УСТРОЙСТВО РАЗВЁРТЫВАЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОДЪЁМА ГРУЗА

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Эта заявка представляет собой обычную заявку на патент и испрашивает преимущество дат подачи предварительной заявки на патент США №62/876,721, поданной 21 июля 2019 г., и предварительной заявки на патент США №62/931,666, поданной 6 ноября 2019 г., и включает их сущность по этой ссылке.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
[0002] Это раскрытие направлено на улучшенные системы и способы, относящиеся к устройству, системе и способу управления подъемником в транспортном средстве и механической системой, такой как система управления подвешенным грузом.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Люди и/или объекты, такие как оборудование («грузы»), могут транспортироваться с места на место в виде груза, подвешенного на подвесном тросе к вертолету, крану или самолету с неподвижным крылом, с использованием подъемной системы. Краны, вертолеты и самолет с неподвижным крылом могут называться здесь «транспортные средства». Когда операция транспортировки выполняется самолетом с неподвижным крылом, операция транспортировки может быть выполнена путем полета самолета с неподвижным крылом по кругу вокруг точки эвакуации, при этом подвесной трос образует спираль с центром спирали, перенесенной в общую область места эвакуации путем перемещения центра полета по кругу летящего по кругу самолета с неподвижным крылом. Грузы обычно не являются плавучими, хотя и могут ими быть. Во время операций, выполняемых транспортными средствами, грузы подвергаются воздействию ветров и других внешних и внутренних сил, которые могут заставлять груз перемещаться нестабильным, непредсказуемым, нежелательным и/или опасным образом.
[0004] В операциях с подъемником и внешней подвеской или в других случаях при транспортировке подвешенного груза транспортным средством наблюдаемое движение подвешенных грузов включает в себя следующие компоненты: вертикальное перемещение (движение вверх и вниз) по оси Y (называемое здесь «вертикальное перемещение»); горизонтальное перемещение по одной или обеим из осей X и Z; и поворот или «рыскание» вокруг оси Y. Также могут возникать крен (поворот вокруг оси X) и тангаж (поворот вокруг оси Z), но если груз подвешен на тросе и не является плавучим, обычными движениями являются вертикальное перемещение, горизонтальное перемещение и рыскание. Вертикальное и горизонтальное перемещение может быть вызвано перемещением подвесного троса, перемещением транспортного средства, сматыванием или разматыванием лебедки относительно транспортного средства, перемещением груза, различиями в скорости и импульсе между грузом и транспортным средством, ветром, в том числе ветровыми ударами - спутной струей воздушного винта, взаимодействием между грузом и движущимся по спирали подвесным тросом и внешними силами. Горизонтальное перемещение может проявляться в виде бокового движения или в виде конического маятникового движения груза с точкой качания маятника там, где трос прикреплен к транспортному средству («маятниковое движение»); маятниковое движение в общем также включает в себя компонент вертикального перемещения и также может называться эллиптическим движением. Во время операций по эвакуации, проводимых транспортными средствами с неподвижным крылом, нижняя часть движущегося по спирали подвесного троса может только приблизительно находить желаемую точку эвакуации и эвакуируемый груз может подвергаться нежелательным эффектам «йо-йо» (неустойчивое состояние), при которых нижняя часть спирали скачет вверх и вниз; эффекты «йо-йо» также называются здесь термином «вертикальное перемещение».
[0005] Рыскание, боковое движение, маятниковое движение и вертикальное перемещение затрудняют операции подъема, вызывают задержки, травмы и могут приводить к гибели летного экипажа, крановщиков и людей на земле. Рыскание может вызывать головокружение и дезориентацию у людей и животных. Нежелательное вертикальное перемещение может приводить к тому, что груз, который может включать в себя человека, сталкивается с землей, сталкивается с объектами в окружающей среде или подвергается нежелательному ускорению. Рыскание, боковое и маятниковое движение и вертикальное перемещение также могут препятствовать подъему груза внутрь или доставке груза на место. Например, доставка груза на палубу судна может быть затруднена из-за маятникового движения или рыскания груза, даже если палуба является устойчивой и не подвержена также качке, крену или тангажу, как это может быть. Например, подъем человека на носилках в вертолет или на стойку вертолета может быть опасным, если носилки совершают рыскание или маятниковое движение, когда они поднимаются в вертолет. Один или более компонентов нежелательного движения груза могут увеличиваться по амплитуде и/или частоте и иначе становиться более выраженными по мере того, как груз поднимается в транспортное средство и подвесной трос укорачивается. Горизонтальное перемещение, вертикальное перемещение и маятниковое движение груза также могут взаимодействовать с транспортным средством, вызывая опасное реактивное или резонансное движение в транспортном средстве.
[0006] В дополнение, некоторые операции с подвешенным грузом могут включать в себя препятствие, такое как поверхность, стена скалы, здание, мост, ветвь дерева, свес, или другое препятствие, которое может мешать одному или более из транспортного средства, груза и/или подвесного троса.
[0007] Транспортные средства часто эксплуатируются или работают с множеством единиц оборудования. Одной такой единицей оборудования может быть подъемная система транспортного средства. Подъемная система на транспортном средстве может быть использована для подъема объекта, такого как человек, носилки, груз или т.п., с земли в транспортное средство выше; это может называться операцией подъема. Однако в ходе операции подъема может быть использовано множество единиц оборудования для содействия или поддержания операции подъема, таких как система управления подвешенным грузом («SLCS»), устройство для приема человека вертолетом, сбрасываемое через кроны деревьев («junglepenetrator»), или спасательная люлька или спасательные носилки. При развертывании это оборудование может требовать механизма, такого как грузовой крюк, для крепления оборудования к подъемной системе и подвесному тросу. В устаревших операциях подъема такие механизмы могут требовать, чтобы член экипажа вертолета физически соединял оборудование с подходящим компонентом подъемной системы для единицы оборудования, подлежащей использованию во время операции.
[0008] Увеличивается механическая и логическая сложность развертываемого оборудования, которое может быть прикреплено к подвесному тросу под подъемником транспортного средства. Например, развертываемое оборудование может оказывать услуги грузу и/или транспортному средству, например, SLCS, которая может стабилизировать груз от вращения или маятникового движения или управлять положением груза относительно цели. Например, может быть необходимо оказывать услуги развертываемому оборудованию, такие как перемещение развертываемого оборудования по одной или более из осей X, Y и Z, сматывание или укорачивание подвесного троса, удлинение или разматывание подвесного троса, перезарядка аккумуляторных батарей развертываемого оборудования и т.п. Недостаточная интеграция между развертываемым оборудованием и подъемником и/или транспортным средством может требовать, чтобы многие такие услуги были предоставлены одним или более людьми, например, экипажем транспортного средства. Оказание таких услуг может быть неудобным, отвлекающим или опасным как для экипажа, так и для других людей в транспортном средстве и/или для людей на земле. Недостаточная интеграция между развертываемым оборудованием и подъемными системами может приводить, например, к преждевременной разрядке аккумуляторных батарей, повреждению оборудования, окружающей среды, травмам, гибели людей и провалу миссий, в том числе провалу миссий по спасению жизней.
[0009] Недостаточная интеграция между развертываемым оборудованием и подъемником может возникать во время, например, миссий по перевозке груза на внешней подвеске вертолета, пожаротушения, крановых работ, миссий военно-морского флота по пополнению запасов между судами, глубоководного бурения, операций дозаправки самолетов топливом в полете и операций подъема в самолет с неподвижным крылом. В связи с этим существует необходимость большей интеграции между развертываемым оборудованием и подъемными системами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0010] Фиг 1 иллюстрирует транспортное средство, подъемник, развертываемое оборудование и груз в соответствии с вариантом осуществления.
[0011] Фиг. 2 иллюстрирует подъемник, стыковочный узел для развертываемого оборудования и развертываемое оборудование в конфигурации развернутого состояния в соответствии с вариантом осуществления.
[0012] Фиг. 3 иллюстрирует подъемник, стыковочный узел для развертываемого оборудования и развертываемое оборудование в конфигурации убранного состояния в соответствии с вариантом осуществления.
[0013] Фиг. 4 иллюстрирует подъемник, стыковочный узел для развертываемого оборудования, барабан и интерфейс для развертываемого оборудования в соответствии с вариантом осуществления.
[0014] Фиг. 5 иллюстрирует первый вид развертываемого оборудования, прикрепленного к подвесному тросу, в соответствии с вариантом осуществления.
[0015] Фиг. 6А иллюстрирует второй вид развертываемого оборудования, прикрепленного к подвесному тросу на фиг. 5, в соответствии с вариантом осуществления.
[0016] Фиг. 6B иллюстрирует второй вид развертываемого оборудования на фиг. 5 без подвесного троса в соответствии с вариантом осуществления.
[0017] Фиг. 7А иллюстрирует вид рамы для развертываемого оборудования и механизма крепления троса в соответствии с вариантом осуществления.
[0018] Фиг. 7B иллюстрирует второй вид рамы для развертываемого оборудования и механизма крепления троса на фиг. 7А в соответствии с вариантом осуществления.
[0019] Фиг. 8A иллюстрирует вид механизма крепления троса, прикрепленного к подвесному тросу, в соответствии с вариантом осуществления.
[0020] Фиг. 8B иллюстрирует подробный вид механизма крепления троса на фиг. 8A без подвесного троса в соответствии с вариантом осуществления.
[0021] Фиг. 8C иллюстрирует второй вид механизма крепления троса на фиг. 8B в соответствии с вариантом осуществления.
[0022] Фиг. 9A иллюстрирует вид компонентов механизма крепления троса в соответствии с вариантом осуществления.
[0023] Фиг. 9B иллюстрирует второй вид компонентов механизма крепления троса на фиг. 9A в соответствии с вариантом осуществления.
[0024] Фиг. 10 схематически проиллюстрированы рабочие компоненты системы управления подъемником и развертываемым оборудованием, включающие в себя логические компоненты удаленного интерфейса и логические компоненты подъемника, в соответствии с вариантом осуществления.
[0025] Фиг. 11 иллюстрирует рабочий модуль системы развертываемого оборудования, включающий в себя множество режимов или состояний ожиданий команд, в соответствии с вариантом осуществления.
[0026] На фиг. 12 иллюстрирует модуль слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием системы управления развертываемым оборудованием в соответствии с вариантом осуществления.
[0027] Фиг. 13 иллюстрирует рабочий модуль подъемника с интегрированным развертываемым оборудованием в соответствии с вариантом осуществления.
[0028] фиг. 14A иллюстрирует вид удаленного интерфейса для интегрированных подъемника и развертываемого оборудования в соответствии с вариантом осуществления.
[0029] Фиг. 14B иллюстрирует второй вид удаленного интерфейса для интегрированных подъемника и развертываемого оборудования на фиг. 14A в соответствии с вариантом осуществления.
[0030] Фиг. 15A иллюстрирует вид сзади удаленного интерфейса SLCS в соответствии с вариантом осуществления.
[0031] Фиг. 15B иллюстрирует вид сбоку удаленного интерфейса SLCS в соответствии с вариантом осуществления.
00[32] Фиг. 15C иллюстрирует вид спереди удаленного интерфейса SLCS в соответствии с вариантом осуществления.
[0033] Фиг. 16А иллюстрирует стыковочный интерфейс в конфигурации расстыкованного состояния в соответствии с вариантом осуществления.
[0034] Фиг. 16B иллюстрирует стыковочный интерфейс в конфигурации состыкованного состояния в соответствии с вариантом осуществления.
[0035] Фиг. 17А иллюстрирует соединение с конечным оборудованием подвесного троса в соответствии с вариантом осуществления.
[0036] Фиг. 17B иллюстрирует гнездо для развертываемого оборудования конечного оборудования подвесного троса в соответствии с вариантом осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0037] В различных вариантах осуществления, которые дополнительно описаны здесь, объединенные подъемник и развертываемое оборудование предусматривают взаимодействие между развертываемым оборудованием и подъемником. Например, при интеграции развертываемое оборудование может принимать данные или информацию о расстоянии, весе и/или усилии от подъемника. Например, при интеграции развертываемое оборудование может предоставлять телеметрические данные или информацию в подъемник или другой процесс. Например, при интеграции развертываемое оборудование может управлять подъемником. Например, при интеграции развертываемое оборудование может управлять подъемником для того, чтобы достигать цели, такой как цель развертываемого оборудования. Например, при интеграции развертываемое оборудование может быть развернуто из подъемника и на подвесной трос без взаимодействия с человеком или с минимальным взаимодействием с человеком. Например, при интеграции развертываемое оборудование может быть состыковано с подъемником без взаимодействия с человеком или с минимальным взаимодействием с человеком. Например, при интеграции развертываемое оборудование может получать услуги связи от транспортного средства. Например, при интеграции развертываемое оборудование может получать электричество и/или услуги по перезарядке аккумуляторных батарей от транспортного средства.
[0038] Например, развертываемая система может представлять собой SLCS. SLCS может находиться на месте груза, подвешенного на подвесном тросе под подъемником, или вблизи него. Груз может испытывать маятниковое движение, вращение или горизонтальное или вертикальное перемещение в ответ на перемещение транспортного средства, взаимодействие между грузом и подвесным тросом и/или внешнее возмущение. SLCS может управлять грузом путем динамического управления подъемником, например, барабаном в подъемнике, для сматывания или разматывания подвесного троса. SLCS может управлять грузом путем динамического приложения усилия от, например, двигателей малой тяги, вентиляторов или винтов (например, высокомощных электрических туннельных вентиляторов) SLCS. Двигатели малой тяги, вентиляторы, винты и электрические туннельные вентиляторы могут называться здесь «EDF». Могут быть использованы другие источники тяги, такие как реактивные двигатели, сжатый воздух, двигатели малой тяги на перекиси водорода, ракетные двигатели и т.п.
[0039] SLCS может управлять собой и грузом (здесь рассмотрение «управления грузом» или «управления SLCS» следует понимать как относящееся к управлению SLCS и тем самым как управление грузом, который также может быть прикреплен к SLCS) путем оценки информации о текущем и ближайшем будущем состоянии и информации о параметрах SLCS и груза. Информация о параметрах может содержать, например, массу SLCS и груза, длину троса и момент инерции SLCS и груза. Информация о состоянии может содержать, например, положение, перемещение и вращение SLCS и груза, перемещение и поворот транспортного средства, тягу на выходе из вентиляторов или других источников тяги, а также возмущающие воздействия, такие как сила ветра, состояние моря, и относительное движение SLCS и вертолета. Информация о параметрах, информация о состоянии и возмущающие силы не «встраиваются» в SLCS, а динамически определяются для того, чтобы SLCS изменяла свое поведение для соответствия разным операциям и для соответствия изменяющимся обстоятельствам одной операции.
