CN219751625U - 吊具、使用其的吊载装置及调整该吊具姿态的系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种吊具、使用其的吊载装置及调整该吊具姿态的系统。吊具包括承载装置和安装到承载装置的多个绞盘单元，绞盘单元包括绞盘盘体、绳索、电机和传动机构，电机通过传动机构将动力传递给绞盘盘体以便驱动绞盘盘体转动，绳索的一端缠绕在绞盘盘体上。本申请还提供使用吊具的吊载装置、及用于调整吊具姿态的系统。本申请的吊具在使用过程中不易发生倾斜，并能够调整姿态，使之与地面保持平行，具有良好的稳定性。

Description

吊具、使用其的吊载装置及调整该吊具姿态的系统

技术领域

本申请涉及吊载设备领域，尤其涉及一种吊具、使用该吊具的吊载装置、以及调整该吊具姿态的系统。

背景技术

这里提供的背景技术描述用于总体上介绍本申请的背景。当前所署名发明人的在本背景技术部分中所描述的程度上的工作，以及本描述中在申请时不构成现有技术的各方面，既非明示也非默示地被承认为与本申请相抵触的现有技术。

吊载设备在建设工程、生产制造和货物运输等领域具有广泛的应用。现有技术中的吊载设备通常使用绳索和一个吊钩来起吊物体，即在物体上挂上绳索或者用绳索将物体捆绑，再将绳索挂在吊钩上后通过起重装置起吊。然而，在使用现有技术中的吊载设备时，由于物体在竖直方向上受到的力集中在一个吊钩上，使得物体在起吊过程中容易发生在水平方向上的旋转和垂直方向上的倾斜，无法有效保证平衡和稳定，从而产生安全隐患。

实用新型内容

本节以简化形式介绍实用新型构思的选择，这些构思在下面的详细说明中将进一步得到体现。本节不旨在辨识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作在确定所要求保护主题的范围时的帮助。

针对现有技术中存在的问题，在本申请的一方面，提供一种吊具，包括承载装置和安装在承载装置上的多个绞盘单元，绞盘单元包括绞盘盘体、绳索、电机和传动机构，电机通过传动机构将动力传递给绞盘盘体以便驱动绞盘盘体转动，绳索的一端缠绕在绞盘盘体上并且另一端连接到吊载装置。

优选地，传动机构是行星齿轮机构，行星齿轮机构的太阳齿轮安装在电机的输出端上，行星齿轮机构的齿圈与绞盘盘体的内侧一体设置，行星齿轮机构的行星齿轮与齿圈啮合。

优选地，传动机构是锥齿轮机构，锥齿轮机构包括安装在电机的输出端的第一锥齿轮，绞盘盘体上安装有环绕绞盘盘体的挡边，挡边为设置有齿的第二锥齿轮，其中，电机能够通过第一锥齿轮和第二锥齿轮驱动绞盘盘体转动。

优选地，锥齿轮机构还包括第三锥齿轮和第四锥齿轮，其中，第三锥齿轮和第四锥齿轮安装在同一个轴上，第一锥齿轮和第三锥齿轮啮合，第二锥齿轮和第四锥齿轮啮合。

优选地，承载装置具有至少一个安装面，并且绞盘盘体在承载装置的至少一个安装面上沿以安装面的几何中心为圆心的圆周间隔分布。

优选地，承载装置具有2个安装面，并且绞盘盘体在2个安装面之间的空间中安装到2个安装面。

优选地，承载装置的安装面为矩形或圆形形状。

优选地，绞盘单元的数量为3个。

优选地，绞盘单元的数量为4个，并且绞盘盘体以其几何中心能够形成一矩形的顶点的方式布置。

优选地，绞盘盘体的中心轴线与承载装置的安装面垂直。

优选地，绞盘单元还包括绳索引导机构，绳索引导机构上安装有滑轮用以改变绳索的方向。

优选地，绞盘盘体的中心轴线与承载装置的安装面平行。

优选地，安装面上还安装有至少2个流体动力装置，流体动力装置沿圆周均匀分布且流体动力装置是可转向的。

优选地，流体动力装置为4个，流体动力装置沿圆周间隔分布，并且能够提供沿圆周的切线方向的力，且沿切线方向提供顺时针和逆时针方向的力的流体动力装置各为2个且交替分布。

