SI24932A - Sistem za premikanje platforme in uporabnega tovora po prostoru z uporabo vrvi in bobnov nameščenih na sami plattformi - Google Patents

Sistem za premikanje platforme in uporabnega tovora po prostoru z uporabo vrvi in bobnov nameščenih na sami plattformi Download PDF

Info

Publication number
SI24932A
SI24932A SI201500037A SI201500037A SI24932A SI 24932 A SI24932 A SI 24932A SI 201500037 A SI201500037 A SI 201500037A SI 201500037 A SI201500037 A SI 201500037A SI 24932 A SI24932 A SI 24932A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
platform
rope
winding
drum
drums
Prior art date
Application number
SI201500037A
Other languages
English (en)
Inventor
Marko Thaler
arlah Alen Ĺ
Original Assignee
Airnamics D.O.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airnamics D.O.O. filed Critical Airnamics D.O.O.
Priority to SI201500037A priority Critical patent/SI24932A/sl
Priority to PCT/IB2016/050812 priority patent/WO2016132284A1/en
Publication of SI24932A publication Critical patent/SI24932A/sl

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/42—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters with arrangement for propelling the support stands on wheels
    • F16M11/425—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters with arrangement for propelling the support stands on wheels along guiding means

Abstract

Predmet izuma je sistem in postopek za premikanje platforme (1) skupaj z uporabnim tovorom, na primer snemalno kamero ali fotoaparatom (22), po prostoru s pomočjo vrvi (7), oziroma parov (15) vrvi (7) in vsaj enega pozicijskega bobna (4) ter vsaj enega navijalnega bobna (5), nameščenih na sami platformi (1), in montažnih škripcev (3) nameščenih na fiksni nosilni konstrukciji (2). Takšna tehnična rešitev za premikanje platforme v prostoru s tako imenovano neskončno vrvjo omogoča, da je sistem kompaktnejši, lažji, cenejši ter enostavnejši za postavitev. Predstavljena tehnična rešitev nadalje vključuje možnost, da se za navijalni boben (5) uporabi diferencialni boben (40), ki omogoča doseganje enake hitrosti gibanja platforme (1) v vseh smereh brez uporabe močnejšega motorja za pozicijski boben (35), ki bi bil drugače potreben v primeru prečnega premikanja platforme vzdolž osi X (12). Poleg tega sistem omogoča avtomatsko oceno pozicije platforme (1) v prostoru preko ocene pozicije pritrdilnih točk platforme.