[0040] Когда SLCS или другое развертываемое оборудование может получать по меньшей мере часть информации о параметрах или информации о состоянии от подъемника, такую как длина подвесного троса или масса SLCS и груза, оно может быть способно лучше оценивать информацию о параметрах и информацию о состоянии.
[0041] С помощью этой комплексной модели состояния и возмущающего воздействия SLCS может быть способна лучше управлять грузом путем динамического приложения усилия от, например, подъемника, в том числе барабана в подъемнике, и/или от EDF на месте груза или вблизи него.
[0042] Например, сматывание или разматывание подвесного троса из подъемника может быть использовано для получения желаемой высоты для подвешенного груза, для получения желаемой скорости изменения высоты для подвешенного груза (в том числе для уменьшения или исключения эффекта «йо-йо»), для сохранения желаемого натяжения подвесного троса, для развертывания развертываемого оборудования, для складывания развертываемого оборудования или т.п. Когда развертываемое оборудование содержит SLCS, векторизированная тяга, создаваемая EDF, может быть использована для противодействия рысканию и маятниковому движению, может быть использована для горизонтального перемещения груза, например, для получения желаемого положения или для обхода препятствия, или для перемещения груза в смещенное положение относительно нормального висячего положения с наименьшей энергией или «линии падения» под точкой крепления подвесного троса к транспортному средству, например, под плечом, которое удерживает подвесной трос. В настоящей заявке «положение» является синонимом «местоположения» и включает в себя пространственные координаты по осям x, y и z.
[0043] SLCS может быть использована для управления точным положением и ориентацией, а также е` движением, независимо от транспортного средства. В настоящей заявке «движение» включает в себя движение по осям x, y и z, а также вращение. При интеграции с подъемником развертываемое оборудование, такое как SLCS, также может в этом случае использовать подъемник для управления по оси z SLCS и груза. Телеметрический выход от SLCS может быть использован для обеспечения обратной связи с экипажем транспортного средства или с процессами, выполняемым системами в транспортном средстве. Например, длина троса, оцененная SLCS, или местоположение SLCS и груза относительно цели или относительно транспортного средства могут быть выведены экипажу, который управляет подъемником, или в процесс, который управляет подъемником, или напрямую в подъемник.
[0044] Следовательно, объединенные подъемник и развертываемое оборудование могут улучшать выполнение и безопасность миссии и могут улучшать рабочие характеристики транспортного средства, так как SLCS динамически определяет и управляет длиной подвесного троса, усилием на тросе, местоположением и поворотом SLCS и груза отдельно от движения транспортного средства и так как SLCS предоставляет телеметрическую информацию, которая может быть использована во время операции с подвешенным грузом.
[0045] При развертывании и использовании объединенные подъемник и развертываемое оборудование могут быть не зависимыми от платформы, к которой подвешен груз (например, характеристик своего вертолета, самолета с неподвижным крылом, дрона, крана и т.д.), так как они независимо и динамически определяют действия подъемника и/или тягу, необходимые, чтобы развернуть или убрать развертываемое оборудование, для получения желаемой высоты, для получения желаемого изменения высоты, для получения желаемого натяжения подвесного троса, для стабилизации груза или для достижения других целей, например, для направления груза в желаемом направлении. Это позволяет широко внедрять объединенные подъемник и развертываемое оборудование независимо от типа транспортного средства, снижая стоимость и уменьшая риски решения.
[0046] Объединенные подъемник и развертываемое оборудование могут обеспечивать преимущества для, например, поисково-спасательных операций вертолетов, MEDEVAC, операций по перевозке груза на внешней подвеске, вертолетов для тушения лесных пожаров, крановых работ, операций по перевозке груза на внешней подвеске при строительстве, гражданского пожаротушения и операций подъема самолетом с неподвижным крылом.
[0047] Управление развертываемым оборудованием может требовать определения параметров, таких как длина троса, масса развертываемого оборудования и/или груза и момент инерции развертываемого оборудования и/или груза, а также информации о состоянии, такой как положение, ориентация и/или движение развертываемого оборудования, транспортного средства и/или груза, а также потенциально возмущающие условия окружающей среды. Поднабор информации о параметрах или информации о состоянии может сообщаться другой системе; при таком сообщении такой поднабор информации может называться «телеметрические данные» или «телеметрическая информация». Управление транспортным средством и/или компонентами в транспортном средстве, такими как лебедка или подъемник, который может быть использован в отношении развертываемого оборудования, также может быть улучшено с помощью информации о состоянии или телеметрической информации, относящейся к развертываемому оборудованию, грузу и/или транспортному средству. Развертываемое оборудование может быть использовано в контекстах, в которых глобальная система позиционирования (GPS) или другие системы геолокации или радионавигации, или другие системы позиционирования и ориентирования, в том числе длина троса или усилия на тросе, недоступны, повреждены или подвержены задержкам. Избыточность информации о состоянии и телеметрической информации также может быть желательна для увеличения надежности при реализации систем управления и для уменьшения задержек при предоставлении телеметрической информации в такие системы.
[0048] Управление развертываемым оборудованием отличается от управления другими автоматизированными системами, такими как автомобили и беспилотные воздушные транспортные средства, по меньшей мере потому, что развертываемому оборудованию может быть необходимо динамически и рекурсивно оценивать информацию о параметрах и информацию о состоянии.
[0049] Здесь раскрыты одно или более устройств, систем и/или способов интеграции подъемника и развертываемого оборудования. объединенные подъемник и развертываемое оборудование могут получать определенную информацию о параметрах от подъемника, такую как длина троса и усилия на подъемнике, такие как масса. В дополнение к получению информации о параметрах от подъемника развертываемое оборудование может независимо определять или оценивать информацию о параметрах и может независимо определять или оценивать информацию о состоянии. Развертываемое оборудование может предоставлять часть или всю независимо определенную информацию в виде телеметрических данных в одно или более устройств, систем и/или способов управления, которые могут быть удалены от развертываемого оборудования, в том числе подъемника.
[0050] Как дополнительно описано здесь, эти устройства, системы и/или способы могут объединять информацию от подъемника, такую как длина троса и усилия на подъемнике, с информацией машинного зрения и с информацией от других датчиков, например, от инерциальной навигационной системы («INS»), от лидара (возможно комбинированное слово от «light» и «radar» или аббревиатура от «light detection and ranging» («лазерная система обнаружения и измерения дальности»)), от ультразвуковых датчиков приближения, от камер или других систем машинного зрения и от другого ввода датчиков, рассмотренных здесь, для определения местоположения развертываемого оборудования относительно транспортного средства, относительно целевого местоположения или относительно другого объекта. Информация от подъемника может быть предоставлена барабаном подъемника, например, кодовым датчиком длины троса и/или кодовым датчиком крутящего момента барабана. Информация машинного зрения может быть получена посредством захвата изображения камерами в развертываемом оборудовании и обнаружения объектов транспортного средства/или груза на таких изображениях. При интеграции с информацией с камер, INS, лидарных систем локализованная относительная информация о параметрах и состоянии (в том числе расстояние под транспортным средством, высота развертываемого оборудования, усилия на подвесном тросе, относительная ориентация и положение транспортного средства, груза и/или развертываемого оборудования и отдельные векторы направления движения транспортного средства и развертываемого оборудования в локализованной системе координат) может быть получена с низкой задержкой и высокой надежностью. Когда доступна абсолютная информация о параметрах или состоянии, например, от GPS или другой системы радионавигации или абсолютного позиционирования, может быть интегрирована абсолютная и относительная локализованная информация. Интеграция информации от подъемника, информации машинного зрения и информации от инерциальной навигационной системы, лидарной системы и/или системы абсолютного позиционирования может быть выполнена с использованием способов, которые содержат, например, фильтр Калмана, такой как сигма-точечный фильтр Калмана («UKF»), и модель состояний.
[0051] Теперь будет сделана подробная ссылка на описание вариантов осуществления, проиллюстрированных на чертежах. Несмотря на то, что варианты осуществления описаны в связи с чертежами и соответствующими описаниями, отсутствует намерение ограничивать объем охраны вариантами осуществления, раскрытыми здесь. Наоборот, намерение заключается в охвате всех альтернатив, модификаций и эквивалентов. В альтернативных вариантах осуществления дополнительные устройства или комбинации проиллюстрированных устройств могут быть добавлены или скомбинированы без ограничения объема охраны вариантами осуществления, раскрытыми здесь. Например, варианты осуществления, изложенные ниже, в основном описаны в контексте операции подъема самолетом с неподвижным крылом, перевозки груза на внешней подвеске вертолета, поисково-спасательных операций и/или крановых работ. Однако эти варианты осуществления представляют собой иллюстративные примеры и никоим образом не ограничивают раскрытую технологию каким-либо особым применением или платформой.
[0052] Фразы «в одном варианте осуществления», «в различных вариантах осуществления», «в некоторых вариантах осуществления» и т.п. используются неоднократно. Такие фразы необязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления. Термины «содержащий», «имеющий» и «включающий в себя» являются синонимами, если контекст не требует иного. Как используется в этом описании и приложенной формуле полезной модели, формы единственного числа включают в себя ссылки на множественное число, если контекст явно не требует иного. Следует также отметить, что термин «или» в общем применяется в его значении, включающем в себя «и/или», если контекст явно не требует иного.
[0053] На фиг. 1 схематически проиллюстрированы подъемник 101, транспортное средство 105, развертываемое оборудование 110, подвесной трос 115 и груз 121.
[0054] Транспортное средство 105 может представлять собой, например, кран, вертолет, самолет с неподвижным крылом, дрон или т.п. Транспортное средство 105 может содержать модули или системы связи, питания и/или управления, например, чтобы связываться с подъемником 101 и/или развертываемым оборудованием 110 и/или обеспечивать питание в подъемник 101 и/или развертываемое оборудование 110 . Транспортное средство 105 может содержать конструкции, к которым может быть прикреплен подъемник 101.
[0055] Подъемник 101 проиллюстрирован как содержащий модуль 120 подъемника, барабан 125, кодовый датчик 130 длины троса, кодовый датчик 135 крутящего момента барабана и интерфейс 140 для развертываемого оборудования.
[0056] Барабан 125 может содержать лебедку, подвесной трос, такой как подвесной трос 115, намотанный на лебедку или подлежащий намотке на нее, электрический или гидравлический двигатель для вращения лебедки, тормоз для остановки вращения лебедки, направляющая для намотки для направления троса, когда он наматывается на лебедку или разматывается с нее, кодовый датчик 130 длины троса и кодовый датчик 135 крутящего момента барабана. Кодовый датчик 130 длины троса может измерять или записывать длину троса, который разматывается с лебедки, например, посредством использования физических, оптических датчиков или датчиков Холла или т.п., которые измеряют вращение лебедки и/или ролика направляющей троса. Кодовый датчик 135 крутящего момента барабана может кодировать или записывать усилия на лебедке, такие как крутящий момент на лебедке, как в статических условиях (например, когда лебедка не вращается), так и в динамических условиях (например, когда лебедка вращается). Кодовый датчик 135 крутящего момента барабана может содержать, например, тензодатчик, весы, устройство измерения массы или веса или т.п. Кодовый датчик 135 крутящего момента барабана и/или модуль 120 подъемника может оценивать или определять массу груза на тросе 115 на основе крутящего момента и/или на основе статических или динамических условий.
[0057] Подъемник 101 может содержать электрические компоненты, включающие в себя процессоры компьютера, память компьютера, устройства обработки сигналов, логические компоненты и приводы, включающие в себя барабан 125 и другие приводы. Такие компоненты также рассмотрены здесь в отношении логических компонентов 1080 подъемника.
[0058] В компьютерной памяти или в логическом блоке, реализованном в схемах в подъемнике 101, может находиться модуль 120 подъемника. Модуль 120 подъемника может содержать логику для управления подъемником 101. Модуль 120 подъемника может получать данные или информацию, например, от кодового датчика 130 длины троса и кодового датчика 135 крутящего момента барабана, и может предоставлять эти данные или информацию в другие компоненты, такие как развертываемое оборудование 110 и/или транспортное средство 105. Модуль 120 подъемника может принимать данные, информацию или инструкции от, например, модуля 145 развертываемого оборудования и/или транспортного средства 105 (в том числе от экипажа в транспортном средстве 105). Модуль 120 подъемника может выполнять инструкции, например, сматывать или разматывать подвесной трос 115, связываться с развертываемым оборудованием 110 и/или управлять или использовать интерфейс 140 для развертываемого оборудования. Пример логики модуля 120 подъемника проиллюстрирован на фиг. 13 с рабочим модулем 1300 подъемника с интегрированным развертываемым оборудованием.
[0059] Интерфейс 140 для развертываемого оборудования содержит один или более интерфейсов для развертываемого оборудования 110, таких как интерфейс связи, электрический интерфейс или стыковочный интерфейс. Интерфейс связи может обеспечивать сигнальную связь с развертываемым оборудованием, в том числе с помощью беспроводных или проводных средств связи. Электрический интерфейс может обеспечивать электропитание в развертываемое оборудование или получать электропитание от развертываемого оборудования. Стыковочный интерфейс может содержать стыковочный узел для развертываемого оборудования; стыковочный узел для развертываемого оборудования может содержать компоненты, в том числе физические конструкции и/или приводы, для закрепления развертываемого оборудования внутри подъемника, прикрепления к нему или отсоединения от него или закрепления развертываемого оборудования внутри транспортного средства, прикрепления к нему или отсоединения от него.
[0060] Развертываемое оборудование 110 может содержать, например, SLCS, блок датчиков или другое оборудование, которое может содержать электрические компоненты, включающие в себя процессоры компьютера, память компьютера, устройства обработки сигналов, аккумуляторные батареи, логические компоненты и приводы. Примеры такого оборудования рассмотрены здесь в отношении системы 1001 управления подъемником и подвешенным грузом. Примеры развертываемого оборудования 110, рассмотренные здесь, включают в себя SLCS, хотя развертываемое оборудование 110 может быть не ограничено SLCS.
