專利名稱：用于執(zhí)行風箏飛行的自動控制的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行動力翼型(在下文中一般稱作術語"風箏") 的飛行的適當?shù)淖詣涌刂葡到y(tǒng)的指令的裝置，特別用于通過風箏的飛行優(yōu) 化風能到電能或機械能的轉換，所述風箏通過線繩連接到地面轉換裝置。
背景技術：
事實上，從一些現(xiàn)有專利中可知這樣的過程，其中通過能夠將由風源 產(chǎn)生的機械能轉換成另一種能量、尤其是電能的裝置將風能轉換成電能或 機械能，所述裝置通過使用通過線繩連接至該裝置的風箏從風中去除風
能。特別是，意大利的專利申請TO2003A000945、歐洲專利申請04028646.0 和意大利專利申請TO2006A000372中公開了用于通過控制風箏的飛行或 通過牽引和收回步驟將風流的動能轉換成電能的系統(tǒng)，所述風箏與"圓盤 傳送帶"式系統(tǒng)相連。在過去，也提出了多種涉及用通過風箏俘獲風流的 裝置牽拉船舶的配置，比如特別是英國專利2，098，951、美國專利5，056，447、 美國專利5,435,259 、國際專利申請WO03097448 、美國專利申請 US2004035345 、美國專利申請US2004200396 、國際專利申請 WO2005100147 、國際專利申請WO2005100148 、國際專利申請 WO2005100149以及德國專利申請DE102004018814。
在上述系統(tǒng)中，風箏飛行的控制從比如通過在附圖1中所示的系統(tǒng)獲
得，其中控制系統(tǒng)l通常包括
-在風箏2上的探測裝置3，適用于探測第一組信息，該信息涉及至
少風箏2自身空間的位置和方向以及其所受到的三個軸向加速度；
-在地面上的探測裝置5適用于探測第二組信息，該信息涉及至少風 箏2的驅動線繩的張力值以及它們的相對位置、風箏所浸入的風流W的 方向和強度；
-第一和第二組信息的處理和控制裝置7，適用于將該信息的內(nèi)容轉變成適當?shù)目刂苿幼?，該控制動作以通過驅動機構4對風箏2的線繩6進 行操作的機械傳動來執(zhí)行；必須在線繩6上執(zhí)行的該機構4的動作大體上 為兩種類型平行地展開或再繞兩個線繩6以及差動控制線繩6的位置。 在現(xiàn)有技術中已經(jīng)提出的一種操作模式是將上述兩種動作通過兩個 用于纏繞線繩6的絞盤執(zhí)行，所述絞盤通過兩個獨立的電機驅動。然而， 以這種方式，絞盤的高的慣性會極度地減少差動控制的預備啟動，限制了 控制風箏飛行的效率。此外，用這種配置，無法有利地考慮到，與平行地 展開-再繞兩個線繩有關的功率高并且用于控制展開-再繞運動所需的精度 小，而對于線繩的差動控制則相反，功率小并且所需的精度高。在上述的 配置中，兩個電機必須都具有用于平行展開-再繞兩個線繩的很高的必要的 功率，以及用于差動控制所需的精度，從而需要使用兩臺昂貴的電機。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于通過提供一種至少使用兩個相互獨立的電機 的系統(tǒng)來解決上述現(xiàn)有技術中的問題，所述電機分別為一個用于執(zhí)行展開 -再繞線繩的動作并且另一個用于執(zhí)行差動控制的動作。
本發(fā)明的上述及其它的目的和優(yōu)點，如將從下文中的描述來看，通過 權利要求1所述的執(zhí)行風箏飛行的自動控制的系統(tǒng)獲得。本發(fā)明的優(yōu)選的 實施例和重要的改變是從屬權利要求的主題。


參照附圖通過一些作為非限定性例子提供的優(yōu)選的實施例更好地描 述本發(fā)明，其中
-圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的風箏飛行的控制的實施例的示意圖；以
及
-圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行風箏飛行的自動控制的系統(tǒng)的實 施例的示意圖。
具體實施例方式
參照圖2，可以看到根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行至少一個風箏11飛行的自動控制的系統(tǒng)10包括
-至少一個適用于控制至少兩個絞盤14a、 14b的旋轉的第一驅動電機 12，在每個絞盤上至少兩個用于控制和驅動風箏11的線繩13中至少一個 線繩被纏繞，以便在所述絞盤14a、 14b上施加所述線繩13的展開-再繞動 作；可能的是，每個線繩13可通過適當?shù)膫魉拖到y(tǒng)20以包含在風箏11 和各個絞盤14a、 14b之間的長度被驅動；以便施加線繩的同步的、相等 的展開-再繞動作，在一個優(yōu)選的實施例中，絞盤4a、 4b具有直徑相同的 巻筒并且都被鍵接合到第一驅動電機12的相同的驅動軸12a上；
