智能舷梯梢端的制作方法

文档序号:21365415发布日期:2020-07-04 04:40阅读:289来源:国知局
智能舷梯梢端的制作方法

本申请涉及用于将人员或设备转移至船舶或从船舶转移的舷梯。



背景技术:

舷梯操作通常用于在浮动船舶与其他固定或浮动结构之间转移人员和货物。在风能行业中,舷梯转移是在服务船与风力涡轮机之间转移人员、设备或货物以执行维护任务的最常见方式之一。这也是在近海住宿船(floatel)与其他固定或浮动结构之间转移人员的常见方式。

在近海舷梯操作中,通常需要使用舷梯来转移有很少或没有海上经验的人员。对于操作者而言,提高的舒适度和安全性具有重要价值。舷梯的操作窗口的增加不仅可以放宽操作者的要求,而且可以减少对允许操作船舶和舷梯的条件的限制,从而提高生产率和可用性。

当将人员转移至船舶和近海平台或设施上或从船舶和近海平台或设施转移人员以例如用于风电场设施的调试或维护时,使用舷梯来将船舶与设施桥接。舷梯通常安装在船舶上。通常,对舷梯进行运动补偿,使得舷梯的远端部相对于设施上的着陆点具有最小限度的运动或者理想情况下没有运动。舷梯的远端部可以替代地被称为舷梯梢端。

在桥接的同时保持安全状况的挑战之一是确保舷梯梢端不会从着陆点或区域偏移或滑落,尤其是在转移人员或货物期间不会从着陆点或区域偏移或滑落。有不同的方法可以确保这种安全操作。

三种主要方法是:

1.悬停:其中,舷梯离开设施上的着陆区域短的距离悬停。除了设置为例如防止人员或设备被卡入或落入梢端与设施之间的间隙内的简单的唇缘或板之外,舷梯的远端部或梢端不与设施进行物理接触。这样的唇缘或板仅设置为安全特征而不是操作特征。

2.物理锁定:其中,舷梯梢端被夹持或机械接合至设施上的合适结构或机构,使得梢端机械地锁定就位于设施上的期望点。

3.缓冲器:其中,舷梯梢端被以给定的水平力朝向着陆平台或着陆部位推压。水平力使舷梯梢端与设施上的着陆部位通过梢端与着陆部位之间的摩擦联接而接合。

在物理锁定原理和缓冲器原理两者的情况下,舷梯均可以被实现为被动型。在缓冲器原理的情况下,作用力、即梢端与着陆部位之间的侧向力和竖向力应当小于梢端与着陆部位之间的静摩擦力,以保持摩擦联接。类似地,在物理锁定原理的情况下,作用力应当小于相关的机械极限,使得舷梯梢端与设施之间的物理锁定继续保持。

在悬停原理的情况下,其中一个主要优点是不需要舷梯与平台之间的特定接合部或联接件,然而,在不要求精确的传感器、致动器和/或控制系统的情况下保持梢端相对于设施上的参考点的最小运动可能是困难的。

在诸如风速、风向、波浪和海洋活动等环境条件下,海洋环境在确定作用于舷梯梢端的力的类型方面可能是非常动态的。此外,诸如温度、降水、湿度、梢端的表面状况以及着陆部位之类的因素决定了舷梯梢端与设施上的着陆部位之间的接触摩擦系数。基于缓冲器的系统通常对梢端与着陆部位之间的接合部具有较少的要求,但是存在下述风险:作用力超过着陆部位与舷梯梢端之间的静摩擦力,从而导致不期望的梢端运动,即梢端的滑移或滑落。所述环境条件和因素及其变化的组合可能使得难以确定多少水平力将足以保持稳定且可靠的接触。

与基于缓冲器的系统一样,基于物理锁定的系统也可以允许被动舷梯控制。由于基于物理锁定的系统不像缓冲器类型那样依靠摩擦联接,因此物理锁定非常适合潮湿条件,其中与干燥条件相比,潮湿条件下的静摩擦力将会减小。此外,由于物理锁定,舷梯梢端被引导并机械地保持在期望的位置。然而,这种原理的缺点在于:其要求着陆部位具有与舷梯梢端兼容的接合部以使得能够建立物理锁定。这可能需要特定类型的舷梯来服务于安装特定种类的着陆机构的设施,从而限制了使用同一艘服务船来服务于不同种类的设施的灵活性。另外,物理锁定的典型实现方式导致舷梯与设施之间的台阶,从而使得难以转移诸如托盘之类的货物。



技术实现要素:

现有技术固有的问题中的至少一些将被示出为通过如独立权利要求中所指定的本发明的特征来解决。

根据以下对特征的详细描述,与本申请一致的其他特征和组合将变得明显,下面这些特征可以被组合以形成本公开的范围内的未在本文中明确阐述的其他布置。

在本公开中,术语“舷梯的远端部”、“通道的远端部”、“舷梯的梢端”和“通道的梢端”可互换使用。此外,术语“步行桥”和“通道”可互换使用,而不影响本发明的范围或一般性。

附图说明

在下文中参照附图来描述示例性布置。本公开中所包括的附图不一定按比例绘制,不限于本文公开的本发明的范围或一般性。

图1示出了具有五个自由度(“dof”)的铰接式舷梯的示例;

图2示出了安装在船舶上的铰接式舷梯以及船舶的至少一些自由度;

图3示出了在舷梯的远端部处安装有轮单元的铰接式舷梯;