[0061] В компьютерной памяти или в логике, реализованной в схемах в развертываемом оборудовании 110, может находиться модуль 145 развертываемого оборудования. Модуль 145 развертываемого оборудования может предоставлять услуги и получать услуги от транспортного средства 105, подъемника 101, груза 121 или другого объекта или субъекта. Например, модуль 145 развертываемого оборудования может предоставлять услуги управления грузом, например, когда модуль 145 развертываемого оборудования представляет собой или содержит рабочий модуль 1100 или модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием.
[0062] Развертываемое оборудование 110 может предоставлять услуги транспортному средству 105, подъемнику 101, грузу 121 или другому объекту или субъекту. Услуги, предоставляемые развертываемым оборудованием 110, могут включать в себя, например, получение данных, например, получение данных для телеметрии или ситуационной осведомленности, а также управление грузом, например, услуги управления грузом для груза 121, связи и т.п. Развертываемому оборудованию 110 могут потребоваться услуги от транспортного средства 105, подъемника 101, груза 121 или от другого объекта или субъекта или оно может воспользоваться ими. Услуги для развертываемого оборудования 110 могут включать в себя, например, данные или информацию, связь, электропитание, физическое перемещение, стыковку и развертывание в транспортное средство и из него.
[0063] Груз 121 может содержать одушевленный или неодушевленный объект, например, человека, оборудование, внешнюю подвеску, транспортирующую или предназначенную для транспортировки объекта, носилки, контейнер для воды или другой жидкости или газа или т.п. Груз 121 может быть прикреплен к подвесному тросу 115, например, с помощью крюка, или к другому тросу или механизму крепления развертываемого оборудования 110. Вес или масса груза 121 может изменяться во время операции, например, когда часть груза загружается, высаживается или сбрасывается.
[0064] На фиг. 2 проиллюстрирован подъемник 205, стыковочный узел 202 для развертываемого оборудования, развертываемое оборудование 201 и подвесной трос 210 в конфигурации развернутого или частично развернутого состояния.
[0065] Подъемник 205 проиллюстрирован как содержащий корпус 206, который может действовать в качестве стыковочного узла 202 или содержать компоненты для него; корпус 206 может изолировать компоненты внутри подъемника 205 от окружающей среды. Подъемник 205 может быть прикреплен к транспортному средству как во внутреннем пространстве транспортного средства, так и на внешней конструкции транспортного средства или т.п. с помощью крепежных средств, стрелы, рычага или т.п., соединенных непосредственно или опосредованно с транспортным средством. Корпус 206 может вмещать или включать в себя компоненты для доставки или извлечения развертываемого оборудования и/или прикрепленного полезного груза или груза. Например, такие компоненты могут содержать двигатель, контроллер двигателя, такой как модуль 120 подъемника, подвесной трос 210, катушку или барабан для намотки, тросовые анкера, направляющие троса и т.п.
[0066] Развертываемое оборудование 201 проиллюстрировано как содержащее, например, вентиляторный блок 220. Вентиляторный блок 220 может содержать один или более двигателей малой тяги, таких как EDF. Развертываемое оборудование 201 может содержать логические компоненты, такие как процессоры компьютера, память и модули в памяти, такие как модуль 145 развертываемого оборудования. Такие логические компоненты могут использоваться или управляться развертываемым оборудованием 201 или его модулями, например, в автономном или полуавтономном режиме и/или людьми или другим оборудованием для предоставления услуг. В примере, проиллюстрированном на фиг. 2, развертываемое оборудование 201 представляет собой SLCS и может предоставлять услуги управления грузом и подъемником для груза и/или транспортного средства; услуги управления грузом и подъемником могут включать в себя управление подъемником 205. Модули для предоставления услуг управления грузом и подъемником включают в себя рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования и модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием.
[0067] Развертываемое оборудование 201 проиллюстрировано как содержащее стыковочный интерфейс 215 развертываемого оборудования. Стыковочный интерфейс 215 развертываемого оборудования может быть прикреплен к стыковочному интерфейсу 415 подъемника, рассмотренному здесь, или состыкован с ним. Стыковочный интерфейс 215 развертываемого оборудования может представлять собой интерфейс, посредством которого развертываемое оборудование предоставляет или получает услуги связи, в том числе с помощью беспроводных и проводных средств, получает услуги электроснабжения и/или посредством которого могут быть реализованы услуги физического соединения или физического крепления от подъемника 205 и/или транспортного средства.
[0068] Развертываемое оборудование 201 проиллюстрировано как содержащее механизм 225 крепления троса. Механизм 225 крепления троса может быть использован для крепления с возможностью отсоединения развертываемого оборудования 201 к тросу 210. Здесь рассмотрены примеры механизма 225 крепления троса, например, в отношении механизма 701 крепления троса.
[0069] На фиг. 3 проиллюстрированы подъемник 205 и развертываемое оборудование 201 в конфигурации состыкованного состояния или убранного состояния.
[0070] На фиг. 4 проиллюстрированы подъемник 205, корпус 206, стыковочный интерфейс 415 подъемника, барабан или корпус 420 барабана («барабан 420») и подвесной трос 210. Барабан 420 может содержать двигатель, контроллер двигателя, подвесной трос 210, катушку или барабан для намотки, тросовые анкера, направляющие троса и т.п.
Стыковочный интерфейс 415 подъемника может представлять собой интерфейс, посредством которого подъемник 205 может предоставлять или получать услуги в отношении развертываемого оборудования, такие как услуги связи, в том числе с помощью беспроводных и проводных средств, услуги электроснабжения и/или услуги физического соединения или физического крепления. Компоненты стыковочного интерфейса 415 подъемника могут быть не проиллюстрированы, например, компоненты для услуг физического соединения или физического крепления. Дополнительные примеры компонентов для услуг физического соединения или физического крепления между подъемником и развертываемым оборудованием рассмотрены здесь дополнительно, например, в отношении стыковочного интерфейса 1600, рассмотренного в отношении фиг. 16. Барабан 420 и стыковочный интерфейс 415 подъемника могут управляться логическим блоком, реализованной в компьютерной памяти или в логике, реализованной в схемах подъемника 205, пример которой рассмотрен и проиллюстрирован в отношении фиг. 13 и рабочего модуля 1300 подъемника с интегрированным развертываемым оборудованием.
[0071] На фиг. 5 проиллюстрирован первый вид развертываемого оборудования 500, прикрепленного к подвесному тросу 210, в соответствии с вариантом осуществления. В примере, проиллюстрированном на фиг. 5, развертываемое оборудование 500 содержит SLCS. Развертываемое оборудование 500 содержит вентиляторный блок 505, полозья 530, интерфейс 518 развертываемого оборудования, интерфейс 517 развертываемого оборудования, ручку 515, механизм 520 крепления, корпус 510 развертываемого оборудования и щель 525 для троса.
[0072] Развертываемое оборудование 500 содержит электрические компоненты, включающие в себя процессоры компьютера, память компьютера, устройства обработки сигналов, логические компоненты, источник питания и/или аккумуляторные батареи, электронные контроллеры скорости, микроконтроллеры, датчики, приводы и т.п. Источник питания в развертываемом оборудовании 105 может представлять собой один блок питания или набор элементов аккумуляторной батареи, соединенных проводами последовательно и/или параллельно, таких как литий-полимерные (LiPo) элементы. Аккумуляторные батареи могут быть съемными для осмотра и/или замены разряженных и заряженных аккумуляторных батарей. Аккумуляторные батареи могут быть заряжены при установке (т.е. без необходимости их снятия) с помощью узлов или системы беспроводной зарядки. Аккумуляторные батареи могут включать в себя вспомогательную(-ые) аккумуляторную(-ые) батарею(-еи) для обеспечения непрерывного питания процессора, даже если двигатели малой тяги в вентиляторных блоках потребляют относительно большое количество питания от основных аккумуляторных батарей. В вариантах осуществления транспортное средство, к которому подвешено развертываемое оборудование, например, вертолет, кран или самолет с неподвижным крылом, может обеспечивать питание по линии, проходящей вниз по подвесному тросу в развертываемое оборудование. В вариантах осуществления транспортное средство может обеспечивать некоторое питание в развертываемое оборудование, при этом развертываемое оборудование может получать другое питание от бортового источника питания. В различных вариантах осуществления развертываемое оборудование может питаться от комбинации бортового и удаленного питания. Во многих окружающих средах все питание для развертываемого оборудования содержится на борту развертываемого оборудования, что обеспечивает полностью автономную работу, независящую от доступности внешних источников питания или средств доставки.
[0073] Приводы, видимые на фиг. 5, содержат вентиляторный блок 505; аналогичный вентиляторный блок находится с другой стороны развертываемого оборудования 500. Как проиллюстрировано в этом примере, вентиляторный блок 505 может содержать два EDF.
[0074] Вентиляторные блоки 505 могут содержать кожух, который защищает один или более EDF. Кожух может быть упрочнен, чтобы выдерживать столкновение с окружающей средой. Блок кожуха может быть изготовлен из металла, пластика, композитных материалов, в том числе армированной волокнами смолы, и т.п. Вентиляторные блоки могут включать в себя воздухозаборник, через который может втягиваться воздух, и выпуск. Воздухозаборник может содержать один или более экранов или фильтров для предотвращения попадания некоторых объектов в EDF. EDF в вентилятором блоке может содержать лопасти и двигатель(-и), такой(-ие) как электрический(-ие) двигатель(-и). Электрические двигатели в EDF могут быть загерметизированы от пыли, песка, воды и мусора. В дополнение или вместо EDF могут быть использованы альтернативные источники тяги, такие как, например, сжатый воздух, реактивные двигатели на перекиси водорода или двигатели малой тяги, жидкостные или твердотопливные ракетные двигатели, вентиляторы, приводимые в действие двигателями внутреннего сгорания, такими как реактивные двигатели, и т.п.
[0075] Для удобства их рассмотрения вентиляторные блоки на первой стороне SLCS могут быть рассмотрены как первая группа вентиляторных блоков, тогда как вентиляторные блоки на второй стороне могут быть рассмотрены как вторая группа вентиляторных блоков. Вентиляторные блоки в каждой группе вентиляторных блоков приводят в движение тяговую текучую среду (например, воздух) в фиксированных направлениях, например, фиксированных направлениях, противоположных друг другу; например, смещенных на 180 градусов. В других вариантах осуществления меньшее или большее количество вентиляторных блоков и/или EDF может быть использовано в SLCS. В других вариантах осуществления вентиляторные блоки и/или EDF могут быть выставлены иначе, чем со смещением на 180 градусов, например, смещены на более или менее 180 градусов, с или без смещения по другой из осей. Может быть включен компонент механического управления для динамического изменения положения вентиляторного блока и/или EDF внутри вентиляторного блока.
[0076] EDF в отдельных вентиляторных блоках могут быть активированы по отдельности с разной мощностью для создания отклонения вектора тяги или управления вектором тяги узла вентиляторных блоков. Например, для осуществления рыскания по часовой стрелке (относительно взгляда сверху на верхнюю часть SLCS на фиг. 5) EDF в первой группе вентиляторных блоков может быть активирован сам по себе или в сочетании с противоположным EDF во второй группе вентиляторных блоков. Для осуществления бокового перемещения SLCS 105 или для создания бокового усилия, противоположного маятниковому движению, может быть активирован EDF в обеих группах вентиляторных блоков с одинаковой ориентацией. Могут быть созданы одновременные боковое усилие и вращательное усилие. Тяга с управляемым вектором может быть создана модулем развертываемого оборудования.
[0077] В памяти или в логическом блоке, реализованном в схемах внутри развертываемого оборудования 500, может находиться модуль развертываемого оборудования. Примеры модуля развертываемого оборудования проиллюстрированы и рассмотрены в отношении рабочего модуля 1100 на фиг. 11 или модуля 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием на фиг. 12. В примерах, рассмотренных здесь, модуль развертываемого оборудования может управлять EDF в вентиляторном блоке 505 для управления грузом, причем груз может быть закреплен над или под развертываемым оборудованием 500.
[0078] Щель 525 для троса может быть использована, потенциально в связи с ручкой 515, для пропускания подвесного троса 210 через развертываемое оборудование 500, после чего механизм крепления троса, такой как механизм 701 крепления троса (рассмотренный здесь), может быть использован для крепления развертываемого оборудования 500 к подвесному тросу 210 или вокруг него.
[0079] Механизм 520 крепления может быть использован, потенциально в связи с ручкой 515, для переноса, удержания или прикрепления развертываемого оборудования 500, например, во время транспортировки к транспортному средству или закрепления внутри транспортного средства до развертывания развертываемого оборудования 500.
[0080] Интерфейс 517 развертываемого оборудования и интерфейс 518 развертываемого оборудования могут представлять собой интерфейс, посредством которого развертываемое оборудование 500 предоставляет или получает услуги связи, в том числе с помощью беспроводных и проводных средств, и/или получает услуги электроснабжения аналогично стыковочному интерфейсу 215 развертываемого оборудования, рассмотренному здесь.
[0081] На фиг. 6А проиллюстрирован вид спереди развертываемого оборудования 500, на котором дополнительно показаны амортизатор 605 и крюк 230. Оборудование, такое как амортизатор 605 и/или крюк 230, может называться здесь «конечное оборудование подвесного троса» или «конечное оборудование». Амортизатор 605 может представлять собой блок или амортизатор, прикрепленный к концу подвесного троса 210. Крюк 230 может быть прикреплен к амортизатору 605 или может являться его частью. Вращающийся подшипник или муфта может позволять амортизатору 605 поворачиваться отдельно от троса 210. Поворотный подшипник или муфта может позволять крюку 230 поворачиваться отдельно от амортизатора 605. Развертываемое оборудование 500 может быть установлено на конечном оборудовании подвесного троса, таком как амортизатор 605, или прикреплено к нему, например, с помощью соединения с конечным оборудованием подвесного троса. Пример соединения с конечным оборудованием подвесного троса рассмотрен в отношении соединения с конечным оборудованием подвесного троса или фланцем 1705 на фиг. 17А. Конечное оборудование подвесного троса может содержать гнездо для приема или крепления развертываемого оборудования 500 к конечному оборудованию подвесного троса; пример которого проиллюстрирован и рассмотрен в отношении гнезда для развертываемого оборудования на конечном оборудовании подвесного троса 1710 на фиг. 17B.
