CN115366927B - 高空吊物不利摆动行为的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高空吊物不利摆动行为的控制系统,包括被动出力机构和/或主动出力机构,被动出力机构能够在待控对象发生转动时,产生与待控对象的转动方向相反的力矩并传递给待控对象,从而以抑制待控对象的转动;主动出力机构包括驱动件和第二转动件,第二转动件设置于待控对象上,驱动件用于在待控对象发生转动时驱动第二转动件旋转,以使第二转动件产生与待控对象的转动方向相反的力矩并传递给待控对象,从而以抑制待控对象的转动。本申请的通过直接输出力矩的方式来抑制待控对象的转动,本申请对待控对象的转动的控制更加有效可靠,主被动复合控制,进一步节省外界输入能量,增加控制效率和控制精度。
Description
技术领域
本发明涉及高空缆车控制领域,特别涉及一种高空吊物不利摆动行为的控制系统。
背景技术
高空缆车属于高空作业设备,在空中受到外界环境的影响会发生转动,现有技术,通过设置控制装置对缆车的转动进行抑制,但传统的控制装置通常采用调谐质量阻尼器等被动控制方式进行控制,调谐质量阻尼器的出力方式仅限于垂向和横向两个方向的直线作用力,针对缆车的转动并不能充分发挥其控制作用,且其输出的直线力大小不能完全保持一致,这使得该控制装置无法形成有效的控制力矩以实现对缆车具有转动成分的侧倾行为发挥有效的控制作用。
发明内容
基于此,有必要提供一种能够有效控制缆车的转动的高空吊物不利摆动行为的控制系统。
为解决上述技术问题,本发明提供一种高空吊物不利摆动行为的控制系统,包括被动出力机构和/或主动出力机构:
所述被动出力机构包括第一转动件及弹性件,所述第一转动件与待控对象转动连接,所述弹性件的一端与所述待控对象连接,所述弹性件的另一端与所述第一转动件连接,在所述待控对象发生转动时,所述第一转动件能够不随所述待控对象同步转动,以使所述弹性件背离所述待控对象的一端与所述待控对象产生角度差,且所述弹性件与所述待控对象连接的一端能够跟随所述待控对象同步转动,以使所述弹性件发生扭转形变产生与所述待控对象转动方向相反的力矩并传递给所述待控对象,从而以抑制所述待控对象的转动;
所述主动出力机构包括驱动件和第二转动件,所述第二转动件设置于所述待控对象上,所述第二转动件与所述驱动件连接,所述驱动件用于在所述待控对象发生转动时驱动所述第二转动件旋转,以使所述第二转动件产生与所述待控对象的转动方向相反的力矩并传递给所述待控对象,从而以抑制所述待控对象的转动。
优选地,所述高空吊物不利摆动行为的控制系统包括被动出力机构,所述被动出力机构还包括质量件,所述第一转动件背离所述待控对象的一端与所述质量件连接,所述弹性件背离所述待控对象的一端与所述质量件连接,以实现所述弹性件与所述第一转动件的连接。
优选地,所述高空吊物不利摆动行为的控制系统包括被动出力机构,在所述待控对象发生平动时,所述第一转动件能够不随所述待控对象同步转动,以使所述弹性件背离所述待控对象的一端与所述待控对象产生角度差,且所述弹性件与所述待控对象连接的一端能够跟随所述待控对象同步转动,以使所述弹性件发生扭转形变产生与所述待控对象的平动方向相反的力矩并传递给所述待控对象,从而以抑制所述待控对象的平动。
优选地,所述被动出力机构包括至少三个,至少一个所述被动出力机构设置在所述待控对象的第一平面上,至少一个所述被动出力机构设置在所述待控对象的第二平面上,至少一个所述被动出力机构设置在所述待控对象的第三平面上,所述第一平面、所述第二平面及所述第三平面两两垂直,所述第一平面上的所述被动出力机构用于抑制所述待控对象平行于所述第一平面的平动及所述待控对象绕垂直于所述第一平面的轴线转动,所述第二平面上的所述主动出力机构用于抑制所述待控对象平行于所述第二平面的平动及所述待控对象绕垂直于所述第二平面的轴线的转动,所述第三平面上的所述主动出力机构用于抑制所述待控对象平行于所述第三平面的平动及所述待控对象垂直于所述第三平面的轴线的转动。