优选地，流体动力装置的数量至少为3个，并且流体动力装置的尾部安装有可转向的舵面或导风管。

优选地，安装面上还安装有至少3个流体动力装置，其中流体动力装置是可转向的或者不可转向的。

优选地，流体动力装置是螺旋桨、涵道、气体喷射装置、或液体喷射装置。

优选地，承载装置上设置有用于安装吊钩的安装孔。

优选地，其特征在于，承载装置为矩形箱体。

优选地，绞盘单元的数量为4个，矩形箱体的两个相对的侧面上各自安装有两个绞盘盘体，并且绞盘盘体以其几何中心能够形成与矩形箱体的底面平行的矩形的顶点的方式布置。

优选地，矩形箱体在顶面或侧面设置有开口或者在底面设置有能够开闭的门。

优选地，承载装置的沿高度方向的每条边上各自安装有至少一个流体动力装置。

优选地，承载装置还设置有切断执行器，以便当吊具处于异常状态时，切断绳索。

优选地，异常状态包括绞盘单元无法运转、绳索缠绕到异物之上以及承载装置下放后超过预设时间而没有收回

在本申请的另一方面，提供一种使用本申请吊具的吊载装置，其中，吊具绳索的另一端连接到吊载装置。

优选地，吊载装置为飞行器、桥式起重设备、门式起重设备、堆垛起重设备、臂架式起重设备、浮式起重设备、或桅杆起重设备。在本申请的又一方面，提供一种用于调整吊具的姿态的系统，其中，系统包括姿态传感器和控制单元，其中，姿态传感器安装在承载装置上以便检测吊具的姿态信息，控制单元能够接收姿态传感器检测到的姿态信息，并根据姿态信息调整电机的转速和输出力矩。

优选地，控制单元包括控制器和FOC电子调速器，其中，控制器能够接收姿态传感器检测到的姿态信息，并根据姿态信息向FOC电子调速器发出或不发出调整电机转速和输出力矩的指令。

优选地，姿态传感器包括陀螺仪和磁罗盘。

优选地，控制器安装在吊具上或者安装在吊具之外。

本申请的吊具在使用过程中不易发生倾斜，并能够方便地调整姿态，具有良好的稳定性。通过使用本申请的吊具姿态调整系统，能够实现对吊具姿态的实时自动调整，使得吊具始终能够保持在与地面平行的状态，并且调整精度高，操作简单。

附图说明

在对实施例的以下详细描述中仅通过示例方式呈现其它或额外特征、优点和细节。在附图中：

图1示出了根据本申请原理的吊具的结构示意图；

图2示出了在承载装置安装面上安装4个绞盘盘体时的示意图；

图3示出了绞盘盘体安装到承载装置的两个安装面时的侧视示意图；

图4示出了传动机构为行星齿轮机构时的结构示意图；

图5示出了传动机构为锥齿轮机构时的结构示意图；

图6示出了承载装置上设置有流体动力装置时的布局示意图；

图7示出了承载装置上安装2个流体动力装置时的布局示意图；

图8示出了承载装置上安装4个流体动力装置时的布局示意图；

图9示出了舵面的示意图；

图10示出了承载装置为矩形箱体时的结构示意图；

图11示出了承载装置为矩形箱体且侧面有开口的结构示意图；

图12示出了承载装置为矩形箱体且底面有开口和门的结构示意图；

图13示出了利用绳索为承载装置上的电源充电时的结构示意图；

图14示出了利用绳索为承载装置上的电源充电时的另一结构示意图；

图15示出了根据本申请原理的用于调整吊具姿态的系统的示意图。

具体实施方式

下面的描述本质上仅是示范性的并且不旨在限制本申请、应用或使用。此外，无意于受到在前面的技术领域、背景技术和实用新型内容或下面的详细描述中所呈现的任何明示或默示理论的限制。应当理解在整个附图中，相应的参考标记标识相似或相应的部件或特征。

现在将会进一步进行阐述本申请。在下面的段落中，更详细地限定本申请的不同方面。除非明确地相反指示，如此限定的每一方面可与任何其他(多个)方面进行结合。特别地，指示为优选或有利的任何特征可与指示为优选或有利的任何其它(多个)特征相结合。