[0082] На фиг. 6B проиллюстрировано развертываемое оборудование без подвесного троса 210, амортизатора 605 и крюка 230 для ясности.
[0083] На фиг. 7А проиллюстрирован вид спереди рамы 750 для развертываемого оборудования и механизма 701 крепления троса.
[0084] На фиг. 7B проиллюстрирован изометрический вид рамы 750 для развертываемого оборудования и механизма 701 крепления троса на фиг. 7А.
[0085] На фиг. 7А и фиг. 7B рама 750 для развертываемого оборудования и механизм 701 крепления троса могут, например, находиться внутри корпуса 510 развертываемого оборудования 500 или могут быть прикреплены к нему.
[0086] Механизм 701 крепления троса может крепить с возможностью съема развертываемое оборудование, такое как развертываемое оборудование 500, к подвесному тросу, такому как подвесной трос 210. Механизм 701 крепления троса может дополнительно отделять поворот развертываемого оборудования от поворота подвесного троса так, что развертываемое оборудование не скручивает подвесной трос, что может быть небезопасно для подвесного троса, может повреждать его или может быть иным образом нежелательно для подвесного троса. Механизм 701 крепления троса может дополнительно крепить с возможностью съема развертываемое оборудование к конечному оборудованию подвесного троса.
[0087] На фиг. 7А и фиг. 7B проиллюстрированы механизм 705 приведения в действие, корпус 710 тросового зажима, вращающаяся муфта 715, рама 750 для развертываемого оборудования, щель для троса в механизме 725 крепления троса, фланец вращающейся муфты, плечо 720 рычага, захват 727, соединение 730 с конечным оборудованием и стержни 735 сцепления-расцепления.
[0088] На фиг. 8A проиллюстрирован вид спереди механизма 701 крепления троса без рамы 750 для развертываемого оборудования и с подвесным тросом 210 для ясности.
[0089] На фиг. 8B проиллюстрирован вид спереди самого механизма 701 крепления троса для ясности.
[0090] На фиг. 8C проиллюстрирован сходный по форме вид самого механизма 701 крепления троса для ясности.
[0091] На фиг. 9A проиллюстрирован вид спереди компонентов механизма 701 крепления троса. В дополнение к компонентам, проиллюстрированным и рассмотренным в отношении других фигур, на фиг. 9A проиллюстрированы пальцы 915 для удержания троса, неподвижный сердечник 905 и подшипники 910.
[0092] На фиг. 9B проиллюстрирован сходный по форме вид компонентов механизма 701 крепления троса.
[0093] На фигурах 7А-9B проиллюстрировано, что подвесной трос может проходить через щель 525 для троса и через щель для троса в механизме 725 крепления троса в центр механизма 701 крепления троса. Пальцы 915 могут быть сцеплены для удержания и/или зажима подвесного троса в центре механизма 701 крепления троса. Пальцы 915 могут быть сцеплены приводом, например, механизмом 705 приведения в действие или другим приводом; такой привод может, например, быть электрическим или приводиться в действие человеком.
[0094] Для предотвращения или уменьшения передачи вращающих сил между подвесным тросом и развертываемым оборудованием развертываемое оборудование может быть прикреплено к раме 750 для развертываемого оборудования, а рама 750 для развертываемого оборудования может быть прикреплена к вращающейся муфте 715. Вращающаяся муфта 715 может охватывать неподвижный сердечник 905 и вращаться отдельно от него на подшипниках 910 или т.п. Неподвижный сердечник 905 может быть прикреплен с возможностью съема к конечному оборудованию подвесного троса, например, с помощью соединения 730 с конечным оборудованием, плеча 720 рычага и захвата 727. Варианты осуществления соединения 730 с конечным оборудованием рассмотрены здесь в отношении фиг. 17А, Фиг. 17B. Соединение 730 с конечным оборудованием, плечо 720 рычага и захват 727 могут быть сцеплены или расцеплены для контакта и удержания или для высвобождения конечного оборудования посредством стержней 735 сцепления-расцепления или т.п. Активация стержней 735 сцепления-расцепления может происходить с помощью привода, такого как механизм 705 приведения в действие или т.п. Механизм 705 приведения в действие может питаться электричеством, как в случае электрического двигателя, линейного привода или т.п., может приводиться в действие гидравлическим приводом или может приводиться в действие человеком или ручным вводом. Механизм 705 приведения в действие может одновременно или по отдельности сцеплять или расцеплять пальцы 915 для удержания троса, соединение 730 с конечным оборудованием, плечо 720 рычага и захват 727 относительно конечного оборудования подвесного троса.
[0095] Таким образом, механизм 705 крепления троса может нести массу развертываемого оборудования на сердечнике механизма крепления троса, причем сердечник может быть соединен с конечным оборудованием подвесного троса, а конечное оборудование может передавать вращательное усилие на подвесной трос. Несмотря на удержание массы развертываемого оборудования на конечном оборудовании, подшипники сердечника, такие как подшипник 910, позволяют развертываемому оборудованию поворачиваться без передачи усилия или значительного усилия, такого как крутящий момент, на подвесной трос.
0096] С элементами, рассмотренными здесь, развертываемое оборудование может быть прикреплено к грузу, например, ремнями или тросами и может быть способно поворачивать груз или поворачиваться с грузом на подвесном тросе. Поворотный подшипник или муфта между крюком и подвесным тросом может тем самым позволять грузу, конечному оборудованию, например, амортизатору и крюку, и развертываемому оборудованию поворачиваться отдельно от троса. Например, когда развертываемое оборудование представляет собой SLCS, SLCS может быть способна управлять грузом, таким как носилки, при этом груз может подвергаться вращению или может поворачиваться SLCS без передачи вращающей силы на подвесной трос.
[0097] С элементами, рассмотренными здесь, развертываемое оборудование может удерживаться внутри подъемника, транспортного средства или вблизи транспортного средства и развертываться на подвесном тросе с минимальным усилием человека или экипажа и с помощью модуля развертываемого оборудования или с его участием.
[0098] С элементами, рассмотренными здесь, развертываемое оборудование и модуль развертываемого оборудования могут получать данные и информацию от подъемника и могут улучшать функционирование и работу развертываемого оборудования.
[0099] С элементами, рассмотренными здесь, развертываемое оборудование и модуль развертываемого оборудования могут управлять подъемником, например, барабаном подъемника, для управления по оси z наконечника подвесного троса. Управление по оси z может быть выполнено, например, для управления высотой (подъема) груза, например, относительно транспортного средства, земли или цели. Управление по оси z может быть выполнено, например, для управления натяжением подвесного троса. Управление по оси z может быть выполнено, например, для управления скоростью подъема или опускания наконечника подвесного троса.
[0100] На фиг. 10 проиллюстрирована логическая система 1001 подъемника и развертываемого оборудования, логические компоненты 1050 удаленного интерфейса и логические компоненты 1080 подъемника.
[0101] Как проиллюстрировано в варианте осуществления на фиг. 10, в логической системе 1001 подъемника и развертываемого оборудования может находиться блок 1005 датчиков, процессор 1020 развертываемого оборудования, память 1025 развертываемого оборудования, система 1030 связи развертываемого оборудования, выход 1015 развертываемого оборудования и управление 1040 питанием.
[0102] Блок 1005 датчиков может содержать датчики 1006 положения, датчики 1007 ориентации, инерциальные датчики 1008, датчики 1009 приближения, датчики 1010 точки отсчета местоположения и датчики 1011 тяги.
[0103] Процессор 1020 развертываемого оборудования может представлять собой один или более процессоров, микроконтроллеров и/или центральных блоков обработки (CPU). В некоторых вариантах осуществления процессоры и микроконтроллеры могут быть установлены на одной и той же печатной плате (PCB).
[0104] Память 1025 развертываемого оборудования может в общем содержать память с произвольным доступом («RAM»), память только для чтения («ROM») и постоянное энергонезависимое запоминающее устройство большой емкости, такое как дисковый накопитель или SDRAM (синхронная динамическая память с произвольным доступом).
[0105] Память 1025 развертываемого оборудования может хранить программный код для модулей и/или программ системы программного обеспечения, таких как, например, навигационная система 1026, рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования и модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием, а также данные или информацию, используемую модулями и/или программами системы программного обеспечения, такую как, например, данные 1027 о цели и информация 1028 о режиме или состоянии приема команд.
[0106]
Память 1025 развертываемого оборудования также может хранить операционную систему. Эти компоненты программного обеспечения могут быть загружены из энергонезависимого считываемого компьютером носителя для хранения в память 1025 развертываемого оборудования с использованием механизма привода, связанного с энергонезависимым считываемым компьютером носителем для хранения, таким как гибкий диск, накопитель на магнитной ленте, накопитель на DVD-диске/компакт-диске (CD-ROM), карта памяти или другой подобный носитель для хранения. В некоторых вариантах осуществления компоненты программного обеспечения могут также или вместо этого загружаться с помощью механизма, отличного от механизма привода и считываемого компьютером носителя для хранения (например, с помощью сетевого интерфейса).
[0107] Память 1025 развертываемого оборудования также может содержать ядро, пространство ядра, пространство пользователя, защищенное пространство адресов пользователя и хранилище данных. Как отмечено, память 1025 развертываемого оборудования может хранить один или более процессов или модулей (т.е. выполняющих программное(-ые) приложение(-я)). Процессы могут храниться в пространстве пользователя. Процесс может включать в себя один или более других процессов. Один или более процессов могут выполняться в общем параллельно, т.е. в виде множества процессов и/или множества потоков.
[0108] Ядро может быть выполнено с возможностью обеспечения интерфейса между пользовательскими процессами и схемой, связанной с процессором 1020. Другими словами, ядро может быть выполнено с возможностью управления доступом к процессору 1020, набору микросхем, портам ввода-вывода и периферийным устройствам с помощью процессов. Ядро может включать в себя один или более драйверов, выполненных с возможностью управления и/или связи с элементами рабочих компонентов развертываемого оборудования (т.е. процессора 1020, наборов микросхем, портов ввода-вывода и периферийных устройств).
[0109] Процессор 1020 развертываемого оборудования также может содержать или связываться по шине и/или сетевому интерфейсу с памятью 1025 развертываемого оборудования или другим хранилищем данных.
[0110] Группы данных, используемые модулями или программами в памяти 1025 развертываемого оборудования, могут быть представлены ячейкой в столбце или значением, отделенным от других значений в определенной структуре в цифровом документе или файле. Несмотря на то, что называются здесь отдельными записями или значениями, записи могут содержать более одного значения в базе данных. Значения в базе данных могут быть, представлять или кодировать числа, числовые операторы, двоичные значения, логические значения, текст, строковые операторы, ссылки на другие значения в базе данных, объединения, условную логику, тесты и тому подобное.
[0111] Система(-ы) 1030 связи развертываемого оборудования может (могут) включать в себя беспроводную(-ые) систему(-ы) 1031, такую(-ие) как беспроводной приемопередатчик, и проводную(-ые) систему(-ы) 1032. Выход 1015 развертываемого оборудования включает в себя управление 1016 тягой с помощью контроллеров двигателей малой тяги. Выход 1015 развертываемого оборудования включает в себя управление 1013 подъемником для управления подъемником. Системы 1040 управления питанием регулируют и распределяют подачу питания от, например, аккумуляторных батарей. Один или более соединителей линии передачи данных, шин данных и/или сетевых интерфейсов могут соединять различные внутренние системы и логические компоненты развертываемого оборудования.
[0112] Аспекты системы могут быть реализованы в специализированном или специальном вычислительном устройстве или процессоре данных, который конкретно запрограммирован, выполнен или сконструирован с возможностью выполнения одной или более выполняемых компьютером инструкций, объясненных подробно здесь. Аспекты системы также могут быть применены в распределенных вычислительных средах, где задачи или модули выполняются удаленными устройствами обработки, которые связаны по сети связи, такой как локальная вычислительная сеть (LAN), глобальная вычислительная сеть (WAN), Интернет или любая технология радиочастотной связи. Данные от развертываемого оборудования могут иметь очень узкую ширину полосы и могут быть не ограничены частотой или протоколом связи. В распределенной вычислительной среде модули могут быть расположены как в локальных, так и в удаленных запоминающих устройствах.
[0113] Логическая система 1001 подъемника и развертываемого оборудования может работать с удаленным позиционным блоком, удаленным интерфейсом или целевым узлом («блоком удаленного интерфейса») и его логическими компонентами, такими как логические компоненты 1050 удаленного интерфейса, и/или с подъемником и логическими компонента подъемника, такими как логические компоненты 1080 подъемника, в соответствии с одним вариантом осуществления.
[0114] В вариантах осуществления блок удаленного интерфейса может, например, удерживаться оператором или может быть прикреплен к транспортному средству магнитами, болтами или любым другим механизмом крепления. В варианте осуществления блок удаленного интерфейса может быть выгружен в какое-то местоположение на земле или быть прикреплен, например, к спасательному жилету или другому плавучему устройству, спасателю, грузу, подлежащему загрузке, в местоположении доставки груза или рабочем конкретном местоположении.
[0115] В вариантах осуществления логические компоненты 1050 удаленного интерфейса могут передавать ввод от оператора в логическую систему 1001 подъемника и развертываемого оборудования, например, состояния приема команд и рабочие инструкции в рабочий модуль 1100 подъемника и развертываемого оборудования. В вариантах выполнения логические компоненты 1050 удаленного интерфейса могут передавать информацию или данные от логических компонентов 1080 подъемника в логическую систему 1001 подъемника и развертываемого оборудования и/или оператору, например, состояние подъемника, длину размотанного подвесного троса, усилие или массу на подъемнике от подвесного троса и т.п.
[0116] Логические компоненты 1050 удаленного интерфейса могут быть связаны с логической системой 1001 подъемника и развертываемого оборудования и/или с логическими компонентами 1080 подъемника с помощью систем 1070 связи, которые могут быть беспроводными 1071 или проводными 1072. Выход 1060 из удаленного интерфейса 1050 может включать в себя информацию, отображаемую на экране 1061, и аудио 1062. Вход 1065 в удаленный интерфейс 1050 для управления развертываемым оборудованием или подъемником может включать в себя команды, передаваемые через сенсорный экран 1066, джойстик 1067, микрофон, камеру, одну или более кнопок или т.п. В различных вариантах осуществления удаленный интерфейс 1050 может содержать одно или более физических и/или логических устройств, которые совместно обеспечивают функции, описанные здесь. Пример варианта выполнения удаленного интерфейса 1050 проиллюстрирован и рассмотрен на фиг. 14A, фиг. 14B, фиг. 15A, фиг. 15B и фиг. 15C.