优选地,所述高空吊物不利摆动行为的控制系统包括被动出力机构和主动出力机构,所述第二转动件同轴设置于所述第一转动件背离所述待控对象的一端,以实现所述第二转动件与所述待控对象的连接,所述驱动件用于在所述待控对象发生转动时驱动所述第二转动件旋转,以使所述第二转动件产生与所述待控对象的转动方向相反的力矩并传递给所述第一转动件,所述第一转动件带动所述弹性件转动,以使所述弹性件产生与所述待控对象转动方向相反的力矩并传递给所述待控对象,从而以抑制所述待控对象的转动。
优选地,所述主动出力机构还包括齿轮,所述齿轮与所述驱动件连接,所述第二转动件具有锯齿,所述第二转动件通过所述锯齿与所述齿轮相啮合,所述驱动件用于在所述待控对象发生转动时驱动所述齿轮旋转,通过所述齿轮与所述锯齿啮合传动带动所述第二转动件旋转。
优选地,所述驱动件和所述齿轮的数量均为多个,多个所述齿轮分别与多个所述驱动件一一对应,每个所述齿轮均与所述锯齿啮合。
优选地,所述高空吊物不利摆动行为的控制系统还包括传感器和控制器,所述传感器用于检测所述待控对象的转动角度,所述控制器与所述传感器及所述驱动件电连接,所述控制器用于接收所述传感器检测的所述待控对象的转动角度结果,并根据所述传感器提供的所述待控对象的转动角度结果输出相应的控制指令给所述驱动件,从而控制所述驱动件驱动所述第二转动件的旋转。
优选地,所述高空吊物不利摆动行为的控制系统包括主动出力机构,所述驱动件还用于在所述待控对象发生平动时驱动所述第二转动件旋转,以使所述第二转动件产生与所述待控对象的平动方向相反的力矩并传递给所述待控对象,从而以抑制所述待控对象的平动。
优选地,所述传感器还用于检测所述待控对象的平动移动量,所述控制器还用于接收所述传感器检测的所述待控对象的平动移动量结果,并根据所述传感器提供的所述待控对象的平动移动量结果输出相应的控制指令给所述驱动件,从而控制所述驱动件驱动所述第二转动件旋转。
本发明技术方案的有益效果:若高空吊物不利摆动行为的控制系统包括被动出力机构,当待控对象发生转动时,由于第一转动件与待控对象转动连接,第一转动件能够不随待控对象一起转动,从而第一转动件带着弹性件背离待控对象的一端保持在初始位置,且弹性件与待控对象连接的一端能够跟随待控对象转动,以使弹性件发生扭转形变产生与待控对象转动方向相反的力矩并传递给待控对象,从而以抑制待控对象的转动;若高空吊物不利摆动行为的控制系统包括主动出力机构,当待控对象发生转动时,驱动件驱动第二转动件旋转,以使第二转动件产生与待控对象的转动方向相反的力矩并传递给待控对象,从而以抑制待控对象的转动;若高空吊物不利摆动行为的控制系统包括被动出力机构和主动出力机构,当待控对象发生转动时,第一转动件带着弹性件背离待控对象的一端保持在初始位置,且弹性件与待控对象连接的一端能够跟随待控对象转动,以使弹性件发生扭转形变产生与待控对象转动方向相反的力矩并传递给待控对象,同时,驱动件驱动第二转动件旋转,以使第二转动件产生与待控对象的转动方向相反的力矩并传递给待控对象,从而被动出力机构和主动出力机构能够共同抑制待控对象的转动。本申请的被动出力机构和/或主动出力机构通过直接输出力矩的方式来抑制待控对象的转动,相对于现有技术通过输出无法保证大小相等的两个直线力合成力矩的方式来抑制待控对象的转动,本申请对待控对象的转动的控制更加有效可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明中高空吊物不利摆动行为的控制系统的结构示意图;
图2为本发明中一实施例中被动出力机构和待控对象的结构示意图;
图3为本发明中主动出力机构及被动出力机构的结构示意图;
图4为本发明中主动出力机构、被动出力机构及封装盒的结构示意图;
图5为图4在A处的放大示意图;
图6为本发明中高空吊物不利摆动行为的控制系统的又一结构示意图。