参照附图1，示意性地示出了根据本申请原理的一种吊具10。吊具10包括承载装置100和安装到承载装置100的绞盘单元200，其中，绞盘单元200包括绞盘盘体210、绳索220、电机230和传动机构240。绳索220的一端缠绕在绞盘盘体210上，另一端可连接到吊载装置(未示出)，从而使得承载装置100能够被悬吊。绞盘单元200的电机230能够提供动力，传动机构240能够将电机230产生的动力传递给绞盘盘体210，从而驱动绞盘盘体210转动，实现绳索220的收放，进而实现承载装置100的升降。承载装置100可以用来承载物体，也可以通过在其上安装吊钩来吊起物体。有利地，承载装置100上还可以设置有镂空结构(未示出)，以减轻承载装置100的重量。有利地，承载装置100上可以安装有电源(未示出)以便为电机230或其他有需要的装置提供电力。在图1中，示出了绞盘/绳索的数量为4个，然而，本申请不限于此，而是其数量可以例如为2、3、或更多个等，如本领域技术人员容易理解。本申请的绳索可以例如为金属绳索，例如钢丝绳或铜丝绳，以及尼龙绳等任何形式的绳索。优选地，根据本申请原理的承载装置100上安装有多个例如3个或4个绞盘单元200，使得承载装置100在多个受力点上受到垂直方向的拉力，因而在起吊物体的过程中不容易发生旋转和倾斜。

参照附图2，有利地，承载装置100具有至少一个安装面，以安装多个绞盘盘体210，并且，多个绞盘盘体210沿以安装面的几何中心为圆心的圆周A间隔分布，由此，使得每个绞盘盘体210的几何中心到安装面的几何中心的距离都相等，以有利于承载装置100的稳定与平衡。安装面可以是矩形，也可以是圆形或任何其他形状，另外，安装面上还可以设置有镂空等，只要不影响承载或安装绞盘单元或其他部件即可，如本领域技术人员容易理解，这样有利于减轻吊具的重量。有利地，绞盘盘体210的数量可以为3个，此时，3个绞盘盘体210可以平分其所在的圆周。有利地，绞盘盘体210的数量也可以为4个，优选地，4个绞盘盘体210以其几何中心为能够形成一矩形B的顶点的方式布置，从而使得承载装置100更容易抵御外部施加的旋转力矩，增强稳定性。

参照附图3，承载装置100还可以具有两个安装面。有利地，绞盘盘体210可以安装到这两个安装面并且处在这两个安装面之间的空间中。由此，可以增加安装稳定性，并且还能够提供更大的安装空间，有利于部件在承载装置100上的布局。此外，绞盘盘体210以及其他部件安装在两个安装面之间还能对两个安装面起到支撑和加固作用，因而无需在两个安装面之间另行设置支撑结构，又由于两个安装面之间安装的部件增强了承载装置100的结构强度，在一定程度上还能够降低对每个安装面的强度要求，因而也可以在安装面上设置镂空结构以减轻承载装置100的重量。参照附图4，根据本申请原理的传动机构240可以为行星齿轮机构。该行星齿轮机构包括太阳齿轮241和与其啮合的行星齿轮242，其中太阳齿轮241与电机230的输出端连接，从而能够接收电机230提供的动力，绞盘盘体210的内圈设置为齿圈211，并且与行星齿轮242啮合。电机230在运行时，能够将动力通过传动机构240的太阳齿轮241传递给行星齿轮242，并经由行星齿轮242将动力传递给绞盘盘体210，从而驱动绞盘盘体210转动。当传动机构240为行星齿轮机构时，可以将电机230和传动机构240均安装在绞盘盘体的内圈的空间，从而可以节省安装空间。另外，本领域技术人员容易理解，根据实际需求，还可以通过设置太阳齿轮241与行星齿轮242、以及行星齿轮242和齿圈211之间的传动比来实现减速，使得绞盘盘体210以适宜的转速旋转。