图4a示出了具有端部执行器的舷梯的俯视图;

图4b示出了具有图4a中所示的端部执行器的舷梯的侧视图(图4b);

图4c示出了使用摄像头作为辅助位置传感器的着陆过程的框图;

图5是横向力控制的流程图;

图6是侧向力控制的流程图;

图7是梢端位置控制的流程图;

图8示出了半轮端部执行器;

图9a和图9b分别示出了半轮端部执行器的变型及其侧视图;

图10示出了利用带作为外表面的端部执行器;

图11a和图11b示出了具有多个轮的端部执行器的变型,以及具有多个轮的端部执行器的部署视图;

图12a至图12c示出了带的某些变型;

图13示出了使用球形件作为可旋转元件的多维端部执行器;

图14a和图14b示出了安装在叉状件中的用于实现多维运动的基于轮的端部执行器;

图15示出了使用安装在叉状件中的基于轮的端部执行器能够实现的某些运动;以及

图16示出了用于在不需要与设施断开连接的情况下竖向地重新定位叉状件端部执行器的方法。

具体实施方式

图1示出了舷梯、或者更具体地说是具有五个自由度(110、120、130、140和150)的铰接式舷梯的示例。舷梯包括安装在船舶101上、例如安装在船舶101的船甲板上的基座105。舷梯还包括通道或步行桥102。通道102的近端部102p连接至基座105。在这种情况下,通道102被示出为两个部分,即,朝向近端部102p的部分102a和位于通道102的远端部102d处的部分102b。本文所示的舷梯的五个自由度是:

·绕基座的轴线103的回转或旋转运动110;

·基座105相对于且垂直于船舶101的表面的倾斜或枢转运动120;

·沿着基座105的轴线的垂荡或竖向运动130;

·通道102相对于且基本上垂直于基座105的轴线103的变幅或枢转运动140;以及

·用于调整通道102的近端部与远端部之间的线性距离的横向或线性运动150。

为了进一步详细说明,通道102相对于且基本上垂直于基座105的轴线103的变幅运动140在此意味着通道及其附接至或连接至基座105的近端部102p相对于基座105移动,使得基座的轴线103与通道102之间的角度由于通道的所述变幅运动140而改变。类似的评论也适用于基座的倾斜运动120。此外,用于调节通道102的近端部与远端部之间的线性距离的线性运动150意味着通道或步行桥的两个部分102a和102b可以相对于彼此伸出或收回。

垂荡130可以例如通过可伸缩的基座比如伸缩式基座来实现,或者由于能够沿着基座105竖向地行进的通道装置而实现。能够沿着基座竖向地行进的通道装置意味着通道102的近端部102p能够沿着基座105的轴线103竖向地移动和定位。

需要三个自由度以将通道102的远端部102d定位在给定的目标位置处。给定的目标位置可以是坐标系上的相对于参考点的三维地点,其中参考点相对于坐标系是固定的或可变的。

本领域技术人员将理解的是,可以使用诸如液压、气动或电动致动器、缆索和绞盘机构、齿轮箱等机械装置中的任一者或组合来实现以上定义的不同类型的运动。还应当理解的是,通道102的伸出和收回可以例如通过伸缩式通道甚至惰钳式结构来实现。通道102甚至可以具有多于两个的部分。机械装置或结构的特定选择既不限制本发明的范围,也不限制本发明的一般性。这些不同的自由度或接头可以用于补偿例如由环境干扰引起的不期望的运动,从而保持舷梯相对于参考点大体上静止。

现在参照图2,其示出了包括安装在船舶101上的基座105和通道102的舷梯。在这种情况下,船舶101还具有至少3个自由度,这3个自由度分别对应于以下运动:围绕艏摇轴线z的艏摇(yaw)210、沿着纵摇轴线y的横荡(sway)220、以及沿着横摇轴线x的纵荡(surge)230。当基座基本上垂直于船舶101的水平甲板时,艏摇轴线z基本上平行于基座105的轴线103。至少三个自由度可用于控制围绕竖向轴线z的旋转210、分别沿着轴线x和y的平面运动220和230。例如,可以通过使用动态定位(“dp”)系统来完成对这三个自由度的控制。通常,航海船舶具有六个自由度,但是并不是所有的自由度都被直接控制。通常,对于具有dp控制的船舶,x、y和艏摇是受控的。

图3示出了舷梯的立体侧视图,其说明了本申请的一方面。因此,通过将示出为轮单元310的可旋转单元或端部执行器单元安装在舷梯的远端部102d上,在舷梯中引入了至少一个附加的自由度。轮单元310还以同一部分305a(其示出为安装在舷梯的远端部102d处)的放大视图305b被示出。虚线306是引线,指示放大视图305b对应于另一视图305a。放大视图305b的底侧已经朝读者略微旋转,使得与轮单元310有关的一些其他元件中的一些元件的图示对于读者可以变得可见。轮单元310包括可旋转元件,该可旋转元件优选地是圆形的,在图3中被示出为轮315。轮315具有给定的半径335。轮315能够绕旋转轴线311旋转。旋转轴线311如图中所示至少大体上平行于基座的轴线103。轮单元310安装在远端部102d处,使得轮315可以在舷梯部署于设施上时接触设施上的选定着陆区域。该设施未在图3中示出。轮315能够旋转,使得由于轮315的旋转312,轮315可以至少水平地、即至少沿着y轴在已经部署了舷梯的设施的表面上行进一定距离,并且旋转轴线311至少大体上平行于基座的轴线103。轮315优选地能够沿着旋转轴线311在两个方向上旋转。图3中的y轴指向图3所示的图纸的内侧。当将舷梯部署至设施时,轮315沿着x轴以预定横向力被压向设施的表面。所述预定横向力可以利用横向力施加,例如使用横向运动150来施加。横向运动150可以例如由棱柱接头提供。在本公开中先前已经说明了用于提供这种运动的可能替代方案。可以根据操作参数和主要条件来确定所述预定横向力。所述主要条件可以包括诸如环境因素、海洋活动等之类的参数。操作因素可以包括与着陆部位和轮315的表面状况有关的参数。