Description

SISTEM ZA PREMIKANJE PLATFORME IN UPORABNEGA TOVORA PO PROSTORU Z UPORABO VRVI IN BOBNOV NAMEŠČENIH NA SAMI PLATFORMI
Področje izuma
Izum spada na področje transportnih in nosilnih sistemov obešenih na vrveh ali kablih, oziroma, bolj specifično, na področje naprav in sistemov, obešenih preko vrvi ali kablov, s kateremi je mogoče premikanje opreme, kot je na primer snemalna kamera ali fotoaparat, po prostoru.
Pregled stanja tehnike
Sistemi za premikanje platforme po prostoru, skupaj s karkšnim koli uporabnim tovorom, naj bo to snemalna/fotografska oprema ali merilni/krmilni instrumenti oziroma nadzorni sistemi, s pomočjo ene ali več vrvi oziroma kablov, so dobro poznani in vedno bolj razširjeni. Poznanih je mnogo tehničnih izvedb takšnih sistemov. Nekaj od njih je opisanih v nadaljevanju.
Patenti US4625938A, US4710819A, WO8402199Al in IT1197748B opisujejo napravo in sistem za premikanje opreme, kot je na primer kamera, po prostoru, pri čemer so vse pogonske komponente (motorji, bobni) nameščeni na oziroma ob fiksnih podpornih točkah, preko katerih so s pomočjo škripcev napeljane posamične vrvi od naprave do navijalnih bobnov.
Podobne tehnične rešitve ponujajo patenti US2004124803A1, US2004206715A1, US2005024004A1, US2007152141A1 in W02005013195A2. Omenjene inovacije rešujejo problem pozicioniranja in gibanja opreme, na primer kamere, po prostoru v treh dimenzijah. Pri tem je oprema preko vrvi in škripcev, nameščenih na fiksnih strebrih, obešena nad prostorom. Krmiljenje in pogon sistema se vrši preko bobnov in pogonov, nameščenih ob vznožju fiksnih podpornih točk. Omenjene inovacije ponujajo tehnično rešitev, pri kateri se uporabi eno ali več tako imenovanih neskončnih vrvi, ki preko večjega števila škripcev in bobnov, nameščenih na fiksnih podpornih točkah, omogočajo premikanje tovora po prostoru z manjšo potrebno močjo. Značilnost vseh obstoječih sistemov, kjer se uporablja princip neskončne vrvi je, da sta oba konca vrvi pripeta na isti element, v tem primeru na navijalni boben nameščen na oziroma ob fiksni podporni točki, zaradi česar ta boben nosi celotno težo tovora.
Tehnične rešitve premikanja opreme, obešene na vrveh ali kablih, ponujajajo tudi naslednji patenti: US6873355B1, US2011204196A1, US2011204197A1, US2013050652A1, US2013051805A1,
W00177571A1 in CN103873848A. Skupna točka navedenih rešitev je, da so navijalni bobni in njihovi pogoni na oziroma ob fiksnih podpornih elementih, in so vrvi nato speljane preko škripcev, • · · ·
nameščenih na fiksnih podporah, do platforme, na kateri je nameščena oprema. Na ta način vsaka od vrvi nosi del teže opreme. Zaradi tega so bobni in njihovi pogoni relativno veliki, dražji, postavitev celotnega sistema pa zahtevnejša.
V patentnih prijavah US5224426A, US2007056463A1, US2005087089A1, in W02005042385A2 je predstavljen sistem, ki preko različno razporejenih škripcev ter enega ali več pogonskih naprav, nameščenih na ali ob fiksnih točkah, omogoča premikanje uporabnega tovora po prostoru v dveh ali treh dimenzijah. Omenjeni patenti prav tako uporabljajo eno od variant sistema neskončne vrvi, pri čemer imajo vse predlagane rešitve sisteme za pogon in krmiljenje obešenega uporabnega tovora nameščene na fiksnih podpornih točkah.
Poleg omenjenih tehničnih rešitev obstajajo tudi izumi opisani v US2190093A in W02004074064A1, ki problem premikanja tovora ali opreme v prostoru rešujejo preko platforme, ki potuje po dveh tirnicah in na kateri je preko škripcev obešen tovor ali oprema. Pogon bobnov za navijanje ali odvijanje vrvi, s katerimi se upravlja tovor, obešen s platforme, je lahko nameščen ali na premični platformi, ki se vozi po tirnicah, ali na fiksnih točkah.
Z drugih področij uporabe navijalnih bobnov in sistemov s škripci poznamo tehnične rešitve dvojnih navijalnih bobnov, s katerimi lahko dosežemo hitrejše navijanje vrvi/kablov ali večjo nosilnost. Takšni sistemi so predstavljeni na primer v EP0420721A1, DE10006486A1, GB432342A in