替代地，根据本申请原理的传动机构240也可以为锥齿轮机构，参照附图5所示。锥齿轮机构包括第一锥齿轮243、第二锥齿轮244、第三锥齿轮245和第四锥齿轮246，其中第一锥齿轮243连接到电机230的输出端，第二锥齿轮244为环绕绞盘盘体210并安装在绞盘盘体210上的挡边，第三锥齿轮245与第四锥齿轮246安装在同一个轴上，第一锥齿轮243与第三锥齿轮245啮合，第四锥齿轮246与第二锥齿轮244啮合。电机230在运行时，能够将动力传递给第一锥齿轮243，并经由第三锥齿轮245和第四锥齿轮246将动力传递给第二锥齿轮244，从而驱动转盘盘体210转动。本领域技术人员容易理解，当传动机构240为锥齿轮机构时，能够适用于较大的负载，例如20千克或50千克以上的负载。有利地，也可以根据承载装置100上各机构的布局，使得第一锥齿轮243和第二锥齿轮244直接啮合，从而简化传动机构240的机构。本领域技术人员容易理解，根据实际需求，可以通过各锥齿轮之间的传动比来实现减速，使得绞盘盘体210以适宜的转速旋转。

返回参照附图1和2，绞盘盘体210的中心轴线，也就是绞盘盘体210围绕旋转的轴线，与承载装置100的安装面垂直。由此，有利于绞盘盘体210与传动机构240的配合安装。此时，绞盘单元200还可以包括绳索引导机构250，绳索引导机构250上安装有滑轮251，由此，可以使得沿水平方向延伸的绳索220能够通过滑轮251后变为沿垂直/竖直方向延伸。滑轮251上还可以设置有围绕其圆周的V型凹槽，由此，可以使得绳索220沿着滑轮251的凹槽通过时更加平稳而不易打滑。替代地，绞盘盘体210的中心轴线也可以与承载装置100的安装面平行，此时可以在安装面上设置支撑座，以便将绞盘盘体210的转轴两端安装在支撑座上，从而实现中心轴线与承载装置100的安装面平行，由此，使得绳索220能够沿垂直方向延伸，而不必安装绳索引导机构250。本领域技术人员容易理解，可以根据安装面上各部件的尺寸和布局方式来选择绞盘盘体210的合适安装方式。

参照附图6，承载装置100上还可以安装有流体动力装置300，在承载装置100出现摆动时例如因受到风力或其他外力的影响而出现摆动时，流体动力装置300可以总体上提供与风力或该外力的方向相反且大小足以抵消风力或该外力的影响的力，使得承载装置100保持总体上稳定。需要说明的是，尽管图6中示意性地示出流体动力装置300的数量为4个，但本申请不限于此，而是其数量可以为1个、2个、3个或更多个，如本领域技术人员所容易理解。

参照附图7，流体动力装置300的数量可以为2个，并且沿以安装面几何中心为圆心的圆周A’均匀分布(均分该圆周A’)，这使得每个流体动力装置到安装面几何中心的距离相等，有利于承载装置100的稳定与平衡。流体动力装置300可以与绞盘盘体210在以安装面几何中心为圆心的同一个圆周上，也可以不在同一个圆周上。优选地，流体动力装置300可以是可转向的，由此，可以使得流体动力装置300能够根据风力或外力的方向调整转向，并通过调整流体的流量和流速，从而能够始终提供与风力或外力的方向相反且大小足以抵消风力影响的力。

参照附图8，承载装置100上安装的流体动力装置300为4个，并且沿以安装面几何中心为圆心的圆周间隔分布。流体动力装置300能够提供沿所述圆周的切线方向的力，换句话说，流体动力装置300沿着以安装面几何中心为圆心的圆周的切线方向可以提供顺时针和逆时针方向的力。优选地，沿切线方向提供顺时针和逆时针方向的力的流体动力装置300各为2个且交替分布，由此，可以通过控制其中任意相邻两个流体动力装置300的运行以及流体的流量和流速从而提供任意方向的力。并且，在一方面，流体动力装置200提供沿圆周A’切线方向的力可以避免对布局在圆周A’中的其他部件产生影响，例如，当流体动力装置200是涵道或者螺旋桨时，当其通过旋转而提供朝向圆周A’方向的力时，其产生的气流会对圆周A’内布局的其他部件产生影响，例如对绳索造成扰动；在另一方面，流体动力装置200的力沿切线方向时更有利于提供或合成所需的力，例如，当承载装置100为长方形时，长边的受力面积更大，因而需要更大的反作用力来抵消风力的影响，因此，每个流体动力装置200可以被设置为能够提供沿圆周A’切线方向且朝向长边一侧的力，从而相对于提供其他方向的力，每个流体动力装置200只需提供较小的力，就能够提供或合成所需的力来抵消风力的影响。流体动力装置300可以与绞盘盘体210处在以安装面几何中心为圆心的同一个圆周上，也可以不在同一个圆周上。

