[发明专利]塔攀登辅助设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年11月26日提交的美国非临时申请第12/324114号的优先权，而该非临时申请又要求2008年4月7日提交的美国临时申请第61/043058号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明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。

背景技术

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WO2005088063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。

发明内容

本发明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。

本发明的一方面在于，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300lbs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，前述的发明内容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示出了根据本发明的梯子攀登辅助设备的示意性的侧面图；

图2a-图2e示出了根据本发明的绳子负载传感器设备的图解的实施例；

图3a-图3b示出了根据本发明的攀登辅助系统的主要部件的图示；

图4示出了根据本发明的机动化传动系统的优选示意图；

图5示出了根据本发明的发送器的优选实施例的示意图；

图6示出了根据本发明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是示出根据本发明的发送器算法的优选实施例的流程图；

图9是示出根据本发明的接收器算法的优选实施例的流程图；

图10示出了根据本发明的超速调节器的图解实施例。

具体实施方式