其中,1.被动出力机构;11.第一转动件;12.弹性件;13.质量件;14.底板;2.主动出力机构;21.驱动件;22.第二转动件;221.锯齿;23.固定件;24.齿轮;25.连接件;3.传感器;4.控制器;5.第一减振件;6.第二减振件;7.封装盒;8.盖板;9.安装件;100.待控对象。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。此外,如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的,则将其省略。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以下将主要描述一实施例中的高空吊物不利摆动行为的控制系统的具体结构。
如图1、图2及图4所示,一种高空吊物不利摆动行为的控制系统,包括被动出力机构1和/或主动出力机构2,被动出力机构1包括第一转动件11及弹性件12,第一转动件11与待控对象100转动连接,弹性件12的一端与待控对象100连接,弹性件12的另一端与第一转动件11连接,在待控对象100发生转动时,第一转动件11能够不随待控对象100同步转动,从而第一转动件11带着弹性件12背离待控对象的一端与待控对象100产生角度差,且弹性件12与待控对象100连接的一端能够跟随待控对象100同步转动,以使弹性件12发生扭转形变产生与待控对象100转动方向相反的力矩并传递给待控对象100,从而以抑制待控对象100的转动;主动出力机构2包括驱动件21和第二转动件22,第二转动件22设置于待控对象100上,第二转动件22与驱动件21连接,驱动件21用于在待控对象100发生转动时驱动第二转动件22旋转,以使第二转动件22产生与待控对象100的转动方向相反的力矩并传递给待控对象100,从而以抑制待控对象100的转动,在本实施例中,待控对象100为缆车。
若高空吊物不利摆动行为的控制系统包括被动出力机构1,当待控对象100发生转动时,由于第一转动件11与待控对象100转动连接,第一转动件11能够不随待控对象100一起转动,从而第一转动件11带着弹性件12背离待控对象100的一端与待控对象100产生角度差,且弹性件12与待控对象100连接的一端能够跟随待控对象100同步转动,以使弹性件12发生扭转形变产生与待控对象100转动方向相反的力矩并传递给待控对象100,从而以抑制待控对象100的转动;若高空吊物不利摆动行为的控制系统包括主动出力机构2,当待控对象100发生转动时,驱动件21驱动第二转动件22旋转,以使第二转动件22产生与待控对象100的转动方向相反的力矩并传递给待控对象100,从而以抑制待控对象100的转动;若高空吊物不利摆动行为的控制系统包括被动出力机构1和主动出力机构2,当待控对象100发生转动时,第一转动件11带着弹性件12背离待控对象100的一端与待控对象100产生角度差,且弹性件12与待控对象100连接的一端能够跟随待控对象100同步转动,以使弹性件12发生扭转形变产生与待控对象100转动方向相反的力矩并传递给待控对象100,同时,驱动件21驱动第二转动件22旋转,以使第二转动件22产生与待控对象100的转动方向相反的力矩并传递给待控对象100,从而被动出力机构1和主动出力机构2能够共同抑制待控对象100的转动。本申请的被动出力机构1和/或主动出力机构2通过直接输出力矩的方式来抑制待控对象100的转动,相对于现有技术通过输出无法保证大小相等的两个直线力合成力矩的方式来抑制待控对象100的转动,本申请对待控对象100的转动的控制更加有效可靠,主被动复合控制,进一步节省外界输入能量,增加控制效率和控制精度。
在一实施例中,第一转动件11还用于对弹性件12起导向作用,以避免弹性件12相对于待控对象100偏离。
如图1和图3所示,被动出力机构1还包括质量件13,第一转动件11背离待控对象100的一端与质量件13连接,弹性件12背离待控对象100的一端与质量件13连接,进而实现弹性件12与第一转动件11的连接,具体地,第一转动件11和质量件13组合在一起相对于只有第一转动件11的质量更大,第一转动件11和质量件13组合在一起具有更大的惯性,因此,在待控对象100发生平动和/或转动带动弹性件12与待控对象100连接的一端转动时,第一转动件11和质量件13能够更可靠带着弹性件12背离待控对象100的一端停留在初始位置,以使弹性件12产生更大地与待控对象100转动方向相反的力矩并传递给待控对象100,从而更好地抑制待控对象100的转动。