承载装置100上安装的流体动力装置300可以为至少3个，并且此时每个流体动力装置300的尾部都可以安装有可转向的舵面310，参照图9所示，从而可以通过舵面的310的转动来改变流体动力装置300中发射/喷射的流体的方向，进而提供不同方向的力。可替代地，每个流体动力装置300的尾部也可以安装有可转向的导风管(未示出)。本领域技术人员容易理解，承载装置100上还可以设置有用于驱动舵面310或导风管的电机320，电机320可以通过连杆机构330与舵面310连接，从而将电机320输出的动力传递给舵面310。可替代地，电机320也可以通过齿轮机构与舵面310连接。

可替代地，承载装置100上安装的流体动力装置300可以为至少3个，并且每个流体动力装置300可以是可转向的，从而可以根据需要提供不同方向的力。可替代地，流体动力装置300可以为至少3个，并且每个流体动力装置300可以是固定的，此时，每个流体动力装置300提供沿以安装面几何中心为圆心的圆周的直径方向的力，从而可以根据需要通过控制各个流体动力装置300的运行以及流量和流速的大小来提供不同方向的力。

根据本申请原理的流体动力装置300可以是螺旋桨、涵道、气体喷射装置或液体喷射装置等。

仍参照附图1和附图6，承载装置100上可以设置有安装孔260，以用于安装吊钩或者其他部件，安装孔可以根据需要安装的部件设置为不同的形状，例如圆形、椭圆形、矩形、三角形或多边形等。

参照附图10，示出了根据本申请原理的另一种形式即矩形箱体形式的承载装置100。矩形箱体的顶面设置有开口270，由此，可以将需要吊载的物体从开口270放置到箱体中再进行起吊，从而可以防止物体掉落。当承载装置100为矩形箱体时，绞盘单元200的数量可以为4个，矩形箱体两个相对的侧面上可以各自安装有2个绞盘盘体210，由此，可以保证在起吊时绳索220始终在垂直方向，而无需安装绳索导向机构250。有利地，绞盘盘体210以其几何中心为能够形成与箱体底面平行的矩形的顶点的方式布置，从而有利于承载装置100的稳定与平衡。

有利地，可以在承载装置100的沿高度方向的每条边上各自安装有至少一个流体动力装置300，例如，1个，2个或3个或者更多个等。流体动力装置300可以是固定的，从而可以通过控制各条边上的流体动力装置的运行来提供不同方向的力。替代地，流体动力装置300也可以是转动的，从而可以通过控制各个流动动力装置300的转向来提供不同方向的力。有利地，承载装置100上可以安装有电机340和连杆机构350，其中，电机340为流体动力装置300提供转向动力，连杆机构350将电机340输出的动力传递给流体动力单元300。可替代地，也可通过齿轮机构将电机340的输出动力传递给流体动力单元300。

额外地或优选地，矩形箱体的侧面上可以设置有开口280，参照附图11，从而便于通过从开口280中取放货物，此时，开口280上可以设置门，也可以不设置门。相比于顶面开口270，对于具有一定重量的物体，可以使用人力或者器械将其从侧面开口280中放入或取出，避免了从顶面开口270取放时的不便。

额外地或替代地，矩形箱体的底面上可以设置有开口290和门291，参照附图12。当放入物体时，门291关闭从而为物体提供支撑力，当需要取出物体时，可以将门291打开，从而使得物体在一定高度掉落或滑落到目标位置。

有利地，承载装置100上还可以设置有切断执行装置(未示出)，当吊具10处于异常状态时，切断执行装置可以根据需要切断绳索220，从而避免异常状态对吊具造成损坏。异常状态包括但不限于绞盘单元200无法运转、绳索220缠绕到异物之上、承载装置100下放后超过预设时间而没有收回等。

本申请的吊具10能应用到吊载装置例如包括但不限于无人或载人的飞行器、桥式起重设备、门式起重设备、堆垛起重设备、臂架式起重设备、浮式起重设备、或桅杆起重设备等，如本领域技术人员所明白。在使用时，吊具10通过绳索的一端缠绕在绞盘盘体210上，通过绳索的另一端连接到吊载装置，从而吊具10呈现为可以悬吊在吊载装置下。