根据本申请的另一方面,反馈环用于调节预定横向力。因此,使用至少一个传感器来测量在轮中引起的运动,所述至少一个传感器用于计算将轮朝向着陆部位推压的力。所述至少一个传感器可以是力传感器和/或可以是测量提供横向运动150的机构的/机构中的位置或位移的位置传感器。该机构的各种可能的实现方式已在前面论述过,即,该机构可以是棱柱接头或任何其他种类的替代物或其组合。替代性地或另外地,所述至少一个传感器可以位于轮单元310中。当位于轮单元中时,所述至少一个传感器可以测量横向力和/或指示横向力的位置/位移。

根据另一方面,轮单元310可以操作性地联接至用于感测轮315的位置的诸如旋转编码器之类的位置传感器。替代性地或另外地,轮单元310可以操作性地联接至用于感测轮315的速度的速度传感器。替代性地或另外地,轮单元310可以操作性地联接至用于感测与轮315相关的或作用在轮315上的力的力传感器。替代性地或另外地,轮单元310可以操作性地联接至致动器,该致动器用于使轮315产生运动。产生轮315的旋转意味着轮315由致动器驱动,例如以将轮单元定位在相对于参考点的特定位置处或特定位置附近。所述参考点可以是地球上的任何固定点。替代性地,在设施是浮动设施的情况下,参考点可以例如是设施上的将部署具有轮单元310的舷梯的点。在这种情况下,可能需要保持舷梯相对于浮动设施大体上静止,而不是相对于地球上的固定点静止。对于本领域技术人员将明显的是,对于固定设施,位于地球上任何地方的参考点还包括固定设施上的参考点。当在此被示出为可旋转元件致动器320的致动器是诸如电动马达之类的电致动器时,轮单元310还可以包括用于测量到马达的电流或功率的传感器。根据另一方面,电动马达可以是步进马达之类的马达,其中可以通过向该马达发送预定的驱动信号来精确地影响转子的位移。步进马达可以是旋转型或直线型步进马达。

来自位置传感器或者被设置为根据远端部的位置输出输出信号的任何其他传感器的输出可以被输入至处理单元。处理单元可以将传感器的输出与预定参考信号进行比较以生成误差信号。应当理解的是,此处的预定参考信号表示远端部的期望位置。因此,从处理单元输出的误差信号可以用于实现远端部的运动,使得远端部大体上对准在期望位置处或期望位置附近。大体上对准在此意味着远端部位置对于与期望位置成功对准而言处于可接受的公差内,使得实现运动的致动器可以停止将远端部驱动得更远。在传感器包括处理单元的情况下,传感器可以提供取决于远端部相对于期望位置的位置的输出信号。在一些情况下,例如在相对于可旋转元件的运动测量远端部的位置的情况下,传感器的输出信号甚至可以取决于可旋转元件的运动。

将理解的是,处理单元可以是诸如计算机处理器之类的模块。处理单元可以是任何类型的计算机处理器,比如dsp、fpga或asic。处理单元可以进一步包括机器学习模块。处理单元还可以包括人工智能处理器。处理单元可以是单独的模块,或者处理单元甚至可以是本文论述的控制器——例如,dp系统控制器、舷梯控制器、端部执行器单元控制器、回转控制器等——中的任一控制器的一部分。还将理解的是,在一些情况下,处理单元可以是非电模块,即基于非电的信号。技术人员将理解的是,非电控制器在本领域中也存在,比如气动控制器和液压控制器。此外,非电控制器和电控制器的组合也是可能的。

远端部的运动可以使用可旋转元件致动器320来实现,或者可以使用回转致动器来实现,或者可以使用动态定位(“dp”)系统或者甚至可旋转元件致动器320、回转致动器和动态定位系统的任意组合来实现。稍后将在本公开中论述该操作模式和其他操作模式。

在图3中,致动器的一个示例被示出为致动器320。致动器可以是马达,例如电动马达、电伺服系统,或者致动器甚至可以是液压马达、气动马达或者甚至其组合。致动器320或马达可以是旋转型,或者甚至是直线型。在线性马达的情况下,轮315的旋转运动可以通过任何合适的转换系统来实现,比如蜗轮系统或齿条小齿轮系统。当致动器320是旋转型时,致动器320可以通过任何合适的联接系统325来驱动轮315。联接系统325可以是齿轮系统、传动系或齿轮箱,或者联接系统325甚至可以是带或链驱动系统,或其组合。当是旋转型致动器时,致动器320甚至可以与轮共用其轮轴或转子。优点可以是:可以避免单独的联接系统325,从而节省成本。在另一方面,致动器320可以与轮315结合在一起。在需要不使用端部执行器或轮单元310功能的情况下将舷梯部署在设施上时,轮单元310甚至可以包括例如用于使轮315、或者甚至整个轮单元310收回的多个致动器。可以使用任何(一个或多个)附加的致动器来调节轮单元310的竖向位置,例如预先部署至设施,甚至随后部署,根据另一方面例如用于精细地调整变幅运动140。为了控制沿着z轴的运动,可以将轮315安装在能够绕x轴旋转的叉状件上。替代性地或另外地,轮315可以是全向轮。轮315甚至可以由多个轮或全向轮或者基于带的系统组成。端部执行器单元或可旋转单元类型的其他非限制性示例将在本公开中稍后提供。