W02006105701A1.
Opis tehnične rešitve
Predlagan izum ponuja tehnično rešitev premikanja platforme po prostoru, pri čemer je predstavljena rešitev kompaktnejša, lažja in preprostejša ter predvsem omogoča hitrejšo pripravo in namestitev celotnega sistema na samem mestu uporabe.
Sistem po izumu uporablja za premikanje platforme po prostoru skupaj z uporabnim tovorom (npr. snemalno kamero) vrvi, vsaj en pozicijski in vsaj en navijalni boben. Pri tem so vsi bobni in njihovi pogoni nameščeni na platformi sami. Od znanih rešitev, kjer se uporablja neskončna vrv, se omenjena rešitev razlikuje v tem, da se neskončna vrv prične in konča na istem navijalnem bobnu nameščenem na sami platformi. Pri tem pozicijski bobni skrbijo samo za krajšanje oziroma daljšanje posameznih parov vrvi.
Sistem bo podrobneje opisan v nadaljevanju in na slikah, ki predstavljajo:
Slika 1 predstavlja sistem za premikanje platforme po izumu.
Slika 2 predstavlja pogled s strani na nekaj možnih položajev platforme v prostoru.
Slika 3 predstavlja pozicijski boben.
Slika 4 predstavlja navijalni boben.
Sliki 5 in 6 predstavljata primer uporabe sistema po izumu.
Slika 7 predstavlja diferencialni boben.
Sliki 8 in 9 predstavljata primera načina določitve pozicij pritrdilnih točk.
Slika 10 predstavlja stranski ris primera možne izvedbe sistema za premikanje platforme po izumu.
Slika 11 predstavlja primer načina krmiljenja platforme preko komandnega pulta.
Slika 12 predstavlja primer tehnične rešitve z dvema pozicijskima in dvema navijalnima bobnoma.
Sistem za premikanje platforme 1 skupaj z uporabnim tovorom, na primer snemalno kamero 22, po prostoru s pomočjo vrvi 7 je sestavljen iz vsaj enega pozicijskega bobna 4 s pozicijskim motorjem 9 in vsaj enega navijalnega bobna 5 z navijalnim motorjem 8. Pri tem so vsi bobni 4, 5 s pripadajočimi motorji 8, 9 nameščeni na sami platformi 1.
Različica, prikazana na sliki 1, predstavlja konfiguracijo, pri kateri sistem visi na štirih fiksnih podporah 2, do katerih vodijo štirje pari 15 vrvi 7, ki so vodeni preko treh pozicijskih 4 in enega navijalnega 5 bobna. Platforma 1 je z vrvmi 7, vodenimi preko vodil 6, povezana z montažnimi škripci 3, ki so pritrjeni na fiksnih podporah 2 nosilnih konstrukcij. Na ta način dosežemo premikanje platforme 1 s pomočjo pozicijskih 4 in navijalnega 5 bobna ter njihovih pogonov: navijalnega motorja 8 in pozicijskih motorjev 9, ki so nameščeni na sami platformi 1. Preko pozicijskih bobnov je speljana tako imenovana neskončna vrv, kar je ključna razlika od vseh do sedaj znanih rešitev, ki imajo bobne in njihove pogone nameščene na fiksnih podporah, ter po vsaj eno vrv za vsak boben. Omenjena tehnična rešitev se razlikuje tudi od znanih rešitev, kjer se uporablja neskončna vrv, v tem, da se pri predlagani tehnični rešitvi neskončna vrv prične in konča na istem navijalnem 5 bobnu nameščenem na sami platformi 1. Navijalni 5 boben skrbi za daljšanje in krajšanje skupne dolžine vrvi, pozicijski 4 bobni pa skrbijo samo za krajšanje oziroma daljšanje posameznih parov 15 vrvi 7. Navijalni boben 5 opravlja le funkcijo prenosa sile teže tovora medtem, ko pozicijsko funkcijo, torej funkcijo premikanja tovora po prostoru, opravljajo pozicijski bobni 4.
Takšna konfiguracija sistema je zelo uporabna v primeru, kjer so razdalje gibanja platforme 1 v prečni in vzdolžni smeri, torej v smeri X in Y, veliko daljše kot gibanje platforme 1 po višini, torej v smeri Z. Tipičen primer so atletski stadioni. V takšnih primerih so koti α2, β2 med vodoravno ravnino in naklonom posamezne vrvi 7 v večini primerov gibanja platforme 1 tekom normalnega obratovanja relativno majhni in hkrati manjši od kotov αΐ, βΐ, ki se pojavijo pri premikanju platforme tik ob tleh. Majhen kot α2, β2 med posamezno vrvjo 7 in horizontalno ravnino posledično pomeni, da