Способ и устройство для поднятия груза - RU2019143683A

1. Способ поднятия груза (20), при котором по меньшей мере один летающий дрон (9) несет по меньшей мере часть этого груза (20), отличающийся тем, что груз (20) соединяют с другим летающим дроном (9b) и/или грузовым крюком (8) крана (1), а также частично несут и/или направляют указанным другим летающим дроном (9b) и/или краном (1), причем оба указанных летающих дрона (9a,b) друг с другом и/или указанный по меньшей мере один летающий дрон (9a) вместе с краном (1) согласованным друг с другом образом активируют одним общим устройством (5) управления для управления движениями полета и/или крана.

2. Способ по п. 1, при этом общее устройство (5) управления имеет главное устройство (5a) управления со средствами (19) ввода для ввода пожеланий к полету и/или движению крана, которым на базе введенных пожеланий к движению генерируются и передаются управляющие сигналы на указанный по меньшей мере один летающий дрон (9a) и/или кран (1), и дополнительное устройство (5b) управления, которым генерируются и передаются управляющие команды для указанного по меньшей мере одного и/или указанного другого летающего дрона (9a; 9b) в зависимости от движений полета или крана, которые были назначены главным устройством (5a) управления.

3. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом управление подъемной и/или тяговой силой и/или траекторией полета дрона (9a; 9b) осуществляется путем варьирования частоты вращения ротора и/или вращающего момента ротора, при этом летающий дрон (9a; 9b) имеет гидростатическую трансмиссию (130) для привода по меньшей мере одного ротора (120-127), включающую в себя по меньшей мере один работающий в качестве насоса гидростат (131), который приводится от приводного двигателя (132), и по меньшей мере один другой, работающий в качестве двигателя гидростат (133, 134), который выполнен с возможностью соединения с ротором, и управление названной частотой вращения ротора и/или вращающим моментом ротора осуществляется путем перестановки гидравлической регулируемой величины гидростатической трансмиссии (130), в частности рабочего объема гидростата и/или угла поворота гидростата и/или давления в гидростатическом контуре давления и/или массового потока в гидростатическом контуре давления.

4. Способ по п. 3, при этом в качестве приводного двигателя (132) применяется двигатель внутреннего сгорания, и работа осуществляется в по меньшей мере приблизительно постоянном рабочем состоянии, в частности по меньшей мере приблизительно в диапазоне полной нагрузки, при этом управление изменениями частоты вращения и/или изменениями вращающего момента на роторе осуществляется варьируемым образом путем перестановки указанного по меньшей мере одного гидростата (133; 134; 131).

5. Способ по п. 3 или 4, при этом летающий дрон (9a; 9b) выполнен в виде мультикоптера и имеет несколько роторов, каждый из которых приводится одним гидростатом (133, 134), при этом для управления траекторией полета и/или направлением тяги летающего дрона (9a; 9b) осуществляется индивидуальная перестановка гидростатов (133, 134) и, тем самым, частоты вращения соединенных с ними роторов.

6. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом управление указанным по меньшей мере одним и/или указанным другим летающим дроном (9a; 9b) осуществляется таким образом, что к грузу (20) прикладывают силу (F) с горизонтальной компонентой (F_H), при этом управление летающим дроном (9) осуществляется таким образом, что указанная горизонтальная компонента (F_H) противодействует качательному движению груза (20) и/или силе ветра и/или подъемный канат (7) крана удерживается по возможности в вертикальной ориентации.

7. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом управление летающим дроном (9) осуществляется таким образом, что груз (20) при поднятии поворачивается вокруг вертикальной оси и летающий дрон (9) при поднятии груза (20) совершает полет вдоль по меньшей мере приблизительно винтообразного пути вокруг вертикальной оси, проходящей через груз (20).

8. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом летающий дрон (9) активируется в зависимости от положения крана и/или кранового крюка таким образом, что летающий дрон (9) автоматически следует за движениями крана и/или кранового крюка и сохраняет желаемое положение относительно крана и/или кранового грузового крюка даже при движениях крана.

9. Способ по п. 8, при этом положение летающего дрона (9) относительно крана (1) определяется автоматически непрерывно или циклически с помощью устройства (18) для определения положения, при этом летающий дрон (9) активируется устройством (13) управления положением в зависимости от сигнала устройства (18) для определения положения таким образом, что относительное положение между летающим дроном (9) и краном остается по меньшей мере приблизительно постоянным и/или следует по предопределенному пути.

10. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом дистанционное управление летающим дроном (9) в режиме автономного управления осуществляется автономно таким образом, что летающий дрон (9) совершает полет в разные желаемые положения относительно крана (1) или относительно ведущего летающего дрона (9a).

11. Способ по одному из предыдущих пунктов, при этом управление определенными рабочими параметрами указанного по меньшей мере одного летающего дрона (9), в частности частотой вращения и/или углом установки ротора, осуществляется с помощью устройства (5) управления так, что грузозахватное средство на летающем дроне (9), которое соединяет этот дрон (9) с грузом (20) или грузовым крюком (20), подвергается воздействию желаемой силой, в частности имеющей определенную величину силы и/или определенное направление силы.