如图1和图3所示,在一实施例中,被动出力机构1还包括底板14,底板14安装在待控对象100上,第一转动件11与底板14转动连接,弹性件12朝向待控对象100的一端与底板14连接,具体地,被动出力机构1通过底板14与待控对象100连接更加便捷,不需要将第一转动件11及弹性件12分别与待控对象100连接。
在一实施例中,底板14在待控对象100上的投影面积比弹性件12在待控对象100上的投影面积大,因此底板14与待控对象100接触面积更大,使得被动出力机构1通过底板14与待控对象100的连接更加可靠。
在一实施例中,被动出力机构1还用于抑制待控对象100的平动,在待控对象100发生平动时,第一转动件11能够不随待控对象100同步转动,从而第一转动件11带着弹性件12背离待控对象100的一端与待控对象100产生角度差,且弹性件12与待控对象100连接的一端能够跟随待控对象100同步转动,以使弹性件12发生扭转形变产生与待控对象100的平动方向相反的力矩并传递给待控对象100,从而以抑制待控对象100的平动,因此,被动出力机构1既可以抑制待控对象100的转动也可以抑制待控对象100的平动。
在一实施例中,被动出力机构1包括至少三个,至少一个被动出力机构1设置在待控对象100的第一平面上,至少一个被动出力机构1设置在待控对象100的第二平面上,至少一个被动出力机构1设置在待控对象100的第三平面上,第一平面、第二平面及第三平面两两垂直,第一平面上的被动出力机构1用于抑制待控对象100平行于第一平面的平动及待控对象100绕垂直于第一平面的轴线转动,第二平面上的主动出力机构2用于抑制待控对象100平行于第二平面的平动及待控对象100绕垂直于第二平面的轴线的转动,第三平面上的主动出力机构2用于抑制待控对象100平行于第三平面的平动及待控对象100垂直于第三平面的轴线的转动,具体地,第一平面为与图1中Z轴垂直的平面,第二平面为与图1中Y轴垂直的平面,第三平面为与图1中X轴垂直的平面。
在一实施例中,第一平面、第二平面及第三平面上的被动出力机构1共同配合能够抑制待控对象100在任意方向的平动和/或转动。
如图1和图4所示,在一实施例中,第二转动件22同轴设置于第一转动件11背离待控对象100的一端,以实现第二转动件22与待控对象100的连接,驱动件21用于在待控对象100发生转动时驱动第二转动件22旋转,以使第二转动件22产生与待控对象100的转动方向相反的力矩并传递给第一转动件11,第一转动件11带动弹性件12转动,以使弹性件12产生与待控对象100转动方向相反的力矩并传递给待控对象100,从而以抑制待控对象100的转动,具体地,主动出力机构2与被动出力机构1能够一起抑制待控对象100的转动,并且主动出力机构2能够增加系统的控制效率和控制效果。
在本实施例中,主动出力机构2和被动出力机构1的质量件13连接在一起,在被动出力机构1抑制待控对象100的平动和/或转动时,主动出力机构2相当于增加了质量件13的质量,因此,在待控对象100发生平动和/或转动带动弹性件12朝向待控对象100的一端转动时,质量件13能够更可靠带着弹性件12的另一端留在原处,以使弹性件12产生更大地与待控对象100的平动和/或转动方向相反的力矩并通过底板14传递给待控对象100,从而更可靠地抑制待控对象100的平动和/或转动。
在一实施例中,驱动件21与质量件13可拆卸的固定连接,可将驱动件21安装到质量件13上或者从质量件13上拆卸下来,从而提高高空吊物不利摆动行为的控制系统的装卸效率,且驱动件21发生损坏时便于更换。
如图1和图5所示,主动出力机构2还包括固定件23,固定件23将驱动件21固定在质量件13上,固定件23相对于驱动件21可拆卸,从而实现驱动件21相对于质量件13可拆卸。