bo ob gibanju platforme 1 potrebna majhna sprememba skupne dolžine vrvi 7, za katero skrbi navijalni motor 8 oziroma navijalni boben 5. Zaradi tega je lahko takšen navijalni motor 8 za razred manjši od navijalnih motorjev ostalih primerljivih sistemov, kjer navijalni motor, ki ima funkcijo prenosa sile teže tovora, hkrati opravlja tudi pozicijsko funkcijo. Ob tem je treba dodatno poudariti, da pri takšni konfiguraciji pozicijski motorji 9 ne prenašajo sile teže tovora (oziroma le minimalno), temveč samo premagujejo razliko v sili med posamičnima paroma 15 vrvi 7. Na ta način so lahko vsi uporabljeni motorji za razred manjši od primerljivih sistemov, ki so danes poznani na trgu.
Platforma 1 se krmili s pomočjo elektronske krmilne enote 16, ki zajema podatke iz enega ali več senzorjev 17 in na podlagi krmilnih algoritmov krmili elektromotorje, to je navijalne motorje 8 in pozicijski motor 9. Ti se napajajo preko ene ali več baterij 19. Na platformi 1 so nameščeni: elektronska krmilna enota 16, senzorji 17, elektromotorji 8, 9 in baterije 19. Možna je tudi postavitev dodatnih senzorjev 20 po prostoru, s čimer lahko izboljšamo oziroma prilagodimo način krmiljenja platforme 1.
Celoten sistem je voden brezžično s pomočjo komandnega pulta 43, preko katerega operater pošilja ukaze o željeni hitrosti gibanja platforme 1 v vseh treh smereh: naprej-nazaj, levo-desno in gor-dol. Ukazi se po brezžični povezavi 44 pošiljajo na elektronsko krmilno enoto 16, nameščeno na platformi 1, ki avtonomno krmili posamezne elektromotorje glede na prejete vhodne podatke o željenem gibanju platforme (hitrost v vseh treh smereh), ter glede na podatke s senzorjev 17 na platformi 1 ali zunanjih senzorjev 20.
Pogonski sistemi, torej pozicijski boben 4 in pozicijski motor 9 ter navijalni boben 5 in navijalni motor 8, skrbijo za navijanje oziroma odvijanje vrvi glede na željeno gibanje platforme 1 v prostoru. Pri tem vsak pozicijski boben 4 skrbi za krajšanje oziroma daljšanje dolžine vrvi 7 v posameznih parih 15 oziroma »krakih« vrvi, ki so pritrjeni preko škripca 3 na fiksne podpore 2. Navijalni boben 5 skrbi za krajšanje ali daljšanje skupne dolžine vrvi 7 v sistemu glede na trenutno pozicijo platforme 1.
Slika 2 predstavlja pogled s strani na nekaj možnih položajev platforme 1, in sicer izhodiščno oziroma kalibracijsko točko 24, izbrano sredinsko točko 25 in dve dodatni možni poziciji 26, 27 platforme 1 med delovanjem. Pri premikanju platforme 1 je potrebno spreminjati skupno dolžino vrvi 7, kar je funkcija navijalnega bobna 5. Zaradi že zgoraj omenjenih majhnih kotov α2, β2, ki jih tvorijo vrvi 7 platforme 1 s horizontalno ravnino, se skupna dolžina vrvi 7 med premikanjem platforme 1 spreminja relativno malo oz. počasi. To omogoča uporabo šibkejšega, lažjega in cenejšega navijalnega motorja 8.
Slika 3 predstavlja pozicijski boben 4, ki je sestavljen iz dveh polovic. Pri tem je en del pozicijskega bobna 4 vedno navijalni 10 del in drugi odvijalni 11 del, odvisno od smeri gibanja platforme 1. Zaradi navedene konstrukcije pozicijskega bobna 4 se količina navite vrvi 28 na pozicijskih bobnih 4 načeloma ne spreminja. Povedano drugače: navijanje ali odvijanje pozicijskih bobnov 4 ne podaljšuje oziroma skrajšuje skupne dolžine vrvi 7 v sistemu.
Slika 4 predstavlja navijalni boben 5, ki je prav tako sestavljen iz dveh polovic 5a in 5b, pri čemer sta obe polovici lahko navijalni ali odvijalni, odvisno od pozicije in željenega gibanja platforme 1. Ob vrtenju navijalnega bobna 5 se skupna dolžina vrvi 7 v sistemu in posledično tudi količina navite vrvi 29 na navijalnem bobnu 5 ustrezno spreminja. V primeru uporabe ozkega pozicijskega 4 in navijalnega 5 bobna, kjer je vrv 28 in 29 navita večplastno in se efektivni premer navijanja oziroma odvijanja spreminja v odvisnosti od vrtenja bobna 4 in 5, se lahko pojavi minimalna sprememba skupne dolžine vrvi zaradi vrtenja pozicijskih 4 in navijalnih bobnov 5. Te spremembe so avtomatsko upoštevane v krmilnih algoritmih platforme in kompenzirane z ustreznimi korekcijami vrtenja pozicijskih 4 in navijalnega 5 bobna.