[0117] Логические компоненты 1050 удаленного интерфейса могут дополнительно содержать процессор 1069 и память 1073, которые могут быть аналогичны процессору 1020 и памяти 1025. Память 1073 может содержать программный или программно-аппаратный код, инструкции или логику для одного или более модулей, используемых удаленным позиционным блоком, таких как модуль 1074 удаленного интерфейса. Например, модуль 1074 удаленного интерфейса может обеспечивать управление и интерфейс для удаленного интерфейса так, чтобы обеспечивать его включение/выключение, сопрягать его с развертываемым оборудованием, вводить инструкции или т.п.
[0118] В вариантах осуществления логические компоненты 1050 удаленного интерфейса могут содержать набор датчиков или маячок, выполненный с возможностью связи, например, беспроводной, с логической системой 1001 подъемника и развертываемого оборудования для обеспечения, например, определения положения. Если развертываемое оборудование и подъемник считаются местоположением первичного блока датчиков, то местоположение вторичного блока датчиков может представлять собой платформу или транспортное средство, к которому подвешен трос, а местоположение третичного блока датчиков может представлять собой искомое местоположение для груза (например, для позиционирования для получения или доставки груза).
[0119] На фиг. 10 также проиллюстрированы логические компоненты 1080 подъемника. Логические компоненты 1080 подъемника могут содержать процессор 1081 и память 1082, которые могут быть аналогичны процессору 1020 и памяти 1025. Память 1082 может содержать программный или программно-аппаратный код, инструкции или логику для одного или более модулей, используемых подъемником, таких как рабочий модуль 1300 подъемника с интегрированным развертываемым оборудованием. Например, рабочий модуль 1300 подъемника с интегрированным развертываемым оборудованием может сопрягать подъемник с развертываемым оборудованием, может выдавать данные датчиков подъемника в развертываемое оборудование и может принимать локальные и удаленные инструкции и действовать в соответствии с ними, например, чтобы развертывать или убирать развертываемое оборудование или т.п.
[0120] Логические компоненты 1080 подъемника могут быть связаны с логической системой 1001 подъемника и развертываемого оборудования с помощью системы 1091 связи, которая может содержать беспроводные 1091 или проводные 1092 приемопередатчики. Выход 1085 из логических компонентов подъемника 1080 может включать в себя информацию или данные от, например, датчиков 1084 подъемника, таких как, например, кодовый датчик длины троса, кодовый датчик крутящего момента барабана, датчик присутствия троса (для обнаружения присутствия подвесного троса в подъемнике), тензодатчики, датчики температуры оборудования, датчики мощности и т.п. Вход 1086 в логические компоненты 1080 подъемника для управления подъемником может включать в себя команды от логической системы 1001 подъемника и развертываемого оборудования и ее модулей, таких как рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования и модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием. Вход 1086 в логические компоненты подъемника 1080 для управления подъемником также может включать в себя команды от людей-операторов, которые могут передаваться через, например, логические компоненты 1050 удаленного интерфейса, такие как сенсорный экран 1066, джойстик 1067, микрофон, камера, одна или более кнопок или т.п.
[0121] На фиг. 11 проиллюстрирован рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования, включающий в себя множество режимов или состояний приема команд в соответствии с одним вариантом осуществления. Инструкции рабочего модуля 1100 развертываемого оборудования или инструкции, которые его реализуют, могут храниться в, например, памяти 1025 развертываемого оборудования и могут выполняться, например, процессором 1020 развертываемого оборудования, а также электрическими схемами, программно-аппаратным обеспечением и другим компьютерным и логическим аппаратным обеспечением развертываемого оборудования, с которым может взаимодействовать рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования.
[0122] В блоке 1105 развертываемое оборудование может быть установлено в подъемник и/или на подвесной трос. При установке в подъемник, со ссылкой на фиг. 16А и фиг. 16B, фиксирующий элемент 1605 может сцепляться с выступом 1615 развертываемого оборудования или, иначе говоря, первая форма взаимной блокировки сцепляется со второй формой взаимной блокировки с конструкцией, которая обеспечивает одну степень свободы движения между ними. Фиксирующий элемент 1605 может блокировать одну степень свободы движения для фиксации первой формы взаимной блокировки и второй формой взаимной блокировки вместе.
[0123] При установке в подъемник подвесной трос может быть вставлен в щель для подвесного троса в развертываемом оборудовании. При вставке в щель для подвесного троса подвесной трос может свободно проходить через открытую щель для подвесного троса. Со ссылкой на фиг. 17А и фиг. 17B при развертывании на подвесной трос фланец 1705, например, может сцепляться с гнездом для развертываемого оборудования конечного оборудования подвесного троса 1710 или прицепляться к нему.
[0124] В блоке 1110 может быть запущено развертываемое оборудование и активирован рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования. В некоторых вариантах осуществления рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования может быть активирован подъемником или рабочим модулем подъемника. В некоторых вариантах осуществления рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования может быть запущен нажатием кнопки, расположенной на развертываемом оборудовании. Рядом с кнопкой, которая может запускать систему, другая кнопка может вызывать немедленное отключение системы при нажатии. Система также может быть запущена оператором или процессом, не расположенным непосредственно рядом с системой, например, удаленным. Один или более внешних операторов или процессов, включающих в себя спасателя на конце троса, но не ограниченных им, могут запускать систему нажатием кнопки на одном или более удаленных интерфейсах 1050, связанных беспроводным образом с развертываемым оборудованием.
[0125] В вариантах осуществления процессу установки может помогать или им может управлять рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования. Например, рабочему модулю 1100 развертываемого оборудования может быть дана инструкция открывать щель для подвесного троса в развертываемом оборудовании или он может открывать щель для подвесного троса в развертываемом оборудовании. Например, рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования может обнаруживать присутствие подвесного троса в щели, например, с помощью датчиков 1084 подъемника. Например, рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования может закрывать щель для подвесного троса или ему может быть дана инструкция закрывать щель для подвесного троса, например, посредством приведения в действие пальцев, таких как пальцы 915. Например, рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования может прижиматься к подвесному тросу или ему может быть дана инструкция прижиматься к подвесному тросу, например, посредством пальцев 915 или другого зажима.
[0126] В блоке 1115 рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования активен и принимает один или более функциональных режимов или состояний приема команд, выбранных оператором или процессом, и переходит к блоку 1116, в котором рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования выполняет функциональный режим или состояние приема команд, которое может включать в себя вызов и выполнение модуля 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием как подпрограммы или подмодуля для реализации функционального режима или состояния приема команд и для завершения функционального режима или команды.
[0127] В блоке 1120 и функциональном режиме или состоянии приема команд рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования может выполнять или вызывать модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием как подпрограмму или подмодуль для реализации функционального режима или состояния приема команд.
[0128] Функциональные режимы или состояния приема команд системы представляют собой:
[0129] Режим 1121 ожидания: все внутренние системы развертываемого оборудования работают (например, модуль развертываемого оборудования наблюдает за его движением и вычисляет управление или другие действия), но двигатели малой тяги и подъемник отключены, поддерживают только скорость холостого хода или поддерживают подъемник на текущем удлинении троса без выполнения действия для влияния на движение груза.
[0130] Режим 1122 поддержания относительного положения по отношению к транспортному средству: Модуль развертываемого оборудования активирует двигатели малой тяги или подъемник для стабилизации развертываемого оборудования относительно транспортного средства или исходной точки подвески под транспортным средством. Например, когда развертываемое оборудование подвешено с грузом под вертолетом, модуль развертываемого оборудования может активировать двигатели малой тяги и подъемник, чтобы заставлять развертываемое оборудование оставаться непосредственно под вертолетом в месте с наименьшей потенциальной энергией. Например, когда развертываемое оборудование подвешено под самолетом с неподвижным крылом, модуль развертываемого оборудования может активировать двигатели малой тяги и подъемник, чтобы оставаться на высоте относительно транспортного средства так, чтобы противодействовать эффекту «йо-йо» и оставаться в центре круговой траектории полета транспортного средства. Модуль развертываемого оборудования локализует движение транспортного средства, определяет упругое или другое поведение подвесного троса и выполняет корректирующие действия с помощью двигателей малой тяги и подъемника, необходимые для демпфирования любого другого движения развертываемого оборудования и груза. Если транспортное средство движется с низкой скоростью, модуль развертываемого оборудования будет сочетать скорость развертываемого оборудования с транспортным средством с использованием двигателей малой тяги и подъемника так, чтобы два объекта двигались синхронно. При возмущающем воздействии на груз или движении развертываемого оборудования модуль развертываемого оборудования обеспечивает тягу или активирует подъемник в направлении, противоположном возмущению, для противодействия возмущению, исключения качания, эффектов «йо-йо», вызванных упругостью подвесного троса или спиралями в подвесном тросе (которые могут быть вызваны транспортным средством, летящим по кругу с грузом), или другого нежелательного движения.
[0131] Режим 1123 перемещения в положение/остановки в положении: Модуль развертываемого оборудования будет стабилизировать развертываемое оборудование в неподвижном положении, противодействуя влиянию погоды, небольшим перемещениям транспортного средства или изменениям высоты развертываемого оборудования относительно транспортного средства. Этот режим имеет эффект подавления любого движения. В этом режиме оператор или другой процесс может отправлять желаемое целевое положение в развертываемое оборудование с помощью логических компонентов 1050 удаленного интерфейса. Это может быть достигнуто по меньшей мере следующими способами:
[0132] Положение 1124 целевого узла: оператор может размещать удаленный позиционный блок, удаленный интерфейс или цель в желаемом местоположении выгрузки или загрузки. Удаленный позиционный блок будет связываться по беспроводной связи с модулем развертываемого оборудования для указания желаемого положения, а модуль развертываемого оборудования реагирует путем включения двигателей малой тяги и подъемника для маневрирования в желаемое местоположение. Этот режим может дополнительно удерживать желаемое натяжение подвесного троса. Логические компоненты 1050 удаленного интерфейса могут принимать и отображать информацию о местоположении объектов.
[0133] Определенное пользователем положение 1125: Оператор или процесс может использовать логические компоненты 1050 удаленного интерфейса для отправки определенного местоположения (например, координат широты и долготы, выбора местоположения на карте или в изображении и т.д.) в модуль развертываемого оборудования. Модуль развертываемого оборудования будет в этом случае, если уже находится в местоположении, использовать двигатели малой тяги и/или подъемник для удержания развертываемого оборудования и подвешенного груза в определенном местоположении или устойчивого направления развертываемого оборудования и подвешенного груза в желаемое местоположение. Этот режим может дополнительно удерживать желаемое натяжение подвесного троса. Модуль развертываемого оборудования может одновременно отправлять информацию или данные в логические компоненты 1050 удаленного интерфейса, относящиеся, например, к положению, расстоянию, высоте, и информацию о натяжении подвесного троса для отображения или связи с оператором, процессом или другими.
[0134] Режим 1126 удержания положения: Модуль развертываемого оборудования будет противостоять любому движению и поддерживать попытку сохранять текущее местоположение развертываемого оборудования независимо от движения транспортного средства с использованием двигателей малой тяги и подъемника. Этот режим имеет эффект демпфирования любого движения развертываемого оборудования. Этот режим имеет условные реакции относительно соответственно скорости транспортного средства, факторов безопасности и физических ограничений.
[0135] Режим 1127 прямого управления: Джойстик или другое прямое управление двигателями малой тяги и подъемником с тремя степенями свободы (например, по осям x, y и z), а также поворот. Хотя модуль развертываемого оборудования может представлять собой полностью замкнутый контур и может не требовать внешнего управления во время работы, существует возможность прямого пользовательского управления двигателями малой тяги и подъемником. Оператор может напрямую управлять положением, поворотом, уровнем выходной мощности двигателя малой тяги, длиной подвесного троса или натяжением подвесного троса.
[0136] Обход 1128 препятствий: модуль развертываемого оборудования идентифицирует путь развертываемого оборудования и груза, идентифицирует объекты на пути, определяет положение, поворот, уровень выходной мощности двигателя малой тяги и длину подвесного троса, с которыми можно обходить препятствие, и выдает инструкции в двигатели малой тяги и/или подъемник для обхода препятствий. Например, модуль 1128 обхода препятствий может принимать и обрабатывать информацию датчиков, чтобы i) выравнивать расстояние между местоположениями датчиков, например, в вентиляторных блоках, и объектами, такими как препятствия, обнаруженные в окружающей среде, или ii) измерять или принимать геометрию груза, измерять геометрию препятствий, обнаруженных в окружающей среде, определять или принимать положение, ориентацию и движение груза и преодолевать грузом препятствие.
[0137] Режим 1129 положения относительно первого и второго местоположений: Оператор или процесс может использовать, например, логические компоненты 1050 удаленного интерфейса для определения первого положения (например, местоположения загрузки или выгрузки) в модуле развертываемого оборудования; оператор или процесс может дополнительно определять второе местоположение, такое как местоположение транспортного средства, местоположение на земле и т.д., и также может определять желаемую скорость изменения между первым и вторым местоположениями. Модуль развертываемого оборудования включает двигатели малой тяги и подъемник для стабилизации развертываемого оборудования относительно первого местоположения и затем включает двигатели малой тяги и подъемник для перемещения развертываемого оборудования из первого местоположения во второе местоположение. Скорость изменения может быть основана на процентах от максимальной скорости изменения, которые рабочий модуль развертываемого оборудования может достигать, определенной оператором или иначе. Этот режим может дополнительно удерживать желаемое натяжение подвесного троса.
[0138] В блоке 1130 оператор или процесс может завершать функциональный режим или состояние приема команд, например, путем получения желаемого местоположения, например, по команде от оператора или процесса, например, путем потери питания или т.п.
