公开了一种攀登辅助系统，由于在攀登者在横越梯子的期间攀登者的需要是变化的，因此所述攀登辅助系统动态地调整攀登者的辅助的速率和量级。传感器检测人的状态，例如由与辅助绳子关联的梯子上的攀登者所施加的负载，以在攀登者身上提供向上的支持力，以抵消攀登者的重量。另外，设置有发送器和接收器，发送器将负载数据发送给接收器，并且接收器从发送器接收数据。控制器对所接收的数据进行解释，并且其后通过受控电动机和传动装置来提供控制，以向辅助绳子提供能量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及梯子上的攀登者，并且具体地涉及一种攀登者在梯子上上升和 下降期间为攀登者的部分重量提供支撑的装置。
技术介绍
已知很多上升和下降设备，其中一些使用例如4458781、4997064、6161639、 684562、7198134、DE20216895和FR2440906中的配重。可以将这些引用文献描述为 具有选自以下几个属性中的至少一个配重、机动化(motorized)、滚筒式提升机、滑轮 牵引设备、单或双滑轮以及无端环(endless loop)。虽然配重设备可以保持恒定的辅助负 载，但是攀登者通常需要通过手动选择物理配重来调整这样的辅助力。这些设备代表比 如可以在起重机、钻油塔、建筑物等中见到的用于攀梯的辅助方法。专利DE20216895公开了无端环机动辅助设备，其具有可移除的电动机和使用滑 动离合器设备的负载限制。一般而言，这种类型的系统局限于维持恒定的速度直到达到 特定负载量级。更近来在W02005088063中的公开披露了机动化、无端环、使用对牵引滑轮进 行可变频率驱动的系统，并且包括具有负载限制和控制的运动检测装置。虽然所述系统 试图将张力保持在恒定的量级，但是却未向攀登者提供辅助速率的动态调整。另外，相关上升和下降没备的控制机构通常通过在系统的底部附近的控制单元 中设置传感器来对停止和执行攀登动作进行控制。例如，Tractel公开了通过使得下滑轮 转动并移位开关来启动电动机从而启动或者停止设备的系统。其它比如Avanti的系统采 用了基于定时事件的控制算法。
技术实现思路
本专利技术对于辅助攀登者攀登梯子特别有用。例如，风力发电塔内部的梯子可以 具有50至350英尺的高度。因而，当攀登这样的梯子时，攀登者可能经历疲劳。在此 描述的辅助系统提供辅助，当被应用到如此费力的攀登时，所述辅助减少疲劳并且增强 攀登者的安全性。当然，可以将在此公开的方法和系统应用到包括攀岩、建筑物逃生或 者援救方法的很多其它使用领域、或者要求人的垂直或者接近垂直运送的其它应用。本专利技术的一方面在于，在横越梯子的过程期间，提供对攀登者辅助的速率和量 级的动态调整。系统允许执行在从恒定速度(较不理想的)至恒定负载(较理想的)范 围内的不同控制策略、或者两种策略的混合。一方面，将传感器附着在由人所穿着的装具上，以提供直接负载感测。另外的方面，可以规定辅助的度，并且辅助的度选择地依 赖于攀登者的属性，即健康度(fitness)的量级以及休息的需要、由例如100磅(lbs)至 3001bs的合理范围所表示为低或者高的体重、攀登快慢的能力、以及在长的攀登期间攀 登者随着因而发生的攀登辅助的度的优选变化而可能疲倦的程度。一般而言，系统提供 在攀登中的任何点上对辅助的度进行选择的能力。此外，在攀登期间，攀登者可以从任 何地方与控制器进行通信。另外，当一方面提供了间接负载感测时，优选的是通过以下描述的系统和方 法对所施加的负载进行直接感测。附图说明当连同附图一起阅读时，前述的
技术实现思路
以及以下详细描述的优选实施例就更 好理解。为了说明的目的，图中示出了示例性的实施例；然而，本公开不限于所公开的 特定方法和手段。图中图1示出了根据本专利技术的梯子攀登辅助设备的示意性的侧面图；图2a-图2e示出了根据本专利技术的绳子负载传感器设备的图解的实施例；图3a_图3b示出了根据本专利技术的攀登辅助系统的主要部件的图示；图4示出了根据本专利技术的机动化传动系统的优选示意图；图5示出了根据本专利技术的发送器的优选实施例的示意图；图6示出了根据本专利技术的接收器的优选实施例的示意图；图7示出了用于电动机控制的典型传动的参考示意图；图8是示出根据本专利技术的发送器算法的优选实施例的流程图；图9是示出根据本专利技术的接收器算法的优选实施例的流程图；图10示出了根据本专利技术的超速调节器的图解实施例。具体实施例方式在此公开的实施例在应用中不限于在以下描述中所提出的或者在图中所示出的 具体结构和部件的布置。本公开可以涵盖其它的实施例，并且能够以各种方式加以实行 或者执行。同时，在此使用的措辞或者术语是为了描述的目的，并且不应当被认为是限 制。在一个实施例中，提供了用于对攀登者的状态进行检测的传感器。具体地，为 了对辅助攀登者所需的功率量(the amount of power)进行控制，将用于对攀登者施加在辅 助绳子上的负载进行检测的传感器合并入系统中。另外，系统还包括将负载数据发送给 接收器的发送器、传输通路、对来自发送器的数据进行接收的接收器、对所接收的数据 进行解释的监督控制器、以及为辅助绳子提供能量的控制电动机和传动机构。本公开详 细说明了用于系统控制的单向无线或者开环通信，但是当接收器也将数据发送给所述发 送器时全双工通信也是可能的，以实现包括例如如下的目的向攀登者通告信息、无线 链路的完整性双向确认以及消息错误校正。