Ta tehnična rešitev se bistveno razlikuje od ostalih rešitev, poznanih na trgu, pri katerih vsak navijalni boben, pozicioniran na ali ob fiksnih podporah, skrbi za navijanje ali odvijanje vrvi, pri čemer mora vsak boben prenašati tudi del lastne teže platforme. V primeru predlagane tehnične rešitve po izumu morajo pozicijski motorji 9 prenašati samo razlike v silah med posameznimi pari 15 vrvi, ki so posledica željenega premikanja platforme 1 po prostoru. Skupaj z relativno počasno vrtečim navijalnim bobnom 5 nam sistem po izumu zato omogoča uporabo motorjev 8, 9, ki lahko potrebujejo tudi manj kot desetino potrebne moči motorjev v dosedaj poznanih sistemih. Zato so motorji 8, 9 lahko manjši, kar v prvi vrsti omogoča nižjo maso platforme 1 ter večje relativne zmogljivosti sistema glede na razpoložljivo moč motorjev.
Zaradi centralizirane zasnove sistema (na platformi 1 so nameščeni tako pozicijski 4 in navijalni 5 bobni in pripadajoči motorji 8, 9 kot tudi elektronska krmilna enota 16, ki krmili in sinhronizira vse motorje 8, 9 hkrati) je celoten sistem izredno preprost v zasnovi, za izdelavo, pri namestitvi in uporabi.
Glavna prednost in tako bistvo izuma je v zasnovi celotnega sistema pri katerem neskončna vrv, ki ima oba konca vrvi 7 vpeta na istem navijalnem bobnu 5, pozicioniranem na platformi 1. Izkorišča prednost malih kotov med horizontalno ravnino in posamičnim parom vrvi, ki ob premikanju platforme po prostoru (kot so na primer atletski stadioni) zahteva majhne spremembe skupne dolžine vrvi v sistemu, in posledično omogoča uporabo manj zmogljivega elektromotorja za pogon navijalnega 5 bobna. Hkrati zaradi zasnove sistema z neskončno vrvjo, pozicijskim motorjem 9 ni potrebno premagovati sile teže celotne platforme 1, temveč samo zagotavljati potreben navor glede na razliko v silah med sosednimi pari vrvi, npr. 31 in 32., kar posledično omogoča uporabo manjših elektromotorjev za pogon pozicijskih bobnov 4.
V izvedbenem primeru na slikah 5 in 6 je predstavljen primer uporabe sistema po izumu, kjer je sistem sestavljen iz treh pozicijskih 34, 35 in 36, ter enega navijalnega 37 bobna, ki so preko štirih parov 30, 31, 32, 33 vrvi 7 povezani na štiri fiksne podpore 2. V primeru, da se platforma 1 premika točno preko sredinske točke 25, se navijalni boben 37 v tistem trenutku ne vrti (ni potrebno krajšanje/daljšanje skupne dolžine vrvi 7). V primeru odmika platforme od sredinske točke 25 proti robu prostora, npr. v smeri X 12, mora navijalni boben 37 le »korigirati« dolžino vrvi 7 glede na željeno višino 14 oziroma potrebno skupno dolžino vrvi 7.
V primeru gibanja platforme v smeri X 12 se morata par 30 in 31 vrvi podaljševati in par 32 in 33 vrvi skrajšati. To pomeni, da se morajo bobni vrteti po naslednjem pravilu: boben 34 se mora vrteti tako, da navija vrv iz para 31 vrvi in odvija vrv na par 30 vrvi; boben 35 se mora vrteti tako, da navija vrv iz para 32 vrvi in odvija vrv na par 31 vrvi; boben 36 se mora vrteti tako, da navija vrv iz para 33 vrvi in odvija vrv na par 32 vrvi.
V omenjenem primeru mora biti pozicijski boben 35 pri vzdolžnem gibanju (po osi X) približno dvakrat hitrejši od ostalih dveh pozicijskih bobnov 34 in 36. Problem je mogoče rešiti na tri načine: uporabiti močnejši/hitrejši motor za pozicijski boben 35, omejiti hitrost gibanja v vzdolžni smeri (v smeri osi X), ali uporabiti namesto navijalnega bobna diferencialni navijalni boben, ki je po svoji zasnovi podoben avtomobilskemu deferencialu. Ker prvi dve možnosti tehnično nista optimalni je v tem izumu predlagana tretja rešitev, t.j. uporaba diferencialnega navijalnega bobna.