如图1和图5所示,主动出力机构2还包括齿轮24,齿轮24与驱动件21连接,第二转动件22具有锯齿221,第二转动件22通过锯齿221与齿轮24相啮合,驱动件21用于在待控对象100发生转动时驱动齿轮24旋转,通过齿轮24与锯齿221啮合传动带动第二转动件22旋转,具体地,驱动件21与第二转动件22以齿轮啮合传动的方式配合,驱动件21不需要与第二转动件22直接连接,可以设置在第二转动件22的外侧,驱动件21的设置位置更加多样便捷。
在一实施例中,齿轮24和驱动件21可拆卸的固定连接,具体地,当齿轮24发生损坏时,只需更换损坏的齿轮24即可,无需更换驱动件21,从而降低主动出力机构2的更换成本。
在一实施例中,第二转动件22为环状,具体地,在缆车中,环状的第二转动件22的中间空的位置可以用于安装门以供使用者进出缆车,环状的第二转动件22的中间空的位置也可以用于安装窗户以供使用者观察外界的环境。
如图1和4所示,在一实施例中,驱动件21和齿轮24的数量均为多个,多个齿轮24与多个驱动件21一一对应,每个齿轮24均与锯齿221啮合,具体地,驱动件21包括多个,使得主动出力机构2的驱动效率更高,且在部分驱动件21发生故障时,剩余的驱动件21依然可以正常工作。
在本实施例中,驱动件21和齿轮24的数量均为四个,四个齿轮24与四个驱动件21一一对应,每个齿轮24分别与锯齿221啮合,每个驱动件21均与控制器4电连接,具体地,驱动件21包括四个使得驱动件21的驱动效率更高,且在部分驱动件21发生故障时,剩余的驱动件21依然可以正常工作。
如图1和图3所示,主动出力机构2还包括连接件25,连接件25的一端与待控对象100连接,连接件25的另一端与第二转动件22连接,第二转动件22通过连接件25将第二转动件22旋转产生的力矩传递给待控对象100。
在一实施例中,连接件25的材质为弹性材质,第二转动件22通过弹性材质的连接件25将力矩传递给待控对象100,能够缓和待控对象100受到冲击,在本实施例中,连接件25的材质为橡胶材质。
在一实施例中,连接件25的形状与第二转动件22的形状相适配。
如图1和图4所示,高空吊物不利摆动行为的控制系统还包括传感器3和控制器4,传感器3用于检测待控对象100的转动角度,控制器4与传感器3及驱动件21电连接,控制器4用于接收传感器3检测的待控对象100的转动角度结果,并根据传感器3提供的待控对象100的转动角度结果输出相应的控制指令给驱动件21,从而控制驱动件21驱动第二转动件22的旋转,通过控制器4能够实现主动出力机构2的自动控制,具体地,当传感器3检测到待控对象100的转动角度达到设定值时,控制器4控制主动出力机构2工作,以与被动出力机构1配合共同抑制待控对象100的转动。
在一实施例中,驱动件21还用于在待控对象100发生平动时驱动第二转动件22旋转,以使第二转动件22产生与待控对象100的平动方向相反的力矩并传递给待控对象100,从而以抑制待控对象100的平动,传感器3还用于检测待控对象100的平动移动量。
在一实施例中,控制器4还用于接收传感器3检测的待控对象100的平动移动量结果,并根据传感器3提供的待控对象100的平动移动量结果输出相应的控制指令给驱动件21,从而控制驱动件21驱动第二转动件22旋转,具体地,当传感器3检测到待控对象100的平动移动量达到设定值时,控制器4控制主动出力机构2工作,以与被控出力机构配合共同抑制待控对象100的平动。
如图1所示,在一实施例中,传感器3设置在待控对象100上。
在一实施例中,主动出力机构2包括至少三个,至少三个主动出力机构2与至少三个被动出力机构1一一对应,至少三个主动出力机构2与至少三个被动出力机构1共同配合抑制待控对象100在任意方向的平动和/或转动。
如图1所示,高空吊物不利摆动行为的控制系统还包括第一减振件5,第一减振件5与待控对象100连接,第一减振件5用于在待控对象100落地时或在待控对象100上放置物体时给待控对象100提供支撑力,以减弱待控对象100落地时或在待控对象100上放置物体时的振动。
在一实施例中,第一减振件5为弹簧减振件。
如图1所示,高空吊物不利摆动行为的控制系统还包括第二减振件6,第二减振件6与待控对象100连接,第二减振件6用于当待控对象100在空中发生上下振动时给待控对象100施加一与待控对象100的振动方向相反的作用力,以抑制待控对象100的振动。