如已经论述的,设施可以是固定设施或非固定设施,比如浮动设施。替代性地或另外地,轮单元可以操作性地联接至防滑移系统。防滑移系统可以使用操作性地联接至轮单元310的至少一个传感器来检测远端部120d处的滑移情况。根据另一方面,所述防滑移系统可以随后使用致动器将轮单元或远端部重新定位在轮单元或远端部在发生滑移情况之前所在的先前位置处或附近。作为轮单元操作性地联接至上述各种传感器、致动器和系统的替代方案,上述各种传感器、致动器和系统中的至少一些可以包括在轮单元310内。

根据一方面,轮单元310用于感测和控制舷梯的运动、特别是远端部102d的运动。当朝向设施部署时,由于轮315被以横向力推靠着陆表面,因此在轮315与设施上的着陆表面之间将存在摩擦力。当扭矩施加至轮315时,侧向力将施加在舷梯上。如果轮315是安装在如上所述的能够绕x轴旋转的叉状件上的类型,或者如果轮315是全向轮型,则施加在舷梯上的力可以包括侧向分量和竖向分量两者。

根据一方面,具有附加致动器——比如,用于实现在基座中的回转运动110的致动器——和轮单元310的舷梯能够由舷梯控制系统控制,使得控制系统可以控制回转运动110和轮315的旋转312,以用于控制舷梯系统的总体水平运动。回转运动可以由回转控制器控制。回转控制器可以是单独的控制器或者是舷梯控制系统的一部分或模块。类似地,轮315的旋转可以由位置控制器控制。位置控制器可以是单独的控制器或者是舷梯控制系统的一部分或模块。总体水平运动是指沿着y轴的运动。因此,舷梯控制系统可以控制回转运动110以实现粗调,而轮315的旋转运动312实现舷梯位置相对于参考点的微调。替代性地或另外地,对慢速运动的校正可以通过对回转运动110的控制来实现,而对快速运动的校正可以通过轮315的旋转运动312来实现。从环境的角度来看,慢速运动或慢速动力学可以被认为是对应于稳态风力的慢速运动或慢速动力学,而快速运动或快速动力学可以被认为是对应于风力中的阵风的快速运动或快速动力学。舷梯因此可以执行至少两种控制功能,首先是通过测量作用在远端部102d与着陆部位之间的侧向力以产生测得的侧向力值来进行回转控制。取决于所测得的侧向力值的信号被馈送至回转控制器,以使远端部102d处的侧向力最小化。如此,可以至少大体上减小作用在通道上的不期望的侧向力的量。例如,由于风或其他环境因素,可能会产生不期望的侧向力。在第二功能中,轮315可以例如通过位置控制器旋转,以将远端部102d定位在期望位置。因此,回转控制器和轮控制器协作以将远端部102d定位成大体上接近期望位置。

根据另一方面,轮单元310可以包括轮单元控制器,而不是由舷梯控制系统直接操纵的轮单元310。然后,舷梯控制系统可以与轮单元控制器一起工作以实现上述功能中的至少一些功能。轮单元控制器可以是舷梯控制系统内的单独的控制器或模块。

根据另一方面,轮单元310用于例如通过使用力或扭矩传感器来测量轮315上的扭矩。测量可以是连续的或间歇的。当轮315未由致动器驱动时,轮315上的扭矩指示作用在设施与远端部102d之间的侧向力。轮扭矩因此可以用于执行如上所述的回转控制,例如通过将轮扭矩用作(或生成)取决于所测得的侧向力值的信号以馈送至回转控制器。在轮315由致动器驱动的情况下,可以通过从在轮315处测量的总扭矩减去由致动器施加的用于驱动轮315的力或扭矩来计算表示侧向力的扭矩值。因此,可以针对受驱动应用和非受驱动应用提取侧向力值。此外,为了执行这样的计算,可以使用系统的模型。

替代性地或另外地,轮单元310还测量轮315的位置。当舷梯被部署并且轮315以预定的力与设施上的着陆表面接触时,轮控制器可以用于驱动轮315,使得远端部102d对准于着陆表面上的期望位置。对远端部102d的所述驱动可以在将舷梯部署至设施之后立即进行,也可以实时进行,以抵消外力。先前已经给出了外力的示例,外力可以是海洋活动、风或其他环境现象。因此,可以增加舷梯操作的操作窗口,并且可以使需要重新连接以定位舷梯的情形减至最少。替代性地,如果轮单元310不具有专用的轮控制器,则所述驱动可以由舷梯控制器或另一控制系统来完成。扭矩传感器可以是单独的传感器,或者可以结合在致动器320或用于驱动轮310的马达内。如前所述,通过驱动回转致动器(例如,通过回转控制器驱动回转致动器)大体上补偿了与环境有关的力,比如风力,其中,轮310可以用作侧向力传感器。这可以至少大体上降低滑移情况的可能性。