Slika 7 predstavlja primer diferencialnega navijalnega bobna 40, ki nadomesti navijalni boben 37. V predstavljenem primeru se obe polovici diferencialnega navijalnega bobna 40, torej leva polovica 38 in desna polovica 39, lahko hkrati vrtita v različnih smereh. To velja tudi v primeru, če ena od polovic miruje, druga pa se vrti v željeni smeri. Levo 38 in desno 39 polovico bobna poganjata pozicijski motor 45 in navijalni motor 46. Takšna rešitev v zgoraj opisanem primeru sistema s štirimi bobni in štirimi pari vrvi omogoča sočasno pozicioniranje navijalnega bobna 37 po neskončni vrvi in hkrati nadzor nad skupno dolžino vrvi z navijanjem/odvijanjem vrvi glede na potrebno gibanje platforme 1.
Hitrosti vrtenja leve 38 in desne polovice 39 diferencialnega bobna 40 sta odvisni od razmerja med trenutno hitrostjo vrtenja pozicijskega 45 in navijalnega 46 motorja, ter od prestavnega razmerja zobniških prenosov 47 znotraj diferencialnega navijalnega bobna 40. Na ta način je mogoče premikanje platforme 1 z enako hitrostjo v obeh horizontalnih smereh, X 12 in Y 13, pri uporabi štirih enako močnih pozicijskih motorjev (treh pozicijskih motorjev 9, ki poganjajajo pozicijske bobne 34, 35 in 36, in enega pozicijskega motorja 45 v diferencialnem navijalnem bobnu 40). Ob uporabi ustreznih prestavnih razmerij v diferencialnem navijalnem bobnu 40 je mogoče doseči tudi, da je navijalni motor 46 enak pozicijskemu 45. To lahko še dodatno poenostavi in poceni celotno izvedbo sistema.
Premikanje platforme 1 z enako hitrostjo v obeh horizontalih smereh, torej X in Y, je ob uporabi diferencialnega navijalnega bobna 40 možno zato, ker ta zaradi svoje sočasne pozicijske in navijalne funkcije lahko v povprečju prevzame polovico bremena navijanja/odvijanja od pozicijskega bobna 35. Pozicijski boben 35 bi namreč v primeru prečnega gibanja v smeri osi X moral biti v povprečju dvakrat hitrejši (močnejši) od ostalih dveh pozicijskih bobnov 34 in 36.
Namesto diferencialnega navijalnega bobna 40 opisanega zgoraj je možno uporabiti tehnično rešitev, v kateri se uporabita dve neskončni vrvi 7, vsaka z enim pozicijskim 4 in enim navijalnim 5 bobnom, nameščeni križno, kot je to prikazano na Sliki 12. V tem primeru lahko oba navijalna bobna 5 neodvisno krajšata ali daljšata skupno dolžino posamične vrvi 7 medtem, ko dva pozicijska bobna 4, samo krajšata ali daljšata posamičen par vrvi glede na zahtevano gibanje platforme 1.
Glede na zasnovo tehnične rešitve predlagane v tem izumu je mogoče s takšnim sistemom relativno enostavno določiti izhodiščne pozicije pritrdilnih točk oziroma montažnih škripcev 3 platforme 1 ob postavitvi in »kalibraciji« sistema. Sliki 8 in 9 predstavlja primer načina določitve pozicij pritrdilnih točk in položaja platforme 1.
Postopek za določitev pozicij pritrdilnih točk je lahko avtomatiziran, se pa za vsak par 30, 31, 32, 33 vrvi izvede ločeno. Platforma 1 je ob postavitvi in »kalibraciji« sistema v izhodiščni točki 24, za katero pa ni potrebno, da se nahaja na sredini območja gibanja. Primer določitve pozicije pritrdilne točke za par 30 vrvi 7 je sledeč. Montažni škripec 3 para 30 vrvi 7, pritrdimo na fiksno podporo 2. Ob pričetku določitve izhodiščne pozicije pritrdilne točke na ustrezni fiksni podpori 2 se najprej preko algoritma zagotovi ustrezna in vnaprej določena sila v napetem paru 30 vrvi 7. Nato se odčita dolžina vrvi 7 v paru 30 vrvi na osnovi podatkov o pozicijah vseh štirih motorjev oziroma bobnov. Hkrati se določita izstopna kota δ in γ vrvi 7 s katerima se določi usmerjenost in položaj platforme 1 proti fiksni podpori 2 glede na postavljen koordinantni sistem platforme 1. Ob tem po potrebi naredimo korekcijo izstopnih kotov δ in γ ter dolžine vrvi 7 zaradi poveša vrvi 7. Iz dobljenih podatkov se izračuna relativni položaj pritrdilne točke na ustrezni fiksni podpori 2 glede na platformo 1. Opisan postopek nato ponovimo za vse pritrdilne točke na ustreznih fiksnih podporah 2 platforme 1.