在一实施例中,第二减振件6为液压减振件,第二减振件6内填充有阻尼液,待控对象100发生振动时,阻尼液会朝待控对象100振动方向相反的方向的移动,使得第二减振件6给待控对象100施加与待控对象100的振动方向相反的作用力。
如图1和图4所示,高空吊物不利摆动行为的控制系统还包括封装盒7,封装盒7与待控对象100连接,被动出力机构1及主动出力机构2均设置于封装盒7内,被动出力机构1与封装盒7靠近待控对象100的一端连接,具体地,被动出力机构1的底板14与封装盒7靠近待控对象100的一端连接。
如图1和图6所示,高空吊物不利摆动行为的控制系统还包括盖板8,盖板8盖设在封装盒7背离待控对象100的一端,盖板8能够将被动出力机构1及主动出力机构2遮住,使得高空吊物不利摆动行为的控制系统看起来更加美观。
在一实施例中,封装盒7及盖板8均包括至少三个,至少三个封装盒7及盖板8与至少三个被动出力机构1一一对应。
如图1所示,高空吊物不利摆动行为的控制系统还包括安装件9,第一减振件5和第二减振件6均通过安装件9与待控对象100连接。
在一实施例中,安装件9为中空结构,和安装件9在同一平面的封装盒7设置在安装件9内,以节省安装空间。
参照图1-6,高空吊物不利摆动行为的控制系统各结构之间的配合和动作过程如下:
当待控对象100发生平动和/或转动时,带动底板14同步转动,由于第一转动件11与底板14转动连接,第一转动件11、质量体及主动出力机构2不会随待控对象100一起平动和/或转动,第一转动件11、质量体及主动出力机构2与待控对象100产生角度差,从而带着弹性件12背离待控对象的一端与待控对象100产生角度差,且弹性件12朝向待控对象100的一端(即弹性件12与底板14连接的一端)能够跟随待控对象100同步转动,以使弹性件12发生扭转形变产生与待控对象100的平动和/或转动方向相反的力矩并通过底板14传递给待控对象100,从而以抑制待控对象100的平动和/或转动;
当传感器3检测到待控对象100的转动角度和/或平动移动量达到设定值时,在被动出力机构1动作的同时,控制器4输出相应的控制指令给驱动件21,从而控制驱动件21驱动齿轮24朝待控对象100的平动和/或转动方向相反的方向旋转,通过齿轮24与锯齿221啮合传动带动第二转动件22旋转,第二转动件22通过连接件25带动质量件13旋转,质量件13带动弹性件12转动,以使弹性件12产生与待控对象100的平动和/或转动方向相反的力矩并通过底板14传递给待控对象100,从而更好地抑制待控对象100的平动和/或转动。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种高空吊物不利摆动行为的控制系统,其特征在于,包括被动出力机构和主动出力机构:
所述被动出力机构包括第一转动件及弹性件,所述第一转动件与待控对象转动连接,所述弹性件的一端与所述待控对象连接,所述弹性件的另一端与所述第一转动件连接,在所述待控对象发生转动时,所述第一转动件能够不随所述待控对象同步转动,以使所述弹性件背离所述待控对象的一端与所述待控对象产生角度差,且所述弹性件与所述待控对象连接的一端能够跟随所述待控对象同步转动,以使所述弹性件发生扭转形变产生与所述待控对象转动方向相反的力矩并传递给所述待控对象,从而以抑制所述待控对象的转动;
所述主动出力机构包括驱动件和第二转动件,所述第二转动件设置于所述待控对象上,所述第二转动件与所述驱动件连接,所述驱动件用于在所述待控对象发生转动时驱动所述第二转动件旋转,以使所述第二转动件产生与所述待控对象的转动方向相反的力矩并传递给所述待控对象,从而以抑制所述待控对象的转动;
所述主动出力机构还包括齿轮,所述齿轮与所述驱动件连接,所述第二转动件具有锯齿,所述第二转动件通过所述锯齿与所述齿轮相啮合,所述驱动件用于在所述待控对象发生转动时驱动所述齿轮旋转,通过所述齿轮与所述锯齿啮合传动带动所述第二转动件旋转;所述待控对象为缆车,所述第二转动件为环状;