上面提及的“需要重新连接的情形”是指不期望的滑移情况。针对任何不期望的滑移情况,作为附加的安全措施,如果例如由于强阵风等而确实发生了滑移并且这种滑移情况可能已使远端部102d移动至不期望的位置,则位置控制用于将远端部102d重新定位回到期望位置。辅助位置传感器或测量可以用于辅助这种重新定位。

图4a至图4b示出了具有旋转端部执行器的舷梯440的另一视图。为了简单起见,在图4a和图4b中不是所有的自由度都是可见的,例如,为了简单起见在图4a和图4b中未示出垂荡运动130,但是本领域技术人员将理解的是,在图4a和图4b中未示出的这些和其他特征可以存在于进一步论述的示例中。

旋转端部执行器已经被实现为轮单元310。在图4a中所示的舷梯440的俯视图中,轮单元310、更具体地为轮315被示出为在设施或接纳结构400的着陆表面401上的点402处与设施400接触。在该示例中,点402是期望的目标点,即,舷梯440的远端部102d已经对准在使用舷梯440转移人员或货物所期望的位置。一旦轮315、尤其是舷梯440的远端部102d已经到达相对于设施400的期望位置,则轮可以被锁定就位,使得梢端或远端部102d相对于通常位于着陆部位或设施400上的期望位置或参考点保持大体上接近。将轮315锁定就位意味着:只要远端部102d保持在设施400上的期望位置的预定极限内,就阻止轮进一步旋转。替代性地,远端部102d的位置可以由传感器——比如位于轮单元315中的旋转/位置传感器,和/或辅助位置传感器416——进行测量以生成远端位置信号,并且如果远端位置信号值越过特定极限,这表明远端部102d已从期望位置偏移了一定距离,则使用回转致动器和/或轮单元致动器320将远端部102d致动回到期望位置处或期望位置附近。当轮被锁定在期望位置402处或大体上接近期望位置402时,远端部102d由于在轮315与设施400的表面401接触的点处与着陆表面401之间的摩擦力而保持就位。

因此,在图4a至图4b中,轮315的与着陆点402接触的部分与着陆点402之间的摩擦力将形成摩擦联接,如先前说明的缓冲器原理那样。在部署舷梯440的过程中,即,在使轮到达或接近着陆点402时,轮可以首先在接近着陆点402的任何地方接触设施表面401;如果没有足够接近期望着陆点402,则轮315可以通过沿旋转轴线311旋转而被驱动,以使远端部102d沿y轴移动,使得轮315相对于期望着陆点402对准得足够接近。为此,轮315应该与设施表面401接触。当轮315不与表面401接触时,沿y轴的调整例如可以通过使用沿回转轴线103将基座105相对于基部406驱动的另一致动器利用基座105的回转运动110来实现,该回转运动110通常由回转致动器完成。根据一方面,舷梯可以通过借助于力传感器测量横向力、即测量是否存在使轮315推靠设施400的力来检测轮315与设施的接触。在舷梯远端部102d与设施之间没有接触的情况下,将没有反作用力施加在舷梯440上。当舷梯440已经部署并且轮315与表面401接触时,轮315以及因此舷梯将受到相等且相反的力(反作用力),该力可以由放置在轮单元310内和/或甚至在舷梯440中的另一适当位置处的力传感器测量。

轮可以由通过联接系统325操作性地联接至轮315的致动器320、比如马达驱动。所示的在该示例中实现的联接系统325是带或链式系统。替代性地,联接系统可以是如先前所说明的其他类型中的任一类型。轮315与接纳结构或设施400的着陆表面401接触的点402可以被称为舷梯的梢端。仅作为示例示出了接纳结构400的仅一小部分,对设施的形状没有具体的限制。从之前的论述可以理解的是,梢端位于舷梯440的远端部102d处。在实际情况下,由于轮的至少外表面的弹性性质以及由于所施加的横向力将轮315朝向接触点或接触区域402迫压,因而接触点402将是接触区域。因此,在实际情况下,轮315的弹性部分中的至少一些弹性部分将沿着设施表面401发生变形或变平,由此接触点402可以实际上是接触区域。然而,为了便于论述,在不影响本发明的范围或一般性的情况下,接触区域在本文中可以被认为是接触点402。在接触点402处,示出了作用在设施的表面401与轮315之间的侧向力418。在图3中仅出于示例性目的示出了侧向力418的方向。实际上,任何作用力的方向和大小都将取决于操作条件和环境条件。侧向力418可以表示轮315与接触点402之间的摩擦力。例如,出于安全目的,在舷梯440的顶侧405上安装有唇缘403或防护板。唇缘403用于货物和人员的无台阶转移,并防止横穿舷梯的任何人员或货物与轮单元310接触。

根据另一方面,辅助位置传感器416用于使舷梯440的远端部102d相对于参考点对准。辅助位置传感器416可以是提供目标的2d或3d图像的摄像头或者任何其他种类的位置跟踪传感器。根据另一方面,辅助位置传感器416可以通过使用附接在着陆区域附近的预定图案417来跟踪位置,使得轮315可以对准在设施400上的期望点402处或大致上接近期望点402。替代性地,当辅助位置传感器416是摄像头时,摄像头可以例如通过拍摄设施400的至少一部分的照片并且然后使用该照片将轮315对准于目标点402来生成摄像头自身的参照图案。基于各种设施和所需着陆点的照片数据库,摄像头可以拍摄实时照片以自动控制舷梯至设施的部署。根据另一方面,辅助位置传感器416可以是提供用于目标的三维信息的立体影像传感器。例如,如果辅助位置传感器416是摄像头,则该摄像头可以是立体影像摄像头以提供三维目标信息。立体影像摄像头可以用于提供无目标的图像采集。无目标的图像采集意味着无需任何有关着陆结构的预定信息就能够部署舷梯。