[0139] В блоке 1135 модуль развертываемого оборудования может приводить в действие подъемник для доведения развертываемого оборудования до подъемника и может включать двигатели малой тяги для поворота развертываемого оборудования в положение, совместимое с убиранием в подъемник. Модуль развертываемого оборудования может обнаруживать, когда развертываемое оборудование находится в подъемнике, обнаруживать сцепление конструкций взаимной блокировки подъемника и развертываемого оборудования, таких как конструкции, проиллюстрированные на фигурах 16А и 16B, и обнаруживать сцепление фиксирующих конструкций и фиксацию вместе конструкций взаимной блокировки. Модуль развертываемого оборудования может обнаруживать сцепление развертываемого оборудования с интерфейсом для развертываемого оборудования подъемника и может активировать услуги связи, электроснабжения и другие услуги интерфейса для развертываемого оборудования. Если развертываемое оборудование включает в себя складные плечи или другие компоненты, они могут быть согнуты. Двигатели малой тяги и другие компоненты могут быть отключены от питания. Компоненты удержания троса, такие как зажимы или пальцы, могут быть отцеплены. Развертываемое оборудование может быть отцеплено от конечного оборудования подвесного троса и/или от подвесного троса. Груз может быть откреплен от грузового крюка. Подвесной трос может быть откреплен от кольца подъемника в верхней части развертываемого оборудования. Трос для убирания или другое крепление может быть прикреплено к развертываемому оборудованию. Развертываемое оборудование может быть убрано в зарядное устройство или в другое местоположение.
[0140] В блоке 1199 «Сделано», если не выполнено в блоке 1135, рабочий модуль 1100 развертываемого оборудования может быть отключен, например, путем задействования кнопки или другого управления на развертываемом оборудовании, на интерактивном дисплее или на удаленном интерфейсе развертываемого оборудования.
[0141] На фиг. 12 проиллюстрирован модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием развертываемого оборудования в соответствии с одним вариантом осуществления. Инструкции модуля 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием или инструкции, которые его реализуют, могут храниться в, например, памяти 1025 развертываемого оборудования и могут быть выполнены, например, процессором 1020 развертываемого оборудования, в том числе с помощью электрических схем, программно-аппаратного обеспечения и другого компьютерного и логического аппаратного обеспечения развертываемого оборудования, логическими компонентами 1080 подъемника и логическими компонентами 1050 удаленного интерфейса, с которыми может взаимодействовать модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием.
[0142] Модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием может работать в замкнутом итерационном цикле для понимания его положения и движения в близком к реальному времени, выполнения набора вычислений для определения наиболее желаемой реакции системы и отправки желаемой(-ых) реакции(-ий) в набор двигателей малой тяги воздушной двигательной установки и в подъемник для уменьшения качания троса во время операций и для управления по оси z развертываемого оборудования и груза. Этот процесс может быть непрерывным, пока система имеет питание.
[0143] В блоке 1205 модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием может выполнять получение данных с помощью датчиков, включающих в себя (но не ограниченных ими) камеры, акселерометры, гироскопы, магнитометр, инклинометр, кодовый датчик направления, радиочастотную систему курсового угла, гравитационные датчики, датчики микроэлектромеханических систем (MEMS), глобальную систему позиционирования (GPS), лидар/радар, машинное зрение, дальномеры, ультразвуковые датчики приближения (например, датчики блока 1005 датчиков), и с помощью данных или информации датчиков от подъемника. Например, подъемник может предоставлять информацию или данные, относящиеся к длине подвесного троса, натяжению или крутящего моменту на подъемнике или барабане в нем, массе на подъемнике или барабане в нем или т.п. Эти необработанные данные или информация, однако, могут быть подвержены шуму, значениям вне диапазона и другим ошибкам и неопределенности. В блоке 1205 модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием может дополнительно фильтровать полученные данные или информацию на предмет значений вне диапазона, колебаний частоты и т.п.
[0144] В блоке 1210 модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием объединяет данные или информацию от датчиков и подъемника в блоке 1205 с предыдущим состоянием модели системы, определенным на предыдущей итерации блока 1210 в модели системы, что также описано как слияние данных или как онлайн-оценка параметров и онлайн-оценка состояний. Блок 1210 определяет отклонение в данный момент измеренного состояния или параметра и ранее спрогнозированного состояния или параметра. Этот блок оценивает текущие параметры системы на основе данных или информации блока 1205 и прогнозирует ближайшие будущие параметры системы, такие как, например, масса или вес, длина троса под транспортным средством или расстояние под транспортным средством и момент инерции развертываемого оборудования (и груза). Этот блок оценивает текущее состояние системы на основе данных или информации блока 1205 и прогнозирует ближайшее будущее состояние системы, такое как, например, положение (в том числе высота), ориентация, движение, возмущения или влияния окружающей среды и т.п. Этот блок сравнивает текущее состояние или параметр с ранее спрогнозированным состоянием или параметром и определяет отклонение между текущим состоянием или параметром и спрогнозированным состоянием или параметром. Данные датчиков могут быть обработаны с помощью модели системы, использующей, например, нелинейные формы, например, фильтра Калмана для прогнозирования ближайшего будущего состояния и параметров системы и для оценки текущего состояния и параметров системы. Способы итеративного управления с замкнутым контуром, выполняемые в этом блоке, могут включать в себя пропорциональные, интегральные и дифференциальные контроллеры с обратной связью с нечеткой настройкой, которые имеют двунаправленную связь с передовыми способами управления, включающими в себя нейронные сети глубокого обучения и фильтры Калмана с распространением на будущее, обеспечивающие идентификацию системы в реальном времени (или «онлайн»). Блок 1210 может быть способен оценивать текущие или прогнозировать ближайшие элементы состояния или параметров, такие как расстояние под транспортным средством, масса развертываемого оборудования и груза, положение и перемещение, без данных или информации от подъемника. Однако с данными или информацией от подъемника оценка и прогнозирование состояния и параметров могут быть улучшены.
[0145] В блоке 1217 модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием принимает выбранный пользователем, процессом или оператором функциональный режим или состояние приема команд; например, от блока 1116 рабочего модуля 1100 развертываемого оборудования. Он/оно может содержать координаты, высоту, желаемые скорости и т.д.
[0146] В блоке 1220 модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием принимает оценку состояния и параметров и прогнозирование 1210 состояния и параметров и отклонение между текущим состоянием и параметрами и ранее спрогнозированным состоянием и параметрами, сообщенные выбранным пользователем или выбранным процессом функциональным режимом или состоянием 1217 приема команд, а также дополнительную обратную связь от отображения 1225 тяги и ориентации и выходное управление 1235, и решает, как развертываемое оборудование должно перемещаться для достижения функционального режима или ввода состояния приема команд в блоке 1217, например, путем вывода усилия от двигателей малой тяги или подъемника.
[0147] Алгоритмический вывод отправляется в контроллеры движения, из которых желаемая реакция тяги будет отправлена в электрические туннельные вентиляторы с помощью фазового управления и/или в подъемник для вывода в двигатель барабана. Чистая тяга на выходе отображается в реальном времени посредством кодовых датчиков и тензодатчиков, затем отправляется обратно в подъемник и контроллеры для управления с замкнутым контуром.
[0148] В блоке 1230 модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием отображает, как развертываемое оборудование должно перемещаться, в вентиляторы, потенциальный вентилятор, подъемник и потенциальный выход подъемника для создания отображения вентилятора и подъемника для управления двигателями малой тяги и подъемником для достижения определенной тяги, ориентации и высоты развертываемого оборудования.
[0149] В блоке 1235 модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием применяет отображение вентилятора и подъемника для выдачи сигналов управления в вентиляторы или двигатели малой тяги, или в подъемник (или электронные компоненты, управляющие или управляемые ими) для достижения определенный тяги и ориентации развертываемого оборудования, осуществляя запрограммированное управление на выходе и реализуя динамическую реакцию в форме тяги от вентиляторов, и сматывая или разматывая подвесной трос с помощью подъемника.
[0150] В блоке 1299 «Сделано» модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием может подходить к завершению или возвращаться к модулю, который мог его вызвать.
[0151] На фиг. 13 проиллюстрирован рабочий модуль 1300 подъемника с интегрированным развертываемым оборудованием в соответствии с одним вариантом осуществления. Инструкции рабочего модуля 1300 подъемника с интегрированным развертываемым оборудованием или инструкции, которые его реализуют, могут храниться в, например, памяти 1082 подъемника и могут выполняться, например, процессором 1081 подъемника, а также электрическими схемами, программно-аппаратным обеспечением и другим компьютерным и логическим аппаратным обеспечением подъемника, логическими компонентами 1080 подъемника и логическими компонентами 1050 удаленного интерфейса, с которыми может взаимодействовать модуль 1200 слияния данных и управления подъемником и развертываемым оборудованием.
[0152] В блоке 1305 рабочий модуль 1300 подъемника с объединенным с ним развертываемым оборудованием может получать информацию или данные от датчиков подъемника, таких как датчики 1084 подъемника.
[0153] В блоке 1310 рабочий модуль 1300 подъемника с интегрированным развертываемым оборудованием может сопрягаться сам и сопрягать его подъемник с удаленным устройством или процессом. Сопряжение может требовать аутентификации и авторизации в одном или обоих устройствах или процессах.
[0154] В блоке 1315 рабочий модуль 1300 подъемника с объединенным с ним развертываемым оборудованием может выдавать данные или информацию датчиков подъемника в сопряженное удаленное устройство или процесс.
[0155] В блоке 1320 принятия решения он может определять, следует ли действовать в соответствии с локальными или удаленными инструкциями. Например, рабочий модуль 1300 подъемника с объединенным с ним развертываемым оборудованием может действовать в соответствии с удаленными инструкциями, если не приняты локальные инструкции, в случае чего может быть активировано локальное переопределение.
[0156] Если в блоке 1320 принятия решения получен отрицательный или эквивалентный результат, рабочий модуль 1300 подъемника с объединенным с ним развертываемым оборудованием может переходить к блоку 1325 размыкания контура. Рабочий модуль 1300 подъемника с объединенным с ним развертываемым оборудованием может выполнять итерацию между блоком 1325 размыкания контура и блоком 1340 замыкания контура.
[0157] В блоке 1330 рабочий модуль 1300 подъемника с объединенным с ним развертываемым оборудованием может принимать удаленную инструкцию, такую как инструкция от рабочего модуля 1100 развертываемого оборудования, от удаленного интерфейса или т.п. Инструкция может представлять собой, например, инструкцию разматывать подвесной трос, сматывать подвесной трос или поддерживать натяжение или другое усилие на подвесном тросе. Инструкция может заключаться в разматывании или сматывании определенного количества троса для разматывания или сматывания до тех пор, пока не будет получена другая инструкция остановиться. Инструкция может определять скорость, с которой барабан должен работать, и/или максимальное или минимальное натяжение или другое усилие, которое должно быть достигнуто барабаном. Рабочий модуль 1300 подъемника с объединенным с ним развертываемым оборудованием может определять минимальное или максимальное натяжение, скорость или усилие. Инструкция может заключаться в активации приводов подъемника, таких как приводы для развертывания развертываемого оборудования из подъемника или для крепления развертываемого оборудования к подъемнику.
[0158] В блоке 1335 рабочий модуль 1300 подъемника с объединенным с ним развертываемым оборудованием может выдавать сигнал управления для выполнения удаленной инструкции, например, разматывать подвесной трос, сматывать подвесной трос или поддерживать натяжение или другое усилие на подвесном тросе или т.п.
[0159] В блоке 1345, который может следовать за утвердительным или эквивалентным решением в блоке 1320 принятия решения, рабочий модуль 1300 подъемника с объединенным с ним развертываемым оборудованием может принимать локальную инструкцию, такую как инструкция от экипажа транспортного средства или интерфейса подъемника, которой присвоен более высокий приоритет, чем инструкции от другого источника. Инструкция может представлять собой, например, инструкцию разматывать подвесной трос, сматывать подвесной трос или поддерживать натяжение или другое усилие на подвесном тросе. Инструкция может заключаться в разматывании или сматывании определенного количества троса для разматывания или сматывания до тех пор, пока не будет получена другая инструкция остановиться. Инструкция может определять скорость, с которой барабан должен работать, и/или максимальное или минимальное натяжение или другое усилие, которое должно быть достигнуто барабаном. Рабочий модуль 1300 подъемника с объединенным с ним развертываемым оборудованием может определять минимальное или максимальное натяжение, скорость или усилие. Инструкция может заключаться в активации приводов подъемника, таких как приводы для развертывания развертываемого оборудования из подъемника или для крепления развертываемого оборудования к подъемнику.
[0160] В блоке 1299 «Сделано» рабочий модуль 1300 подъемника с объединенным с ним развертываемым оборудованием может подходить к завершению, может отключать подъемник и/или может возвращаться к процессу, который мог его вызвать.
[0161] На фиг. 14A проиллюстрирован первый вид удаленного интерфейса 1400 для подъемника и развертываемого оборудования в соответствии с вариантом осуществления. На фиг. 14B проиллюстрирован второй вид удаленного интерфейса 1400 на фиг. 14A в соответствии с вариантом осуществления. Удаленный интерфейс 1400 может обеспечивать управление или связь с развертываемым оборудованием и/или подъемником. Конкретные типы средств управления рассмотрены в примерах ниже, но функции и/или типы устройств управления не должны ограничиваться ими. Например, переключатель может быть взаимозаменяем с кнопкой или рычагом. Кнопка может представлять собой кнопку с механическим управлением или виртуальную кнопку. Устройства управления в примерах ниже могут быть заменены на альтернативные устройства специалистом в данной области техники без ненужных экспериментов или затрат. В варианте осуществления удаленный интерфейс 1400 может представлять собой контроллер подвесного типа с ручным управлением, выполненный с возможностью управления работой развертываемого оборудования и/или подъемника.
[0162] Типы доступных средств управления могут представлять собой любые, которые необходимы для управления развертываемым оборудованием и подъемником, прикрепленными механическими системами и/или полезным грузом до или после крепления к подвесному тросу и/или подъемнику. В некоторых вариантах осуществления неограничивающий набор средств управления может содержать сигнальный индикатор 1402, индикатор 1404 предупреждения о перегреве, индикатор 1406 состояния развертывания, кнопку 1408 развертывания, рычажный переключатель 1410 стрелы, поворотный переключатель 1412 управления, вертикальное управление 1414 подъемником, переключатель 1416 выбора состояния и порт 1418 данных и питания.
