盘(13)及防护罩(14)，所述机架(11)固定安装在船体上，所述驱动轴(12)垂直穿过所述机架(11)，所述驱动卷盘(13)固定安装在所述驱动轴(12)上，所述驱动卷盘(13)与所述驱动轴(12)在同一轴线上，在所述驱动卷盘(13)圆周方向的外侧设有固定安装在所述机架(11)上的防护罩(14)，在所述防护罩(14)圆周方向上设有开口(141)，风帆绳索一端缠绕在所述驱动卷盘(13)上，其另一端从所述开口(141)伸出；

张力控制装置(20)，该张力控制装置(20)位于所述保护与控制机构的后部并固定安装在船体上，用于实现对风帆绳索张力的控制；

绳索滑轮装置(30)，该绳索滑轮装置(30)包括定滑轮组及穿过该定滑轮组的风帆绳索，所述风帆绳索一端固定连接所述动力驱动装置(10)，其另一端穿过所述张力控制装置(20)连接于帆船风帆，用于将动力驱动装置(10)输出的动力传递到帆船风帆。

2.如权利要求1所述风帆绳索的保护与控制机构，其特征在于，所述驱动卷盘(13)的右侧平面与所述机架(11)的间距小于风帆绳索的直径，所述驱动卷盘(13)圆周方向的边缘与所述防护罩(14)的间距小于风帆绳索的直径。

3.如权利要求1所述风帆绳索的保护与控制机构，其特征在于，所述张力控制装置(20)包括固定组件(21)及在该固定组件(21)上滑动的浮动组件(22)，所述固定组件(21)固定安装在船体上，风帆绳索穿过所述浮动组件(22)。

4.如权利要求3所述风帆绳索的保护与控制机构，其特征在于，所述固定组件(21)包括两个机架(211)、滑轨(212)、恒力弹簧组件(213)及两个行程开关(214)，所述两个机架(211)分别固定在船体上，所述滑轨(212)固定连接所述两个机架(211)，所述恒力弹簧组件(213)位于两个机架(211)上并设置在所述滑轨(212)的上侧，所述两个行程开关(214)分别设置在所述滑轨(212)两端，所述恒力弹簧组件(213)与所述浮动组件(22)固定连接。

5.如权利要求4所述风帆绳索的保护与控制机构，其特征在于，所述恒力弹簧组件(213)包括大恒力弹簧滚筒(2131)、大恒力弹簧(2132)、小恒力弹簧滚筒(2133)、小恒力弹簧(2134)及多个恒力弹簧防跳辊(2135)，所述大恒力弹簧滚筒(2131)及小恒力弹簧滚筒(2133)位于所述滑轨(212)的上侧并分别固定到两个机架(211)的中部，所述大恒力弹簧(2132)及小恒力弹簧(2134)一端分别套装在所述大恒力弹簧滚筒(2131)及小恒力弹簧滚筒(2133)上，其另一端分别连接所述浮动组件(22)，所述多个恒力弹簧防跳辊(2135)位于所述大恒力弹簧滚筒(2131)及小恒力弹簧滚筒(2133)的上下两侧并固定安装在所述固定组件的机架(211)上。

6.如权利要求5所述风帆绳索的保护与控制机构，其特征在于，所述浮动组件(22)包括矩形框架(221)、安装在所述矩形框架(221)内上部的滑块(222)及安装在所述矩形框架(221)内下部的滑轮组(223)，所述矩形框架(221)顶部固定连接所述大恒力弹簧(2132)及小恒力弹簧(2134)，所述滑块(222)在所述滑轨(212)上移动，风帆绳索穿过所述滑轮组(223)，所述矩形框架(221)由多个连接件(2211)焊接、铆接或螺纹连接构成。

7.如权利要求6所述风帆绳索的保护与控制机构，其特征在于，所述滑轮组(223)包括第一浮动滑轮(2231)及第二浮动滑轮(2232)，所述第一浮动滑轮(2231)及第二浮动滑轮(2232)凹槽相对、并列排布，使两个浮动滑轮相对凹槽处的截面呈腰形，风帆绳索从所述凹槽穿过。

8.如权利要求1所述风帆绳索的保护与控制机构，其特征在于，所述定滑轮组包括后定滑轮(31)及前定滑轮(32)，所述后定滑轮(31)通过球关节组件(33)固定到船体后部，所述前定滑轮(32)通过支架(34)固定到船体所述动力驱动装置(10)的一侧。