参照附图13和14，承载装置100上可以安装有电源231以便为电机230或其他有需要的装置提供电力。有利地，承载装置100上还可以安装有充放电控制装置233，电源231的正极和负极分别通过导线232a和232b与充放电控制装置233电性连接，从而使得充放电控制装置233可以控制电源231的充电电压和电流，以及控制电源231的放电最低电压和最大电流，稳定输出电压和电流。充放电控制装置233分别通过两条导线234a和234b与电机230电性连接，导线234a和234b在充放电控制装置233内部分别与232a和232b电性连接，从而形成为电机230供电的回路，以便电源231为电机230供电。

有利地，本申请的绳索220可以是可导电的以便在需要时为电源231提供充电功能。例如，绳索220可以例如是钢丝绳、附带有导线的尼龙绳等。承载装置上的电源231在需要充电时可以利用可导电绳索通过外部电源例如吊载装置的外部电源进行充电。在另一种实施方式中，例如参照附图13和14，绳索220a的未缠绕在绞盘盘体210上的一端与外部电源(未示出)的正极电性连接，绳索220b未缠绕在绞盘盘体210上的一端与外部电源的负极电性连接，本领域技术人员容易理解，绳索220a和220b可以通过另一个充放电控制装置(未示出)分别与外部电源的正极和负极电性连接。并且，绞盘盘体210的内圈均安装有集电滑环236，集电滑环236的转子236a与绞盘盘体210的内圈连接，并且能够与绞盘盘体210一同转动，绳索220a和绳索220b缠绕在绞盘盘体210上的一端可以分别与相应的转子236a电性连接，从而在绞盘盘体210转动时，能够将电流经由转子236a传递给定子236b。充放电控制装置234分别通过导线235a和235b分别与两个集电滑环236的定子236b电性连接，并且导线235a和235b在充放电控制装置234内部分别与导线232a和232b电性连接，从而形成了连接电源231和外部电源的充电电路，实现了通过绳索220给电源231充电，提高了绳索220的利用率，简化了吊具10的结构。

本领域技术人员容易理解，在本实施例中，电机230可以设置在集电滑环236定子的内圈，从而节省安装空间，并且充电可以在吊具10处于非工作状态时进行，以免对正常工作造成影响。可替代地，在充放电控制装置233的内部，两条导线234a和234b可分别与导线235a和235b电性连接，从而使得电机230直接与外部电源电性连接，由外部电源直接供电。本领域技术人员容易理解，对于承载装置100上安装的其他用电设备，也可以通过上述方案来供电或充电。

本申请还提供一种用于调整吊具的姿态的系统。该系统包括姿态传感器400和控制单元。参照附图15，姿态传感器400可以安装在承载装置100上以便检测吊具10的姿态信息(如角速度、加速度、磁场分量等)，控制单元能够接收姿态传感器400检测到的姿态信息，并根据姿态信息调整电机230的转速和输出力矩，继而电机230通过传动机构240将转速和输出力矩传递给绞盘盘体210，从而通过分别调整绞盘盘体210收放绳索的速度和施加在每个绞盘盘体210上的力矩，使得承载装置100始终与地面保持平行。

根据本申请的控制单元可以包括控制器410和FOC(Field Oriented Control，磁场定向控制)电子调速器(未示出)，其中控制器410可以为MCU(Microcontroller Unit，即微控单元或单片机)，FOC电子调速器可以与电机230一体安装，也可以分开或分立安装。控制器410能够对接收到的姿态信息进行分析，其中，如果姿态信息显示承载装置100的姿态不是期望的状态，控制器410则会向FOC电子调速器发出调整指令，对电机230的转速和输出扭矩进行调整。例如，当承载装置100因为其负载不均匀而使得绞盘盘体210a的力矩失衡以及转速异常，进而使得承载装置100在绞盘盘体210a侧的部分向下倾斜时，姿态传感器400能够检测到该姿态异常信息，并将该异常信息传递给控制器410，控制器410对姿态信息进行分析后，会向FOC电子调速器发出将力矩和转速调整到期望值的指令，FOC电子调速器能够控制电机230使之将力矩和转速调整到期望值，并将调整后的力矩和转速通过传动机构240传递给绞盘盘体210a，从而使得承载装置100在绞盘盘体210a侧的部分不再向下或向上倾斜，进而保持与地面平行。