[0163] В качестве неограничивающих примеров сигнальный индикатор 1402 может обеспечивать реконфигурируемое оповещение о потенциально опасных условиях. Индикатор 1404 предупреждения о перегреве может обеспечивать реконфигурируемое оповещение, указывающее на то, что механическая система испытывает состояние перегрева. Индикатор 1406 состояния развертывания может светиться зеленым светом, когда развертываемое оборудование развернуто, может мигать зеленым светом, когда развертываемое оборудование находится в положении для убирания, или может обеспечивать другие аналогичные индикации состояния механической системы. Кнопка 1408 развертывания при нажатии может запускать процесс развертывания, например, в модуле 1300 подъемника с интегрированным развертываемым оборудованием. Кнопка 1408 развертывания может оставаться нажатой после первоначального нажатия для указания на то, что развертываемое оборудование было развернуто. При повторном нажатии она может возвращаться в ее ненажатое положение для указания на то, что развертываемое оборудование было убрано. Если стрела или плечо крепит подъемник или корпус подъемника к транспортному средству, рычажный переключатель 1410 стрелы может перемещать стрелу из положения хранения в положение активного развертывания. Поворотный переключатель 1412 управления может обеспечивать прямое управление ориентацией развертываемого оборудования. Это управление может зависеть от нажатия кнопки запуска в реальном времени контроллера. Вертикальное управление 1414 подъемником может поднимать или опускать трос подъемника, управляя движением вверх/вниз полезного груза подъемника.
[0164] В варианте осуществления переключатель 1416 выбора состояния может управлять состоянием или функциональным режимом развертываемого оборудования. Например, положение переключателя может быть использовано для выбора, находится ли развертываемое оборудование в состоянии «стабилизировать», в котором его вентиляторы используются для обеспечения вращательного или бокового импульса для противодействия движению груза и стабилизации режима. Переключатель в другом положении может быть использован для ввода механической системы в состояние «ожидания», в котором развертываемое оборудование развернуто на подвесном тросе, но не предпринимает никакого дополнительного действия.
[0165] В варианте осуществления порт 1418 данных и питания может представлять собой USB-порт или эквивалентный соединительный порт. Соединение с этим портом может обеспечивать путь для взаимодействия электроники контроллера с любыми другими системами, необходимыми для управления системами интеграции подъемника и/или прикрепленными полезными грузами и контроля за ними. В качестве неограничивающего примера порт может получать питание и связываться с удаленным интерфейсом. Удаленный интерфейс 1400 может иметь проводное или беспроводное соединение для передачи данных с логическими компонентами подъемника и с логическими компонентами развертываемого оборудования. Логический блок для удаленного интерфейса 1400 может в некоторых вариантах осуществления содержаться в удаленном интерфейсе 1400, который может по-прежнему получать питание от ближайшей системы питания посредством порта 1418 питания.
[0166] Как проиллюстрировано на фиг. 14B, средства управления, установленные на нижней стороне удаленного интерфейса 1400, могут содержать кнопку 1417 запуска в реальном времени контроллера и реконфигурируемую вторую кнопку 1419 запуска. Кнопка 1417 запуска в реальном времени контроллера может быть использована в качестве механизма безопасности, разрешающего определенные действия блока управления только тогда, когда нажата кнопка 1417 запуска в реальном времени контроллера. Например, поворотный переключатель управления может работать только в том случае, если он активирован одновременно с нажатием кнопки 1417 запуска в реальном времени контроллера. Может быть предусмотрена реконфигурируемая вторая кнопка 1419 запуска для обеспечения реализации дополнительной функциональности или мер безопасности для конкретной развертываемой системы.
[0167] На фиг. 15A проиллюстрирован вид сзади удаленного подвесного устройства или удаленного интерфейса 1500 развертываемого оборудования в соответствии с вариантом осуществления. На фиг. 15B проиллюстрирован вид сбоку удаленного интерфейса 1500 развертываемого оборудования в соответствии с вариантом осуществления. На фиг. 15C проиллюстрирован вид спереди удаленного интерфейса 1500 развертываемого оборудования в соответствии с вариантом осуществления. На этих фигурах проиллюстрированы, например, контроллер 1540 активации, переключатель 1545 «включено-выключено», переключатель 1550 выбора состояния и ручное/вращательное управление 1551. Переключатель 1545 «включено-выключено» может быть использован для включения или выключения удаленного подвесного устройства 1500. Переключатель 1550 выбора состояния может быть использован для выбора состояния приема команд рабочего модуля 1100 развертываемого оборудования, как может быть рассмотрено в отношении фиг. 11. Контроллер 1540 активации может быть использован для включения или выключения рабочего модуля 1100 в состоянии приема команд, выбранном или указанном переключателем 1550 выбора состояния, или относительно него. Ручное/вращательное управление 1551 может быть использовано для включения вентиляторов вручную для поворота или перемещения груза или для подъема или опускания подъемника, когда переключатель 1550 выбора состояния был использован для выбора, например, режима 1127 прямого управления.
[0168] Таким образом, механизм крепления троса развертываемого оборудования может нести массу развертываемого оборудования на сердечнике механизма крепления троса, причем сердечник может быть соединен с конечным оборудованием подвесного троса и в котором конечное оборудование может передавать вращательное усилие на подвесной трос. Несмотря на удержание массы развертываемого оборудования на конечном оборудовании, подшипники сердечника позволяют развертываемому оборудованию поворачиваться без передачи усилия или значительного усилия, такого как крутящий момент, на подвесной трос.
[0169] Тем самым развертываемое оборудование может быть прикреплено к грузу, например, ремнями или тросами и может быть способно поворачивать груз или поворачиваться с грузом на подвесном тросе. Поворотный подшипник или муфта между крюком и подвесным тросом может тем самым позволять грузу, конечному оборудованию, например, амортизатору и крюку, и развертываемому оборудованию поворачиваться отдельно от троса. Например, когда развертываемое оборудование представляет собой SLCS, SLCS может быть способна управлять грузом, таким как носилки, при этом груз может подвергаться вращению или может поворачиваться SLCS без передачи вращающей силы на подвесной трос.
[0170] Тем самым развертываемое оборудование может удерживаться внутри подъемника, транспортного средства или вблизи транспортного средства и развертываться на подвесном тросе с минимальным усилием человека или экипажа и с помощью модуля развертываемого оборудования или с его участием.
[0171] Тем самым развертываемое оборудование, модуль развертываемого оборудования и модуль подъемника могут управлять подъемником, например, барабаном подъемника, для управления по оси z наконечника подвесного троса.
[0172] Управление по оси z может быть выполнено, например, для управления высотой груза, например, относительно транспортного средства, земли или цели. Управление по оси z может быть выполнено, например, для управления натяжением подвесного троса. Управление по оси z может быть выполнено, например, для управления скоростью подъема или опускания наконечника подвесного троса.
[0173] Хотя конкретные варианты осуществления были проиллюстрированы и описаны здесь, специалистам в данной области техники следует понимать, что альтернативные и/или эквивалентные варианты осуществления могут быть использованы вместо конкретных показанных и описанных вариантов осуществления без отклонения от объема охраны настоящего раскрытия. Например, хотя различные варианты осуществления описаны выше в отношении зрения вертолета, крана или транспортного средства с неподвижным крылом, могут быть использованы и другие транспортные средства. Эта заявка предназначена для охвата любых модификаций или изменений вариантов осуществления, рассмотренных здесь.
[0174] Ниже приведены неограничивающего примеры:
[0175] Пример 1. Система подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства, причем транспортное средство предназначено для переноса груза, подвешенного на тросе к транспортному средству, и в котором система подъемника и развертываемого оборудования содержит: подъемник, подлежащий установке на транспортном средстве, стыковочный узел для развертываемого оборудования, причем подъемник содержит барабан для троса и по меньшей мере один из кодового датчика длины троса или кодового датчика усилия на барабане, стыковочный узел содержит интерфейс для развертываемого оборудования, и развертываемое оборудование, развертываемое оборудование содержит процессор компьютера и память, причем память содержит модуль развертываемого оборудования, который при выполнении процессором компьютера получает по меньшей мере одно из длины троса от кодового датчика длины троса или усилия на барабане от кодового датчика усилия на барабане и управляет по меньшей мере одним из развертываемого оборудования, барабана или стыковочного узла по меньшей мере частично на основе этого.
[0176] Пример 2. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 1, в которой развертываемое оборудование содержит устройство управления подвешенным грузом, в котором устройство управления подвешенным грузом содержит двигатель малой тяги и блок датчиков, модуль развертываемого оборудования представляет собой модуль управления грузом, который при выполнении процессором компьютера оценивает или прогнозирует состояние или параметр устройства управления подвешенным грузом на основе по меньшей мере одного из данных датчиков от блока датчиков, длины троса или усилия на барабане.
[0177] Пример 3. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 2, в которой состояние устройства управления подвешенным грузом содержит по меньшей мере одно из положения, ориентации или движения и в которой параметр устройства управления подвешенным грузом содержит по меньшей мере одно из длины троса или расстояния под транспортным средством, массы или усилия на барабане и момента инерции устройства управления подвешенным грузом.
[0178] Пример 4. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 3, в которой положение содержит по меньшей мере одну из координат по оси x, оси y и оси x, причем ориентация содержит ориентацию относительно нормальной ориентации устройства управления подвешенным грузом и движение содержит по меньшей мере одно из поворота, маятникового движения или перемещения из первого положения во второе положение.
[0179] Пример 5. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 2, в которой модуль управления грузом предназначен для управления по меньшей мере одним из двигателя малой тяги или барабана для влияния на ближайшее будущее состояние или параметр устройства управления подвешенным грузом.
[0180] Пример 6. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 2, в которой оцениваемое состояние или параметр содержит высоту или координату по оси z устройства управления подвешенным грузом и в которой модуль управления грузом предназначен для управления барабаном для влияния на ближайшее будущее состояние или параметр устройства управления подвешенным грузом, причем ближайшее будущее состояние или параметр содержит высоту или координату по оси z устройства управления подвешенным грузом.
[0181] Пример 7. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 6, в которой модуль управления грузом предназначен для управления барабаном для влияния на ближайшее будущее состояние или параметр устройства управления подвешенным грузом, чтобы либо поддерживать устройство управления грузом на высоте, либо изменять высоту устройства управления грузом.
[0182] Пример 8. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 7, в которой изменение высоты устройства управления грузом содержит загрузку или выгрузку устройства управления грузом в некотором местоположении.
[0183] Пример 9. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 6, в которой транспортное средство содержит одно из вертолета, крана или самолета с неподвижным крылом и причем управление барабаном для влияния на ближайшее будущее состояние или параметр устройства управления подвешенным грузом содержит сматывание или разматывание троса с барабана.
[0184] Пример 10. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 2, в которой модуль управления грузом предназначен для оценки или прогнозирования состояния или параметра путем объединения по меньшей мере одного из данных датчиков от блока датчиков, длины троса или усилия на барабане посредством нелинейного фильтра и предназначен для определения отклонения между ранее спрогнозированным состоянием или параметром и в данный момент измеренным состоянием или параметром.
[0185] Пример 11. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 10, в которой модуль управления грузом предназначен для дальнейшего прогнозирования ближайшего будущего состоянии или параметра на основе в данный момент измеренного состояния или параметра с обратной связью от по меньшей мере одного из функционального режима или состояния приема команд рабочего модуля, отображения тяги и ориентации или отображения вентилятора.
[0186] Пример 12. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 10, в которой функциональный режим или состояние приема команд содержит по меньшей мере одно из ожидания, поддержания относительного местоположения или положения относительно транспортного средства, поддержания относительного местоположения или положения относительно целевого местоположения, поддержания относительного местоположения или положения относительно местоположения на земле, перемещения в местоположение, перемещения между первым местоположением и вторым местоположением, удержания положения, обхода препятствий или прямого управления.
[0187] Пример 13. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 1, в которой интерфейс для развертываемого оборудования содержит по меньшей мере один из интерфейса связи, электрического интерфейса или стыковочного интерфейса.
[0188] Пример 14. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 13, в которой интерфейс связи предназначен для обеспечения сигнальной связи с развертываемым оборудованием, в которой электрический интерфейс предназначен для обеспечения электропитания в развертываемое оборудование и в которой стыковочный интерфейс предназначен для крепления развертываемого оборудования к стыковочному узлу.
[0189] Пример 15. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 1, в которой трос содержит конечное оборудование и в которой конечное оборудование содержит место для развертываемого оборудования, причем место для развертываемого оборудования предназначено для крепления развертываемого оборудования к верхней части конечного оборудования.
[0190] Пример 16. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 15, в которой конечное оборудование содержит по меньшей мере один из крюка троса или амортизатора.
[0191] Пример 17. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 1, в которой развертываемое оборудование содержит по меньшей мере одно из фиксатора троса или соединения с конечным оборудованием троса.
[0192] Пример 18. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 17, в которой фиксатор троса предназначен для крепления развертываемого оборудования к тросу или вокруг него и в которой соединение с конечным оборудованием троса предназначено для крепления развертываемого оборудования к конечному оборудованию троса.
[0193] Пример 19. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 17, в которой соединение с конечным оборудованием троса содержит по меньшей мере одно из съемного захвата или поворотного вращающегося подшипника, причем поворотный подшипник предназначен для обеспечения поворота развертываемого оборудования без передачи вращающей силы от развертываемого оборудования на трос.
[0194] Пример 20. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 17, в которой фиксатор троса содержит щель для троса и заглушку щели для троса и в которой модуль развертываемого оборудования предназначен для зацепления или отцепления заглушки желоба для троса.
[0195] Пример 21. Система подъемника и развертываемого оборудования согласно примеру 1, в которой управление стыковочным узлом содержит сцепление стыковочного узла с развертываемым оборудованием или отцепление стыковочного узла от развертываемого оборудования.
[0196] Пример 22. Реализуемый компьютером способ переноса развертываемого оборудования, подвешенного на тросе к подъемнику транспортного средства, включающий в себя этап, на котором: с помощью процессора и памяти развертываемого оборудования получают по меньшей мере одно из длины троса или усилия на подъемнике от развертываемого оборудования и управляют по меньшей мере одним из развертываемого оборудования, груза, подъемника или стыковочного узла подъемника по меньшей мере частично на основе по меньшей мере одного из длины троса или усилия на подъемнике.