在图4c中示出了使用摄像头作为辅助位置传感器的着陆过程的示例。当接近设施时,船舶可以使用dp系统将船舶朝向设施定位。舷梯系统可以使用姿态及位置传感器、运动参考单元(“mru”)和全球定位系统(“gps”)490来相对于全球位置控制船的位置以及杠杆臂495。杠杆臂495是从船舶运动中心或传感器运动中心到舷梯基部的三维距离,使得旋转*臂=位移。然而,随着更加接近,系统可以切换455以利用摄像头416。摄像头可以如图所示定位在舷梯上,但是也可以放置在其他位置中,只要摄像头能够测量舷梯端部与结构上的将与舷梯端部连接的目标点之间的相对位置即可。

当使用摄像头416时,摄像头416检测目标点402的位置,该位置然后表示全球位置基准。摄像头将数据提供给正向动力学单元450,正向动力学单元450还优选地接收关于控制舷梯运动的接头和致动器的信息。

基于基部的位置p_b和目标点的位置p_ref,找到从基部到目标上的参考点的所需运动p_b_ref,并且在逆向运动学单元460中计算到达目标所需的接头坐标q_ref。这将转换465成用于致动器470的控制信号a_ref,致动器470使接头475移动到正确的位置中。如上所述,致动器a和接头q的状态和位置可以由合适的传感器或致动器驱动器测量,并且被传输480回到正向动力学单元450。根据摄像头的功能,这些数据中的至少一些数据可以替代性地通过对由摄像头416获得的图像进行分析来得到。

以此方式,本发明的实施方式结合有基于摄像头的参考系统以用于使舷梯移动,在将舷梯降落在海上风力涡轮机或类似结构上时,该系统可以是全自动的。

在舷梯440已经部署之后,辅助位置传感器416也可以用于检测轮315相对于期望着陆点402的滑移或偏移。这种偏移或滑移可以是由于环境条件所引起的干扰的结果。辅助位置传感器416的其他变型可以是超声波传感器、使用激光或其他光源的反射传感器,或者辅助位置传感器416甚至可以是辅助轮。替代地或另外地,可以由舷梯440的操作者来完成或辅助对部署的控制。本领域技术人员将理解的是,关于本申请的其他变型和图4中说明的功能的其余部分,可以选择使用辅助位置传感器416和/或图案417。

在没有辅助位置传感器416的情况下,轮单元中的位置传感器可以用于检测偏移。这样的位置传感器可以测量表示轮315的旋转的旋转位置。

现在参照图4b,其示出了舷梯440的侧视图,其中,还示出了横向力408的表示,轮315被以该横向力408朝向接纳结构400推压。更具体地,力408被示出为响应于舷梯在接触点402处施加在设施400上的横向力的反作用力。还示出了横向力致动器410。横向力致动器410用于通过横向运动150来施加横向力。横向致动器410可以例如是棱柱接头或本公开中先前说明的其他类型。根据一方面,横向力致动器410还包括力传感器,该力传感器用于测量横向力408,并且通过使用该力传感器来测量轮315与设施400的表面401的接触的存在。致动器或马达320可以具有内置扭矩传感器,或者轮单元310可以具有单独的扭矩传感器。同样在图4b中,基座105被示出为安装在舷梯基部406上。可以使用一个或多个单独的致动器(图4中未示出)来实现基座105相对于基部406沿着回转轴线103的回转运动110。还示出了变幅轴线301,变幅运动140沿着变幅轴线301进行。变幅运动可能需要至少一个单独的致动器(图4中未示出)。用于实现舷梯440中的各种运动的各种致动器由舷梯控制系统直接或间接地控制。舷梯控制系统还将接收多个传感器输入。这样的传感器输入可以来自与舷梯440中的各个自由度中的至少一些自由度相关联的位置传感器、力传感器、速度传感器。

根据另一方面,致动器320使用反馈控制。反馈控制可以包括一个或多个操作模式。在第一操作模式中,致动器320将在扭矩控制下运行以限制滑移的可能性。另外,来自辅助位置传感器的另一反馈可以用于将梢端定位在期望的着陆点处。除反馈控制之外,作为单独的控制器或一体的控制器的控制系统还可以包括用于回转致动器和轮致动器的级联控制器,以控制分别与回转致动器和端部执行器有关的位置、速度、力和扭矩中的一项或任意项。在这种控制结构中,回转控制环回转可以利用来自轮单元的反馈来控制扭矩,而轮致动器控制远端部的速度和位置。

根据一方面,轮单元310还包括用于防止轮310沿着旋转轴线311的不期望旋转的锁定装置。锁定装置可以是制动器,例如机械制动器或电制动器、或它们的组合。锁定装置可以作用在轮315、或联接装置325、或致动器320、或者甚至其组合上。根据另一方面,锁定装置可以结合在致动器320中。当使用齿轮箱、传动系或齿轮系类型的联接系统325时,取决于转换比,这种锁定装置甚至可能是冗余的。例如,由于致动器320与轮315之间的高转换比,可能仅能够通过使致动器320旋转而引起轮315的旋转,而其它方式不能引起轮315的旋转。替代性地,锁定装置可以是齿轮箱或齿轮系内的棘齿型锁定单元。