所述驱动件和所述齿轮的数量均为多个,多个所述齿轮分别与多个所述驱动件一一对应,每个所述齿轮均与所述锯齿啮合;
所述齿轮和所述驱动件可拆卸的固定连接;
所述高空吊物不利摆动行为的控制系统还包括第二减振件,所述第二减振件与所述待控对象连接,所述第二减振件用于当所述待控对象在空中发生上下振动时给所述待控对象施加与所述待控对象的振动方向相反的作用力,以抑制所述待控对象的振动,所述第二减振件为液压减振件。
2.根据权利要求1所述的高空吊物不利摆动行为的控制系统,其特征在于,所述高空吊物不利摆动行为的控制系统包括被动出力机构,所述被动出力机构还包括质量件,所述第一转动件背离所述待控对象的一端与所述质量件连接,所述弹性件背离所述待控对象的一端与所述质量件连接,以实现所述弹性件与所述第一转动件的连接。
3.根据权利要求1所述的高空吊物不利摆动行为的控制系统,其特征在于,所述高空吊物不利摆动行为的控制系统包括被动出力机构,在所述待控对象发生平动时,所述第一转动件能够不随所述待控对象同步转动,以使所述弹性件背离所述待控对象的一端与所述待控对象产生角度差,且所述弹性件与所述待控对象连接的一端能够跟随所述待控对象同步转动,以使所述弹性件发生扭转形变产生与所述待控对象的平动方向相反的力矩并传递给所述待控对象,从而以抑制所述待控对象的平动。
4.根据权利要求3所述的高空吊物不利摆动行为的控制系统,其特征在于,所述被动出力机构包括至少三个,至少一个所述被动出力机构设置在所述待控对象的第一平面上,至少一个所述被动出力机构设置在所述待控对象的第二平面上,至少一个所述被动出力机构设置在所述待控对象的第三平面上,所述第一平面、所述第二平面及所述第三平面两两垂直,所述第一平面上的所述被动出力机构用于抑制所述待控对象平行于所述第一平面的平动及所述待控对象绕垂直于所述第一平面的轴线转动,所述第二平面上的所述主动出力机构用于抑制所述待控对象平行于所述第二平面的平动及所述待控对象绕垂直于所述第二平面的轴线的转动,所述第三平面上的所述主动出力机构用于抑制所述待控对象平行于所述第三平面的平动及所述待控对象垂直于所述第三平面的轴线的转动。
5.根据权利要求1所述的高空吊物不利摆动行为的控制系统,其特征在于,所述高空吊物不利摆动行为的控制系统包括被动出力机构和主动出力机构,所述第二转动件同轴设置于所述第一转动件背离所述待控对象的一端,以实现所述第二转动件与所述待控对象的连接,所述驱动件用于在所述待控对象发生转动时驱动所述第二转动件旋转,以使所述第二转动件产生与所述待控对象的转动方向相反的力矩并传递给所述第一转动件,所述第一转动件带动所述弹性件转动,以使所述弹性件产生与所述待控对象转动方向相反的力矩并传递给所述待控对象,从而以抑制所述待控对象的转动。
6.根据权利要求1所述的高空吊物不利摆动行为的控制系统,其特征在于,所述高空吊物不利摆动行为的控制系统还包括传感器和控制器,所述传感器用于检测所述待控对象的转动角度,所述控制器与所述传感器及所述驱动件电连接,所述控制器用于接收所述传感器检测的所述待控对象的转动角度结果,并根据所述传感器提供的所述待控对象的转动角度结果输出相应的控制指令给所述驱动件,从而控制所述驱动件驱动所述第二转动件的旋转。
7.根据权利要求6所述的高空吊物不利摆动行为的控制系统,其特征在于,所述高空吊物不利摆动行为的控制系统包括主动出力机构,所述驱动件还用于在所述待控对象发生平动时驱动所述第二转动件旋转,以使所述第二转动件产生与所述待控对象的平动方向相反的力矩并传递给所述待控对象,从而以抑制所述待控对象的平动。
8.根据权利要求7所述的高空吊物不利摆动行为的控制系统,其特征在于,所述传感器还用于检测所述待控对象的平动移动量,所述控制器还用于接收所述传感器检测的所述待控对象的平动移动量结果,并根据所述传感器提供的所述待控对象的平动移动量结果输出相应的控制指令给所述驱动件,从而控制所述驱动件驱动所述第二转动件旋转。
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