12. Устройство для поднятия груза (20), при котором по меньшей мере один летающий дрон (9) соединен с грузом (20) грузозахватным средством для несения по меньшей мере части груза (20), отличающееся тем, что груз (20) соединен с другим летающим дроном (9b) и/или грузовым крюком (8) крана (1), при этом предусмотрено общее устройство (5) управления для взаимно согласованного активирования обоих указанных летающих дронов (9a,b) и/или для взаимно согласованного активирования указанного по меньшей мере одного дрона (9a) вместе с краном (1).

13. Устройство по п. 12, при этом общее устройство (5) управления имеет главное устройство (5a) управления со средствами (19) ввода для ввода пожеланий к полету или движению крана, которым на базе введенных пожеланий к движению генерируются и передаются управляющие сигналы на указанный по меньшей мере один летающий дрон (9a) и/или кран (1), и дополнительное устройство (5b) управления, которое выполнено для того, чтобы генерировать управляющие команды для указанного по меньшей мере одного и/или указанного другого дрона (9a; 9b) в зависимости от движений полета или крана, которые были назначены главным устройством (5a) управления.

14. Устройство по п. 11 или 12, при этом устройство (5) управления имеет устройство (13) управления положением, которое имеет автоматический модуль управления следованием для активирования летающего дрона (9) в зависимости от положения крана и/или положения ведущего летающего дрона таким образом, что летающий дрон (9) автоматически следует движениям крана и/или ведущего летающего дрона и сохраняет желаемое положение относительно крана и/или ведущего летающего дрона даже при движениях крана и/или ведущего летающего дрона.

15. Устройство по одному из пп. 11-13, при этом устройство (5) управления выполнено для того, чтобы активировать летающий дрон (9) так, чтобы летающий дрон (9) при поднятии груза (20) летел вдоль предопределенной траектории относительно крана, в частности вдоль винтовой траектории вокруг вертикальной, проходящей через груз (20) оси.

16. Устройство по одному из пп. 11-14, при этом устройство (13) управления положением имеет автономный модуль управления для автономного дистанционного управления летающим дроном (9) таким образом, что летающий дрон (9) прилетает в разные желаемые положения относительно машины и/или ее рабочего инструмента.

17. Устройство по одному из пп. 11-15, при этом предусмотрено устройство (18) для определения положения для определения положения летающего дрона (9) относительно крана (1) и/или относительно ведущего летающего дрона, при этом устройство (13) управления положением выполнено для того, чтобы управлять летающим дроном (9) в зависимости от автоматически определенного относительного положения.

18. Устройство по п. 17, при этом летающий дрон (9) имеет блок GPS для определения абсолютного положения летающего дрона (9), при этом устройство (13) управления положением для управления положением летающего дрона (9) относительно машины выполнено для того, чтобы управлять летающим дроном (9) в зависимости от данных абсолютного положения дрона (9) и данных абсолютного положения перевалочной и/или строительной машины и/или ее рабочего инструмента.

19. Устройство по п. 18, при этом устройство (18) для определения положения имеет устройство для локализации сигналов для локализации подаваемого летающими дроном (9) сигнала, при этом названное устройство для локализации сигналов имеет установленные на кране, находящиеся на расстоянии друг от друга приемно-передающие блоки (15) для поддержания связи с приемно-передающим блоком (16) на летающем дроне (9), а также устройство оценки для оценки передаваемых сигналов между приемно-передающими блоками (15) крана и приемно-передающим блоком (16) дрона с точки зрения предопределенных свойств сигналов, в частности с точки зрения периода прохождения сигнала и/или интенсивности сигнала, и определения положения летающего дрона (9) относительно крана (1) из этих свойств сигнала.

20. Устройство по одному из пп. 11-18, при этом летающий дрон (9) имеет гидростатическую трансмиссию (130), которая включает в себя по меньшей мере один работающий в качестве насоса гидростат (131), привод которого осуществляется приводным двигателем (132), а также по меньшей мере один другой гидростат (133, 134), который имеет приводное соединение с ротором летающего дрона, работает в качестве двигателя и выполнен с возможностью снабжения давлением от работающего в качестве насоса гидростата (131).

21. Устройство по п. 20, при этом в качестве приводного двигателя (132) предусмотрен двигатель (VKM) внутреннего сгорания.

22. Устройство по п. 20 или 21, при этом летающий дрон (9) выполнен в виде мультикоптера и имеет несколько роторов, при этом гидростатическая трансмиссия (130) имеет несколько работающих в качестве двигателя гидростатов (133, 134), которые имеют каждый приводное соединение с одним ротором и выполнены с возможностью индивидуальной перестановки, чтобы индивидуально управлять частотой вращения роторов, соединенных с соответствующими гидростатами.