当轮315接触并锁定在期望的接触点402处时,只要作用在轮315的接触点402处的侧向力418不超过摩擦力,轮315以及因此远端部102d就将保持处于期望位置。比摩擦力大的侧向力将导致舷梯440在回转方向110上加速。例如,可以通过增大横向力408来增大摩擦力。

基于上述申请的配置方式,可以使用以下操作情况。

非受驱动轮:

轮315不由致动器320驱动,即,不存在或不使用致动器320。轮单元310仍然可以包括至少一个传感器,例如用于测量轮的旋转位置的位置传感器。在这种情况下,由回转致动器产生的回转运动110可以用于将舷梯朝向设施400上的期望点401定位。回转致动器例如可以放置在舷梯基部406中或附近。回转致动器使基座105相对于舷梯基部406旋转。轮与设施400的表面401的接触状况通过使用测量横向力408的力传感器来检测。横向力408可以被调节成在轮315与表面401之间具有足够的摩擦联接。然后,由于由回转致动器引起的回转运动110,轮315沿y方向在表面401上滚动,直到轮315充分接近期望的接触点402为止。如所理解的,为了使舷梯对准,代替对轮相对于期望的接触点402的位置进行测量,还可以对远端部102d相对于相应的期望参考点的位置进行测量。对准可以例如通过使用辅助位置传感器416来完成。替代性地或另外地,对准可以由操作者来完成或由操作者辅助。当对准符合要求时,可以例如通过锁定回转致动器将舷梯锁定就位。替代性地或另外地,如先前所说明的,轮315可以被锁定就位。如果轮发生滑移或偏移或者当轮发生滑移或偏移时,回转致动器被启用以将远端部102d往回驱动就位。假设横向力保持轮315与表面401的接触,则轮315将由于由回转致动器产生的回转运动110而朝向期望的着陆点402往回滚动。舷梯控制系统可以另外控制舷梯440的各种致动器以补偿环境干扰,使得舷梯相对于设施400保持大体上静止。这种方法的优点可以在于:舷梯440始终保持与设施接触,并且即使舷梯与设施400接触,控制系统也能够至少操纵舷梯440沿y轴的运动。

受驱动轮:

在这种情况下,与非受驱动情况不同,轮315也可以由致动器320驱动。在这种情况下,例如,回转致动器可以用于使远端部朝向期望的着陆部位或参考点粗略对准。然后,将轮315降落在设施的表面401上。通过测量横向力408来检测接触,然后使用致动器320来驱动轮315,以使轮与期望的着陆点402精确对准。如所理解的,为了使舷梯对准,代替对轮相对于期望的接触点402的位置进行测量,还可以对远端部102d相对于相应的期望参考点的位置进行测量。对准可以例如通过使用辅助位置传感器416来完成。替代性地或另外地,对准可以由操作者来完成或由操作者辅助。当对准符合要求时,舷梯可以例如通过锁定轮单元致动器320而锁定就位。替代性地或另外地,如先前所说明的,轮315可以被锁定就位。当轮发生滑移或偏移时或者如果轮发生滑移或偏移,轮单元致动器320被启用以将远端部102d往回驱动就位。假设横向力保持轮315与表面401的接触,则轮315将由于由轮单元致动器320产生的旋转运动312而朝向期望的着陆点402往回滚动。舷梯控制系统可以另外控制舷梯440的包括轮单元致动器320在内的各种致动器,以用于补偿环境干扰,使得舷梯相对于设施400保持大体上静止。这种方法的优点可以在于:使用轮致动器320补偿了干扰中的至少一些干扰,其中轮致动器320是相对较小的系统,并且与必须移动回转致动器和舷梯440以补偿干扰的情况相比,轮致动器320通常反应更快速。与非受驱动情况相比,使用轮单元致动器320的补偿可以具有明显较小的时间常数,可以引起对更快速的干扰的补偿以及闭环系统的更好的稳定性。替代性地或另外地,由于轮单元致动器320被放置成更接近被定位或控制的点(即,远端部102d),因此轮单元致动器320通常将经历与回转致动器将经历的动力学不同的动力学。如将理解的,在舷梯系统方面,基于回转致动器的控制或回转动力学至少由于通道的弯曲而可以被表征为非最小相位系统。非最小相位系统对于可实现的性能和稳定性具有物理限制。根据本申请,紧邻着陆部位定位的端部执行器和/或测量单元使舷梯系统为最小相位系统。因此,可以实现更快速的反馈控制动力学。通过使用轮单元310实现对远端部102d的位置控制,可以从系统的传递函数中减小或消除系统的不期望的动力,比如舷梯臂102的挠曲。例如,如果使用回转致动器而不是轮单元致动器来实现运动,则这种不期望的运动通常会出现在舷梯系统的传递函数中。类似地,与在舷梯基座或基部处进行的测量相比,当使用更接近远端部102d定位的传感器进行测量时,至少一些远端部测量、比如测量远端部的偏移将具有优势。

将理解的是,上文论述的非受驱动轮模式和受驱动轮模式除了这些模式的组合具有新颖性和创造性之外各自本身也具有新颖性和创造性。

根据另一方面,舷梯控制系统可以例如分别基于慢速干扰和快速干扰在回转致动器与轮致动器320之间分配补偿。如前所述,从环境的角度来看,慢速干扰或慢速动力学可以被认为是对应于稳态风力的慢速干扰或慢速动力学,而快速干扰或快速动力学可以被认为是对应于风力中的阵风的快速干扰或快速动力学。根据另一方面,轮单元310还可以包括轮单元控制器。然后,舷梯控制系统可以进行通信,并且在需要的情况下可以通过轮单元控制器来控制轮315。