-至少一個適用于控制至少一個滑塊16的平移運動(例如，沿箭頭 Ft所示的方向)的第二驅動電機15，該滑塊裝配有至少兩個用于分開線 繩13的傳送的滑輪17，以便執(zhí)行兩個線繩13的差動控制動作。特別是， 為了執(zhí)行上述平移運動，第二驅動電機15可通過至少一個齒條式機械裝 置15a與滑塊16協(xié)作，該機械裝置15a用至少一個通過第二驅動電機15 致動的驅動齒輪15b制成，所述驅動齒輪15b嚙合在至少一個與滑塊16 形成一體的齒條15c上，滑塊16的平移運動的方向FT顯然取決于齒輪15b
的旋轉方向(例如用箭頭FK指示)。
可能的是，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)10還可包括
-至少一個用于吸收在線繩13上的風箏11的牽引力的變化的阻尼系 統(tǒng)18，所述變化有可能通過風的湍流產(chǎn)生，
_至少一個測力傳感器19，制成例如測力儀，適用于對牽引力的瞬時
值進行評估，該值通過風箏飛行的控制系統(tǒng)既可用于優(yōu)化所產(chǎn)生的動力， 又可執(zhí)行干預以在很高的風紊(湍)流的情況下，將結構超載的風險降至 最低。
還可以看到，在本發(fā)明的用于執(zhí)行風箏飛行的控制的系統(tǒng)10中，第一 驅動電機15所需的功率非常低，因為通過兩個線繩13經(jīng)滑輪17施加在 滑塊16上的牽引A大多被抵銷。此外，與滑塊16的運動有關的慣性非常 低(相對于絞盤14a、 14b的慣性)，提供了在控制風箏11的飛行中的高 響應的預備狀態(tài)。
權利要求
1.一種系統(tǒng)(10)，所述系統(tǒng)用于執(zhí)行至少一個通過線繩(13)控制和驅動的風箏(11)的飛行的自動控制，其特征在于，所述系統(tǒng)(10)包括-至少一個適用于在各個絞盤(14a、14b)上施加所述線繩(13)的展開-再繞動作的第一驅動電機(12)；-至少一個適用于執(zhí)行所述線繩(13)的差動控制動作的第二驅動電機(15)。
2. 按照權利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述第一驅動電 機(12)驅動所述兩個絞盤(14a、 14b)的旋轉。
3. 按照權利要求1或2所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述絞盤(4a、 4b)具有相同直徑的絞盤巻筒并且都被鍵接合到所述第一驅動電機(12) 的相同的驅動軸(12a)上。
4. 按照權利要求1所述的系統(tǒng)(IO)，其特征在于，每個所述線繩(13) 都以包含在所述風箏(11)和各個絞盤(14a、 14b)之間的長度通過傳送 系統(tǒng)(20)被驅動。
5. 按照權利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述第二驅動電 機(15)驅動至少一個滑塊(16)的平移運動(FT)，所述滑塊裝配有至 少兩個用于分開傳送所述線繩(13)的滑輪(17)。
6. 按照權利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述第二驅動電 機(15)適用于通過至少一個齒條式機械裝置(15a)與所述滑塊(16) 協(xié)作，所述齒條式機械裝置包括至少一個驅動齒輪(15b),所述驅動齒輪 (15b)通過所述第二驅動電機(15)驅動，并與至少一個與所述滑塊(16) 形成一體的齒條(15c)嚙合。
7. 按照權利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，包括至少一個適 用于吸收在線繩(13)上的風箏(11)的牽引力的變化的阻尼系統(tǒng)(18)。
8. 按照權利要求7所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，包括至少一個適 用于對所述牽引力的瞬時值進行評估的測力傳感器(19)。
9. 按照權利要求8所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述測力傳感器 (19)為測力儀。
全文摘要
描述了一種用于執(zhí)行至少一個通過線繩(13)控制和操縱的風箏(11)的飛行的自動控制的系統(tǒng)(10)，包括至少一個適用于在各個絞盤(14a、14b)上施加該線繩(13)的展開-再繞動作的第一驅動電機(12)以及至少一個適用于執(zhí)行該線繩(13)的差動控制動作的第二驅動電機(13)。
文檔編號B63H9/06GK101553397SQ200780045630
公開日2009年10月7日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權日2006年12月11日
發(fā)明者卡羅·諾弗拉, 安德列亞·米蘭尼斯, 馬里奧·米蘭尼斯 申請人:凱特金科研有限公司