有利地，姿态传感器400可以包括陀螺仪和磁罗盘，其中，陀螺仪能够检测承载装置100的ROLL轴、PITCH轴和YAW轴的角速度、加速度，而磁罗盘能够检测地磁场在承载装置100的ROLL轴、PITCH和YAW轴的分量。陀螺仪和磁罗盘能够将ROLL轴和PITCH轴的角速度、加速度和磁场分量传递给控制器410，控制器410能够通过控制算法，例如PID(比例积分微分)、ADRC(自抗扰控制)、LQR(线性二次型调节器)或MPC(模型预测控制)等算法，计算得出电机230的力矩和转速的期望值，并将实现期望值的指令传递给FOC电子调速器，FOC电子调速器控制电机230实现期望的力矩和转速。

本申请还提供调整吊具的姿态的方法，该方法包括以下步骤：首先，检测承载装置100的姿态信息；优选地，可以通过安装在所述承载装置上的姿态传感器400检测承载装置100的姿态信息。其次，对承载装置100的姿态信息进行分析，基于所述承载装置的姿态信息的分析结果来调整电机的转速和输出力矩。然后，将调整后的所述转速和输出力矩传递给所述绞盘盘体。如本领域技术人员容易理解，在不需要调整电机的转速和力矩时，可以不进行调整。根据本申请的方法，可以通过控制器来调整电机的转速和输出力矩，并发出相应的指令。优选地，可以通过FOC电子调速器来接收控制器发出的相应指令，并根据该指令调整电机230的转速和输出力矩。调整电机230的转速和输出力矩后，将调整后的电机230的转速和输出力矩传递给相应的绞盘盘体210，从而通过调整绞盘盘体210收放绳索的速度和施加在绞盘盘体上210的力矩，使得承载装置100保持与地面平行。

本领域技术人容易理解，通过使用本申请的吊具姿态调整系统和调整方法，能够实现对吊具姿态的实时自动调整，使得吊具始终能够保持在与地面平行的状态，并且调整精度高，操作简单。

虽然在前面的详细描述中描述了至少一个示范性实施例，但是应当明白存在大量的变形。还应当明白，在此描述的一个示范性实施例或多个示范性实施例仅仅是例子，并不旨在以任何方式限制本申请的范围、适用性或构造。相反，前面的详细描述将为本领域技术人员提供方便的指引以实施一个示范性实施例或多个示范性实施例。应当理解，在不偏离由所附权利要求及其等同方案阐明的本申请范围的情况下可以对元件的功能和排列做出各种变化、变型或改变等。

Claims (30)

1.一种吊具，包括承载装置和安装到所述承载装置的多个绞盘单元，其特征在于，所述绞盘单元包括绞盘盘体、绳索、电机和传动机构，所述电机通过所述传动机构将动力传递给所述绞盘盘体以便驱动所述绞盘盘体转动，所述绳索的一端缠绕在绞盘盘体上。

2.如权利要求1所述的吊具，其特征在于，所述传动机构是行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的太阳齿轮安装在所述电机的输出端上，所述行星齿轮机构的齿圈与绞盘盘体的内侧一体设置，所述行星齿轮机构的行星齿轮与所述齿圈啮合。

3.如权利要求1所述的吊具，其特征在于，所述传动机构是锥齿轮机构，所述锥齿轮机构包括安装在所述电机的输出端的第一锥齿轮，所述绞盘盘体上安装有环绕所述绞盘盘体的挡边，所述挡边为设置有齿的第二锥齿轮，其中，所述电机能够通过所述第一锥齿轮和第二锥齿轮驱动绞盘盘体转动。

4.如权利要求3所述的吊具，其特征在于，所述锥齿轮机构还包括第三锥齿轮和第四锥齿轮，其中，所述第三锥齿轮和第四锥齿轮安装在同一个轴上，所述第一锥齿轮和第三锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮和第四锥齿轮啮合。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的吊具，其特征在于，所述承载装置具有至少一个安装面，并且所述绞盘盘体在所述承载装置的所述至少一个安装面上沿以所述安装面的几何中心为圆心的圆周间隔分布。