Claims (8)

  1. Zahtevki
    1) Sistem za premikanje platforme skupaj z uporabnim tovorom po prostoru s pomočjo vrvi, označen s tem, da je sistem sestavljen iz vsaj enega pozicijskega bobna (4) s pozicijskim motorjem (9) in vsaj enega navijalnega bobna (5) z navijalnim motorjem (8) in krmilnih komponent, ki vključujejo elektronsko krmilno enoto (16), senzorje (17) in baterije (19), pri čemer so vsi bobni (4, 5) s pripadajočimi motorji (8, 9) in krmilne komponente nameščene na sami platformi (1) in je platforma (1) z neskončno vrvjo (7), ki je vodena preko vsaj enega pozicijskega (4) in enega navijalnega bobna (5), preko vodil (6) povezana z montažnimi škripci (3), ki so pritrjeni na fiksnih podporah (2) nosilnih konstrukcij.
  2. 2) Sistem po zahtevku 1, označen s tem, da je neskončna vrv (7) speljana iz posameznih parov (15) vrvi (7), ki so pritrjeni preko posameznega montažnega škripca (3), na fiksne podpore (2) in sta oba konca neskončne vrvi (7) vpeta na istem navijalnem bobnu (5), nameščenem na sami platformi (1).
  3. 3) Sistem po predhodnih zahtevkih, označen s tem, da je sistem sestavljen iz treh pozicijskih (4) ter enega navijalnega (5) bobna, ki so preko štirih krakov (15) ene neskončne vrvi (7), preko vodil (6) povezani z montažnimi škripci (3), ki so pritrjeni na fiksnih podporah (2) nosilnih konstrukcij.
  4. 4) Sistem po predhodnih zahtevkih, označen s tem, da pozicijski boben (4) in pozicijski motor (9) ter navijalni boben (5) in navijalni motor (8), navijajo oziroma odvijajo vrvi (7) glede na željeno gibanje platforme (1) v prostoru, pri čemer vsak pozicijski boben (4) krajša oziroma daljša dolžino vrvi (7) v posameznih parih (15) vrvi (7), ki so pritrjeni preko posameznega škripca (3) na fiksne podpore (2) in navijalni boben (5) krajša ali daljša skupno dolžino vrvi (7) v sistemu glede na trenutno lokacijo platforme (1).
  5. 5) Sistem po predhodnih zahtevkih, označen s tem, da se za navijalni boben (5) uporabi diferencialni navijalni boben (40), ki je sestavljen iz leve (38) in desne (39) polovice, pri čemer obe polovici (38, 39) bobna hkrati opravljata pozicijsko in navijalno funkcijo preko ustreznega krmiljenja pozicijskega (45) in navijalnega (46) motorja in se obe polovici bobna (38) in (39) lahko hkrati vrtita tudi v različnih smereh.
  6. 6) Sistem po predhodnih zahtevkih, označen s tem, da je sistem sestavljen iz dveh pozicijskih (4) in dveh navijalnih (5) bobnov nameščenih križno, pri čemer se namesto ene neskončne vrvi (7) uporabi dve vrvi (7), ki sta razpeti med enim pozicijskim (4) in enim navijalnim (5) bobnom, pri čemer oba navijalna bobna (5) neodvisno krajšata ali daljšata skupno dolžino posamične vrvi (7) medtem, ko dva pozicijska bobna (4) samo krajšata ali daljšata posamičen par vrvi (7) glede na zahtevano gibanje platforme 1.
  7. 7) Postopek za premikanje platforme skupaj z uporabnim tovorom po prostoru s pomočjo vrvi, označen s tem, da vključuje:
    določitev izhodiščne relativne pozicije pritrdilnih točk oziroma montažnih škripcev (3) glede na platformo (1) na osnovi podatkov o pozicijah vseh motorjev (8, 9) oziroma bobnov (4, 5) ter izstopnih kotih (δ) in (γ) posameznih vrvi (7) iz platforme (1);
    pošiljanje ukazov o željeni hitrosti gibanja platforme (1) v vseh treh smereh po brezžični povezavi (44) na elektronsko krmilno enoto (16);
    krmiljenje motorjev (8, 9) preko elektronske krmilne enote (16) glede na ukaze o željeni hitrosti gibanja platforme in podatke o stanju sistema, pridobljene preko senzorjev (17), ki so vgrajeni na sami platformi (1) ali zunanjih senzorjev (20);
    krajšanje oziroma daljšanje dolžine vrvi (7) v posameznih parih (15) vrvi (7) glede na željeno gibanje platforme (1) v prostoru preko pozicijskih bobnov (4), nameščenih na platformi (1);
    krajšanje ali daljšanje skupne dolžine vrvi (7) v sistemu glede na trenutno lokacijo platforme (1) preko navijalnega bobna (5), nameščenega na platformi (1).
  8. 8) Postopek po zahtevku 7, označen s tem, da se določitev izhodiščne pozicije pritrdilnih točk platforme (1) izvede za vsak par (15, 30) vrvi (7) ločeno in ob postavitvi platforme (1) v izhodiščni točki (24), pri čemer se preko algoritma zagotovi ustrezna in vnaprej določena sila v napetem paru (30) vrvi (7); nato se odčita dolžina vrvi (7) v enem paru (30) vrvi na osnovi podatkov o pozicijah vseh motorjev oziroma bobnov; hkrati se določita izstopna kota (δ) in (γ) vrvi (7) s katerima se določi usmerjenost in položaj platforme (1) relativno glede na fiksno podporo (2) in postavljen koordinantni sistem platforme (1) ter ob tem naredi korekcijo zaradi poveša vrvi (7); iz dobljenih podatkov se izračuna relativni položaj pritrdilne točke na ustrezni fiksni podpori (2) glede na platformo (1); opisan postopek se nato ponovi za vse pritrdilne točke na ustreznih fiksnih podporah (2) platforme (1).
SI201500037A 2015-02-20 2015-02-20 Sistem za premikanje platforme in uporabnega tovora po prostoru z uporabo vrvi in bobnov nameščenih na sami plattformi SI24932A (sl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201500037A SI24932A (sl) 2015-02-20 2015-02-20 Sistem za premikanje platforme in uporabnega tovora po prostoru z uporabo vrvi in bobnov nameščenih na sami plattformi
PCT/IB2016/050812 WO2016132284A1 (en) 2015-02-20 2016-02-16 System for moving a platform and a useful load in space by using cables and drums arranged on the platform