如以下所描述的，本专利技术使用开环通信被认 为是适当的简化。当然，用于检测人的负载变化的传感器仅是确定攀登者状态的一个示 例。作为用于检测负载变化的传感器的替代或者除了用于检测负载变化的传感器之外，可以使用用于检测人的状态的其它变化的传感器。例如，眼睛移动、身体温度、心跳速 率或者其它生理数据的变化也是攀登者的状态和身体属性的好的指示器。图1示出了攀登辅助系统1的示意性侧面图，其中在上塔或者下塔期间攀登者3 位于梯子2上。例如，在风力发电塔(windgeneratingtower)的日常维护期间，攀登梯子 的维护人员。通过抓绳器7将所述攀登者附着在辅助绳子4上，所述辅助绳子4优选地 是以例如柔性金属丝或者天然或合成的绳子经过适当的改造或者涂覆的材料制成的连续 的环的形式，以确保应用中的功效，所述柔性金属丝或者绳子在辅助设备的指定的上水 平位的滑轮11和辅助设备的指定的下水平位的滑轮12之间延伸。优选的对攀登者的辅 助范围在50磅力(lbsf)至1201bsf的范围内。也可以同样地指定其它更高或者更低的限 制。当然，所公开的系统对于辅助攀登者上或下例如信号塔、桥、水坝和摩天大楼的其 它建筑物也是有用的。在本实施例中，传动系统5的优选位置是在较低水平位，并且为较低水平位滑 轮12提供传动。当然，也可以使用传动系统的可替换位置。通过系索6附着在辅助绳子4上，所述系索6连接在由攀登者穿着的商业可得到 的身体装具和抓绳器7之间。当然，所述系索可以可选地由所述抓绳器和所述装具之间 的其它耦接来代替，并且在此被看作是等同的装置。另外，并且如职业安全与健康管理 (Occupational Safety and Health Administration, OSHA)规则所要求的那样，应当将所述攀登者连接至本公开中未进一步讨论的适当的防坠落设备。本专利技术的一些方面涉及对表现为辅助绳子4的速度的辅助速率和对表现为对攀 登者施加在辅助绳子4上的负载的支撑的攀登者辅助量级的动态调整。由于攀登者需要 比辅助绳子的速度攀登更慢或者更快，因此在横越梯子期间，攀登者的需求可能变化， 并且会随着攀登者的重量而变化。因此，所公开的系统考虑到攀登者的健康、重量以及 想要的攀登速度。图2e示出了与抓绳器7合并的负载传感器系统15。当由附着在攀登者装具上的 系索6将负载施加到附着点9时，杆13相对于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于辅助人的基本上垂直上升或者下降的系统，包括：索具，其在垂直方向上是可移动的；耦接到所述索具的装置，所述装置适合于将索具的移动转换成对所述人的上升或者下降的辅助；传感器，其可操作地检测所述装置上的人的状态的改变；以及控制机构，其被耦接至电源并且与所述传感器进行电通信，以基于所检测的所述人的状态的改变，控制输送给所述索具的功率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-4-7 61/043,058;US 2008-11-26 12/324,1141.一种用于辅助人的基本上垂直上升或者下降的系统，包括索具，其在垂直方向上是可移动的；耦接到所述索具的装置，所述装置适合于将索具的移动转换成对所述人的上升或者 下降的辅助；传感器，其可操作地检测所述装置上的人的状态的改变；以及控制机构，其被耦接至电源并且与所述传感器进行电通信，以基于所检测的所述人 的状态的改变，控制输送给所述索具的功率。2.如权利要求1所述的用于辅助人的垂直上升或者下降的系统，其中，所述传感器被 耦接至所述装置，所述传感器检测所述装置上的负载的变化。3.如权利要求2所述的用于辅助人的垂直上升或者下降的系统，包括霍尔效应设备 (HED)以生成表示所述负载的电信号。4.如权利要求2所述的用于辅助人的垂直上升或者下降的系统，包括应变计以生成表 示所述负载的电信号。5.如权利要求1所述的用于辅助人的垂直上升或者下降的系统，其中，所述装置被附 接至所述人。6.如权利要求3所述的用于辅助人的垂直上升或者下降的系统，包括负载反应材料， 其适合于将所述HED相对于磁场进行移动。7.如权利要求1所述的用于辅助人的垂直上升或者下降的系统，其中，所述控制机构 包括处理器；以及计算存储器，其通信地耦合至所述处理器，所述计算存储器具有存储在其中的计 算机可执行指令，所述计算指令在被执行时进行操作以引起功率随所述负载的变化而变 化。8.如权利要求7所述的用于辅助人的垂直上升或者下降的系统，其中，其中功率的变 化也随所述索具的方向而变化。9.如权利要求1所述的用于辅助人的垂直上升或者下降的系统，其中，包括超速调节 器以防止超速状况。10.如权利要求1所述的用于辅助人的垂直上升或者下降的系统，包括无动力的下降 模式，其使得所述索具独立于负载进行受控移动。11.如权利要求1所述的用于辅助人的垂直上升或者下降的系统，包括人上升或者下 降的梯子...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多佛加文布里克尔，约翰杰罗姆黑格，
申请(专利权)人：安全工程有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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