[0197] Пример 23. Способ согласно примеру 22, в котором подъемник содержит барабан для троса и по меньшей мере один из кодового датчика длины троса или кодового датчика усилия на барабане, причем усилие на подъемнике измеряют с помощью кодового датчика усилия на барабане, а способ дополнительно включает в себя этап, на котором определяют длину троса от кодового датчика длины троса и определяют или получают по меньшей мере одно из массы груза и массы развертываемого оборудования от кодового датчика усилия на барабане.
[0198] Пример 24. Способ согласно примеру 22, в котором развертываемое оборудование содержит устройство управления подвешенным грузом, причем устройство управления подвешенным грузом содержит по меньшей мере одно из двигателя малой тяги и блока датчиков, а способ дополнительно включает в себя этап, на котором с помощью процессора и памяти развертываемого оборудования оценивают или прогнозируют состояние или параметр развертываемого оборудования на основе по меньшей мере одного из данных датчиков от блока датчиков, длины троса или усилия на подъемнике.
[0199] Пример 25. Способ согласно примеру 24, в котором на этапе оценки или прогнозирования состояния или параметра объединяют по меньшей мере одно из данных датчиков от блока датчиков, длины троса или усилия на подъемнике посредством нелинейного фильтра и определяют отклонение между ранее спрогнозированным состоянием или параметром и в данный момент измеренным состоянием или параметром.
[0200] Пример 26. Способ согласно примеру 24, дополнительно включающий в себя этап, на котором управляют по меньшей мере одним из двигателя малой тяги и барабаном согласно оцененному или спрогнозированному состоянию или параметру для влияния на ближайшее будущее состояние или параметр развертываемого оборудования.
[0201] Пример 27. Способ согласно примеру 26, дополнительно включающий в себя этап, на котором прогнозируют ближайшее будущее состояние или параметр на основе в данный момент измеренного состояния или параметра с обратной связью от по меньшей мере одного из функционального режима или состояния приема команд рабочего модуля, отображения тяги и ориентации или отображения вентилятора.
[0202] Пример 28. Способ согласно примеру 27, в котором функциональный режим или состояние приема команд содержит по меньшей мере одно из ожидания, поддержания относительного местоположения или положения относительно транспортного средства, поддержания относительного местоположения или положения относительно целевого местоположения, поддержания относительного местоположения или положения относительно местоположения на земле, перемещения в местоположение, перемещения между первым местоположением и вторым местоположением, удержания положения, обхода препятствия или прямого управления.
[0203] Пример 29. Способ согласно примеру 27, в котором состояние или параметр содержит высоту или координату по оси z и при этом способ дополнительно включает в себя этап, на котором управляют барабаном для влияния на ближайшее будущее состояние или параметр устройства управления подвешенным грузом, причем ближайшее будущее состояние или параметр содержит высоту или координату по оси z устройства управления подвешенным грузом.
[0204] Пример 30. Способ согласно примеру 27, в котором на этапе управления барабаном для влияния на ближайшее будущее состояние или параметр устройства управления подвешенным грузом разматывают или сматывают трос на барабан и в котором функциональный режим или состояние приема команд включает в себя поддержание устройства управления грузом на высоте или изменение высоты устройства управления грузом.
[0205] Пример 31. Способ согласно примеру 22, в котором подъемник содержит стыковочный узел для развертываемого оборудования.
[0206] Пример 32. Способ согласно примеру 31, в котором стыковочный узел содержит по меньшей мере один из интерфейса связи для развертываемого оборудования, электрического интерфейса для развертываемого оборудования и стыковочного интерфейса для развертываемого оборудования и способ дополнительно включает в себя этап, на котором посредством интерфейса связи обеспечивают сигнальную связь с развертываемым оборудованием, посредством электрического интерфейса для развертываемого оборудования обеспечивают электропитание в развертываемое оборудование и с помощью стыковочного интерфейса крепят развертываемое оборудование к стыковочному узлу.
[0207] Пример 33. Способ согласно примеру 22, в котором трос содержит конечное оборудование и в котором конечное оборудование содержит место для развертываемого оборудования, и способ дополнительно включает в себя этап, на котором крепят развертываемое оборудование к верхней части конечного оборудования на месте для развертываемого оборудования.
[0208] Пример 34. Способ согласно примеру 33, в котором конечное оборудование содержит по меньшей мере одно из крюка троса или амортизатора.
[0209] Пример 35. Способ согласно примеру 22, в котором развертываемое оборудование содержит по меньшей мере одно из фиксатора троса или соединения с конечным оборудованием троса и способ дополнительно включает в себя этап, на котором крепят развертываемое оборудование к тросу или вокруг него с помощью фиксатора троса или крепят развертываемое оборудование к конечному оборудованию троса с помощью соединения с конечным оборудованием троса.
[0210] Пример 36. Способ согласно примеру 35, в котором соединение с конечным оборудованием троса содержит по меньшей мере одно из съемного захвата или вращающегося подшипника и способ дополнительно включает в себя этап, на котором управляют ориентацией развертываемого оборудования без передачи вращающей силы от развертываемого оборудования на трос с помощью вращающегося подшипника.
[0211] Пример 37. Способ согласно примеру 35, в котором фиксатор троса содержит щель для троса и заглушку желоба для троса и способ дополнительно включает в себя этап, на котором зацепляют или отцепляют заглушку желоба для троса.
[0212] Пример 38. Способ согласно примеру 22, в котором на этапе управления стыковочным узлом сцепляют стыковочный узел с развертываемым оборудованием или отцепляют стыковочный узел от развертываемого оборудования.
[0213] Пример 39. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства, в котором транспортное средство предназначено для переноса развертываемого оборудования, подвешенного на тросе к транспортному средству, причем устройство подъемника и развертываемого оборудования содержит средство для установки подъемника на транспортном средстве, подъемник содержит барабан для троса и по меньшей мере одно из средства определения длины троса или средства определения усилия на барабане, средство для стыковки развертываемого оборудования, средство для стыковки содержит средство для интерфейса с развертываемым оборудованием, и развертываемое оборудование, причем развертываемое оборудование содержит средство получения по меньшей мере одного из длины троса или усилия на барабане и средство управления по меньшей мере одним из развертываемого оборудования, барабана или стыковочного узла по меньшей мере частично на основе длины троса или усилия на барабане.
[0214] Пример 40. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства согласно примеру 39, в котором развертываемое оборудование дополнительно содержит средство управления развертываемым оборудованием, причем средство управления развертываемым оборудованием содержит средство для по меньшей мере одного из двигателя малой тяги и блока датчиков, и дополнительно содержит средство оценки или прогнозирования состояния или параметра развертываемого оборудования на основе по меньшей мере одного из данных датчиков от блока датчиков, длины троса или усилия на барабане.
[0215] Пример 41. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства согласно примеру 40, в котором состояние содержит по меньшей мере одно из положения, ориентации или движения.
[0216] Пример 42. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства согласно примеру 40, дополнительно содержащее средство управления по меньшей мере одним из двигателя малой тяги или барабана согласно спрогнозированному или оцененному состоянию или параметру для влияния на ближайшее будущее состояние или параметр развертываемого оборудования.
[0217] Пример 43. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства согласно примеру 40, дополнительно содержащее средство оценки или прогнозирования состояния или параметра путем объединения по меньшей мере одного из данных датчиков от блока датчиков, длины троса или усилия на барабане посредством нелинейного фильтра и средство определения отклонения между ранее спрогнозированным состоянием или параметром и в данный момент измеренным состоянием или параметром.
[0218] Пример 44. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства согласно примеру 43, дополнительно содержащее средство прогнозирования ближайшего будущего состоянии или параметра на основе в данный момент измеренного состояния или параметра с обратной связью от по меньшей мере одного из функционального режима или состояния приема команд рабочего модуля, отображения тяги и ориентации или отображения вентилятора.
[0219] Пример 45. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства согласно примеру 44, в котором функциональный режим или состояние приема команд содержит по меньшей мере одно из ожидания, поддержания относительного местоположения или положения относительно транспортного средства, поддержания относительного местоположения или положения относительно целевого местоположения, поддержания относительного местоположения или положения относительно местоположения на земле, перемещения в местоположение, перемещения между первым местоположением и вторым местоположением, удержания положения, обхода препятствий или прямого управления.
[0220] Пример 46. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства согласно примеру 39, в котором средство для интерфейса с развертываемым оборудованием содержит по меньшей мере одно из средства обеспечения сигнальной связи с развертываемым оборудованием, средства обеспечения электропитания в развертываемое оборудование и средства крепления развертываемого оборудования к стыковочному узлу.
[0221] Пример 47. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства согласно примеру 39, в котором трос содержит средство для конечного оборудования и в котором конечное оборудование содержит средство крепления развертываемого оборудования к верхней части конечного оборудования.
[0222] Пример 48. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства согласно примеру 47, в котором средство для конечного оборудования содержит по меньшей мере одно из средства для крюка троса или средства для амортизатора.
[0223] Пример 49. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства согласно примеру 39, в котором развертываемое оборудование содержит по меньшей мере одно из средства для фиксатора троса или средства для соединения с конечным оборудованием троса.
[0224] Пример 50. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства согласно примеру 49, в котором средство для фиксатора троса содержит средство крепления развертываемого оборудования к тросу или вокруг него и в котором средство для соединения с конечным оборудованием троса содержит средство крепления развертываемого оборудования к конечному оборудованию троса.
[0225] Пример 51. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства согласно примеру 49, в котором средство для соединения с конечным оборудованием троса содержит по меньшей мере одно из средства для съемного захвата или средства обеспечения поворота развертываемого оборудования без передачи вращающей силы от развертываемого оборудования на трос.
[0226] Пример 52. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства согласно примеру 49, в котором средство для фиксатора троса содержит средство для желоба для троса и средство для заглушки желоба для троса и средство зацепления или отцепления заглушки желоба для троса.
[0227] Пример 53. Устройство подъемника и развертываемого оборудования для транспортного средства согласно примеру 39, в котором средство управления стыковочным узлом содержит средство сцепления стыковочного узла с развертываемым оборудованием или средство отцепления стыковочного узла от развертываемого оборудования.
[0228] Пример 54. Один или более считываемых компьютером носителей, содержащих инструкции, которые заставляют компьютерное устройство в ответ на выполнение инструкций процессором компьютера устройства: получать по меньшей мере одно из длины троса между подъемником транспортного средства и развертываемым оборудованием на тросе или усилия на подъемнике от развертываемого оборудования и управлять по меньшей мере одним из развертываемого оборудования, барабана подъемника или стыковочного узла подъемника по меньшей мере частично на основе по меньшей мере одного из длины троса или усилия на подъемнике.
[0229] Пример 55. Считываемые компьютером носители согласно примеру 54, в которых инструкции дополнительно заставляют компьютерное устройство оценивать или прогнозировать состояние или параметр развертываемого оборудования путем объединения по меньшей мере одного из данных датчиков от блока датчиков, длины троса или усилия на барабане посредством нелинейного фильтра и определять отклонение между ранее спрогнозированным состоянием или параметром и в данный момент измеренным состоянием или параметром.
[0230] Пример 56. Считываемые компьютером носители согласно примеру 55, в которых инструкции дополнительно заставляют компьютерное устройство управлять по меньшей мере одним из двигателя малой тяги или барабана согласно оцененному или спрогнозированному состоянию или параметру для влияния на ближайшее будущее состояние или параметр устройства управления подвешенным грузом.
[0231] Пример 57. Считываемые компьютером носители согласно примеру 55, в которых инструкции дополнительно заставляют компьютерное устройство прогнозировать ближайшее будущее состояние или параметр на основе в данный момент измеренного состояния или параметра с обратной связью от по меньшей мере одного из функционального режима или состояния приема команд рабочего модуля, отображения тяги и ориентации или отображения вентилятора.
[0232] Пример 58. Считываемые компьютером носители согласно примеру 57, в котором функциональный режим или состояние приема команд содержит по меньшей мере одно из ожидания, поддержания относительного местоположения или положения относительно транспортного средства, поддержания относительного местоположения или положения относительно целевого местоположения, поддержания относительного местоположения или положения относительно местоположения на земле, перемещения в местоположение, перемещения между первым местоположением и вторым местоположением, удержания положения, обхода препятствий или прямого управления.
[0233] Пример 59. Считываемые компьютером носители согласно примеру 57, в которых функциональный режим или состояние приема команд заставляет инструкции заставлять компьютерное устройство удерживать развертываемое оборудование на высоте или изменять высоту развертываемого оборудования путем разматывания или сматывания троса на барабан.
[0234] Пример 60. Считываемые компьютером носители согласно примеру 54, в которых инструкции дополнительно заставляют компьютерное устройство по меньшей мере одно из следующего: обеспечивать сигнальную связь с развертываемым оборудованием, обеспечивать электропитание в развертываемое оборудование и крепить развертываемое оборудование к стыковочному узлу для развертываемого оборудования.
[0235] Пример 61. Считываемые компьютером носители согласно примеру 54, в которых инструкции дополнительно заставляют компьютерное устройство крепить развертываемое оборудование к верхней части конечного оборудования на месте для развертываемого оборудования, причем трос содержит конечное оборудование и конечное оборудование содержит место для развертываемого оборудования.
[0236] Пример 62. Считываемые компьютером носители согласно примеру 61, в котором конечное оборудование содержит по меньшей мере одно из крюка троса или амортизатора.
[0237] Пример 63. Считываемые компьютером носители согласно примеру 54, в которых инструкции дополнительно заставляют компьютерное устройство по меньшей мере одно из следующего: крепить развертываемое оборудование к тросу или вокруг него с помощью фиксатора троса или крепить развертываемое оборудование к конечному оборудованию троса с помощью соединения с конечным оборудованием троса.
[0238] Пример 64. Считываемые компьютером носители согласно примеру 63, в которых инструкции дополнительно заставляют компьютерное устройство управлять ориентацией развертываемого оборудования без передачи вращающей силы от развертываемого оборудования на трос с помощью поворотного подшипника.
[0239] Пример 65. Считываемые компьютером носители согласно примеру 63, в которых инструкции дополнительно заставляют компьютерное устройство зацеплять или отцеплять заглушку желоба для троса.
[0240] Пример 66. Считываемые компьютером носители согласно примеру 54, в которых инструкции дополнительно заставляют компьютерное устройство сцеплять стыковочный узел с развертываемым оборудованием или отцеплять стыковочный узел от развертываемого оборудования.