6.如权利要求5所述的吊具，其特征在于，所述承载装置具有2个安装面，并且所述绞盘盘体在所述2个安装面之间的空间中安装到所述2个安装面。

7.如权利要求5所述的吊具，其特征在于，所述承载装置的安装面为矩形或圆形形状。

8.如权利要求5所述的吊具，其特征在于，所述绞盘单元的数量为3个。

9.如权利要求5所述的吊具，其特征在于，所述绞盘单元的数量为4个，并且所述绞盘盘体以其几何中心能够形成一矩形的顶点的方式布置。

10.如权利要求5所述的吊具，其特征在于，所述绞盘盘体的中心轴线与所述承载装置的安装面垂直。

11.如权利要求10所述的吊具，其特征在于，所述绞盘单元还包括绳索引导机构，所述绳索引导机构上安装有滑轮用以改变绳索的方向。

12.如权利要求5所述的吊具，其特征在于，所述绞盘盘体的中心轴线与所述承载装置的安装面平行。

13.如权利要求5所述的吊具，其特征在于，所述安装面上还安装有至少2个流体动力装置，所述流体动力装置沿所述圆周均匀分布且所述流体动力装置是可转向的。

14.如权利要求5所述的吊具，其特征在于，所述安装面上还安装有4个流体动力装置，所述流体动力装置沿所述圆周间隔分布，并且能够提供沿所述圆周的切线方向的力，且沿所述切线方向提供顺时针和逆时针方向的力的流体动力装置各为2个且交替分布。

15.如权利要求5所述的吊具，其特征在于，所述安装面上还安装有至少3个流体动力装置，并且所述流体动力装置的尾部安装有可转向的舵面或导风管。

16.如权利要求5所述的吊具，其特征在于，所述安装面上还安装有至少3个流体动力装置，其中所述流体动力装置是可转向的或者不可转向的。

17.如权利要求14所述的吊具，其特征在于，所述流体动力装置是螺旋桨、涵道、气体喷射装置、或液体喷射装置。

18.如权利要求5所述的吊具，其特征在于，所述承载装置上设置有用于安装吊钩的安装孔。

19.如权利要求1-4中任一项所述的吊具，其特征在于，所述承载装置为矩形箱体。

20.如权利要求19所述的吊具，其特征在于，所述绞盘单元的数量为4个，所述矩形箱体的两个相对的侧面上各自安装有两个绞盘盘体，并且所述绞盘盘体以其几何中心能够形成与所述矩形箱体的底面平行的矩形的顶点的方式布置。

21.如权利要求20所述的吊具，其特征在于，所述矩形箱体在顶面或侧面设置有开口或者在底面设置有能够开闭的门。

22.如权利要求21所述的吊具，其特征在于，所述承载装置的沿高度方向的每条边上各自安装有至少一个流体动力装置。

23.如权利要求14或22所述的吊具，其特征在于，所述承载装置还设置有切断执行器，以便当所述吊具处于异常状态时，切断所述绳索。

24.如权利要求23所述的吊具，其特征在于，所述异常状态包括所述绞盘单元无法运转、所述绳索缠绕到异物之上以及所述承载装置下放后超过预设时间而没有收回。

25.一种使用如权利要求1-24中任一项所述的吊具的吊载装置，其特征在于，所述绳索的另一端连接到所述吊载装置。

26.如权利要求25所述的吊载装置，其特征在于，所述吊载装置为飞行器、桥式起重设备、门式起重设备、堆垛起重设备、臂架式起重设备、浮式起重设备、或桅杆起重设备。

27.一种用于调整吊具的姿态的系统，所述吊具为权利要求1-24中任一项所述的吊具或者为权利要求25或26所述的吊载装置中使用的吊具，其特征在于，所述系统包括姿态传感器和控制单元，其中，所述姿态传感器安装在所述承载装置上以便检测所述吊具的姿态信息，所述控制单元能够接收所述姿态传感器检测到的姿态信息，并根据所述姿态信息调整电机的转速和输出力矩。

28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述控制单元包括控制器和FOC电子调速器，其中，所述控制器能够接收所述姿态传感器检测到的姿态信息，并根据所述姿态信息向所述FOC电子调速器发出或不发出调整电机转速和输出力矩的指令。

29.如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述姿态传感器包括陀螺仪和磁罗盘。

30.如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述控制器安装在所述吊具上或者安装在所述吊具之外。