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201500037A SI24932A (sl) 2015-02-20 2015-02-20 Sistem za premikanje platforme in uporabnega tovora po prostoru z uporabo vrvi in bobnov nameščenih na sami plattformi

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SI24932A true SI24932A (sl) 2016-08-31

Family

ID=55524399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI201500037A SI24932A (sl) 2015-02-20 2015-02-20 Sistem za premikanje platforme in uporabnega tovora po prostoru z uporabo vrvi in bobnov nameščenih na sami plattformi

Country Status (2)

Country Link
SI (1) SI24932A (sl)
WO (1) WO2016132284A1 (sl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR102018077363B1 (pt) * 2018-12-28 2023-01-10 Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras Robô de cabos aplicado ao processo de revestimento
FR3112300B1 (fr) * 2020-07-10 2022-06-10 Inst De Rech Tech Jules Verne Plateforme mobile portant un ensemble moteur embarqué et Robot parallèle à câbles comprenant une telle plateforme mobile
EP4155033A1 (en) 2021-09-28 2023-03-29 ETH Zurich Robot, robotic system and method for manipulating objects comprising such a robotic system

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB432342A (en) 1934-12-28 1935-07-24 Pohlig J Ag Two-motor and two-drum grab winch
US2190093A (en) 1939-06-23 1940-02-13 Loew S Inc Suspension system for a camera and light stage
JPS60500551A (ja) 1982-12-01 1985-04-18 ブラウン，ギヤレツト　ダブリユ． カメラなどの機器を支持し且つ搬送するための改良された懸垂システム
US4625938A (en) 1983-10-24 1986-12-02 Brown Garrett W Suspension system for supporting and conveying equipment, such as a camera
IT1197748B (it) 1982-12-01 1988-12-06 Garrett W Brown Perfezionamento dei sistemi di sospensione a controllo elettronico per apparecchiatura quali telecamere e simili
FR2652572B1 (fr) 1989-09-29 1992-01-24 France Etat Procede d'enroulement en double d'un cable ou analogue sur la surface externe d'un touret.
US5224426A (en) 1991-11-13 1993-07-06 Cablecam Systems Ltd. Aerial cableway and method for filming subjects in motion
US6873355B1 (en) 1998-08-07 2005-03-29 Skycam, Llc Three-dimensional moving camera assembly with an informational cover housing
US6566834B1 (en) * 1999-09-28 2003-05-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Modular suspended manipulator
DE10006486A1 (de) 2000-02-14 2001-09-13 Noell Crane Sys Gmbh Kran mit 2-Trommel-Hubwerk
WO2001077571A1 (de) 2000-04-11 2001-10-18 Jens Peters Seilzug-einrichtung
US6886471B2 (en) 2003-02-18 2005-05-03 Cablecam International Inc. Traveling highline system
US6809495B2 (en) 2003-07-28 2004-10-26 Cablecam International Inc. System and method for moving objects within three-dimensional space
US7088071B2 (en) 2003-07-28 2006-08-08 Cablecam International Inc. Cabling system and method for facilitating fluid three-dimensional movement of a suspended camera
US6975089B2 (en) 2003-07-28 2005-12-13 Cablecam International Inc. System and method for facilitating fluid three-dimensional movement of an object via directional force
US20040206715A1 (en) 2003-08-08 2004-10-21 Cablecam International Inc. Dual highline system and method
US7207277B2 (en) 2003-10-25 2007-04-24 Cablecam, Llc System and method for moving objects within two-dimensional space
US20070056463A1 (en) 2003-10-25 2007-03-15 Jim Rodnunsky Object movement system and method
US7036436B2 (en) 2003-10-25 2006-05-02 Cablecam International Inc. Mounting system reeved to move an object in two-dimensions and methods relating to same
CN100375711C (zh) 2005-04-06 2008-03-19 上海振华港口机械（集团）股份有限公司 双40英尺岸边集装箱起重机四卷筒差动式起升机构
US9063390B2 (en) 2009-12-23 2015-06-23 Cablecam, Llc Aerial movement system with reactive line
WO2011079122A1 (en) 2009-12-23 2011-06-30 Cablecam, Inc. Apparatus and method for calibrating an aerial movement system
US9477141B2 (en) 2011-08-31 2016-10-25 Cablecam, Llc Aerial movement system having multiple payloads
US9337949B2 (en) 2011-08-31 2016-05-10 Cablecam, Llc Control system for an aerially moved payload
US9457473B2 (en) * 2012-06-20 2016-10-04 Irobot Corporation Suspended robot systems and methods for using same
CN103873848B (zh) 2014-04-03 2015-11-25 北京中视节点文化发展有限公司 三维索道摄像平台及应用该平台的三维索道摄像系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016132284A1 (en) 2016-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9950910B2 (en) Method for controlling the orientation of a load suspended from a bearing wire about said bearing wire and a winch arrangement
US9238569B2 (en) Method for controlling the orientation of a load suspended from a bearing wire about said bearing wire and a winch arrangement
KR101086384B1 (ko) 윈치 및 이를 포함하는 자율이동장치
ES2617908T3 (es) Dispositivo de agarre para la manipulación de jaulas de armadura para segmentos de torre de una instalación de energía eólica
SI24932A (sl) Sistem za premikanje platforme in uporabnega tovora po prostoru z uporabo vrvi in bobnov nameščenih na sami plattformi
US8590829B2 (en) System, floating unit and method for elevating payloads
FI117359B (fi) Järjestely kaivoksen tiedonsiirtoon ja kaapelikela
WO2011078503A4 (en) Crane spreader and method for automatically landing the same
EP3001522A1 (en) Cable system
US8251597B2 (en) Aerial support structure for capturing an image of a target
US20120298937A1 (en) Multidimensional positioning system and method
EP1915317B1 (en) Telescopic camera crane
US20210016881A1 (en) Stability systems for tethered unmanned aerial vehicles
EP2941398A1 (en) Cable guide device for multi-diameter cables
DK179982B1 (da) Teleskopmast
JP7236931B2 (ja) ドローンシステム
CN109018420B (zh) 一种可自主定位的无人机系留平台
ES2741845T3 (es) Dispositivo y procedimiento de reposicionamiento del cable portador de una instalación de transporte por cable
KR101815870B1 (ko) 케이블 로봇용 윈치모듈
KR102607927B1 (ko) 드론 전원공급장치
JP2015120418A (ja) 移動装置および移動方法
KR102123367B1 (ko) 간이 측정용 스마트 폴 드론
KR101313179B1 (ko) 선박용 사다리 장치 및 이를 구비한 선박
JPS582186A (ja) スプレッダ−の姿勢制御装置
IT202100002558A1 (it) Robot azionato a cavi

Legal Events

Date Code Title Description
OO00 Grant of patent

Effective date: 20160831

KO00 Lapse of patent

Effective date: 20181008