根据另一方面,一旦检测到轮315与表面401之间的接触,回转控制器就从主动模式(即,受驱动模式)转变为被动模式(即,关闭模式)。在这种情况下,仅使用轮致动器320来对远端部102d沿着y轴的运动进行控制。

无论是上文的受驱动情况还是非受驱动情况,都将理解的是,如果是在第一次尝试中舷梯没有在期望位置附近与设施400接触的这种情况,所提出的申请通常可以允许实现精确的对准,无需从设施400移除舷梯远端部102d以及将设施400与舷梯远端部102d重新连接。此外,非受驱动情况可以是也能够在受驱动情况下操作的舷梯系统的操作模式。

根据前面的论述,本申请可以因此用于:

a.降低舷梯滑出设施的风险:

例如,这可以通过以下方式来完成:测量横向作用力408,并使用回转控制器驱动回转致动器,并且因此使基座105相对于舷梯基部406旋转,以使作用在远端部或梢端102d的侧向力418最小化。

通过以防滑移模式使用轮单元310来避免滑移情况。例如,这可以通过限制轮扭矩来完成。估算最大轮扭矩的一种方式是计算给定摩擦力下的最大扭矩。然后,系统可以将扭矩限制在该值以下,以使轮315被驱动时的滑移情况的可能性最小化。根据另一方面,代替前面论述的对轮315的锁定,该功能也可以用作主动阻尼模式。轮315因此没有被锁定,而是被配置为主动阻尼器。轮315因此被允许移动,但是运动将被减弱。该模式在预期到侧向力418的较大变化以致可能发生滑移情况的情况下可能是有用的。通过将轮单元310配置为主动阻尼模式,可以至少大体上降低滑移的可能性。即使轮被允许偏移,轮也会随后往回滚动到期望位置402处或附近。防滑移模式的主要目的是防止由于由较大的侧向力引起的滑移而突然失去接触,而是让轮由于如此大的侧向力而偏移并且随后纠正偏移。如此,可以增强舷梯的稳定性和安全性。

b.提高安全性:

通过基于轮315与着陆表面401之间的摩擦来计算,例如通过使用所测得的横向力,将摩擦力估算为第一估算值。替代性地,轮单元310可以与着陆表面进行探索性接触并且测量轮315开始在表面401上滑移时的横向力408和侧向力418。所述侧向力可以例如由回转致动器引起。基于所述探索性接触,可以估算摩擦系数的值。在任一种情况下,无论是使用预定摩擦系数计算摩擦力还是通过探索性接触来测量摩擦力,系统都可以指示在主要情况下是否可能发生滑脱或滑移。

在已经发生滑脱或滑移的情况下,系统例如通过使用先前论述的辅助位置传感器416来检测这种情况。

c.在保持朝向平台的横向力的同时校正远端部或梢端102d位置的更安全且更容易的方法。

如果舷梯440的远端部102d没有降落在期望的着陆位置或接近期望的着陆位置,则远端部102d可以不需要为了调整梢端102d的位置而从设施400断开连接并重新连接。

通过在保持将远端部102d朝向着陆结构400推压的横向力的同时使端部执行器轮315旋转来实现对远端部102d的控制。

对于常规的静态橡胶缓冲器,静摩擦力和/或摩擦力将阻止利用回转致动器实现这种功能。

根据本文中提出的教示,这种情况下的典型操作方案可以是:

1.使用动态定位(“dp”)系统操纵船舶以接近待部署舷梯440的着陆结构或设施400。

2.当船舶在设施400的预定距离内时,舷梯控制系统控制舷梯的各种自由度以将舷梯定位成准备好与设施400接触。

3.轮315在表面401处接触设施400。使用横向力传感器检测接触状况。为了防止由轮315引起的通道远端部运动在通道臂102上产生不期望的扭矩/力,通道控制系统将回转致动器设置为被动模式或回转辅助模式。被动模式可以是:

a.完全被动模式,在该完全被动模式中,回转运动不是由回转致动器驱动,因此回转是基本上自由地移动;或者

b.净空(headroom)被动模式,在该净空被动模式中,回转控制器为轮致动器设定一定的运动范围或净空,以实现远端部运动。由回转控制器设定的特定运动范围使得轮致动器可以实现远端部102d的运动,同时避免由于轮致动器实现的运动与回转致动器运动或扭矩相冲突而在舷梯臂中产生不期望的扭矩。

在回转辅助模式下,回转致动器辅助轮致动器实现远端部运动。这可以通过轮控制器与回转控制器协作来实现。如前所述,轮控制器和回转控制器可以是舷梯控制器的子模块。

4.如果远端部102d不在沿着y轴的期望位置处,则轮315旋转以使远端部102d足够接近期望位置。远端部102d的期望位置可以例如对应于轮315在与表面401接触的同时位于期望着陆点402处或足够接近期望着陆点402。

上面的情况类似于前面论述的受驱动轮情况。作为回转致动器处于被动模式的替代,可以使用与非受驱动情况相似的功能,即回转控制器或舷梯控制器用于通过使用回转致动器使舷梯旋转来使轮315上的侧向力418最小化。

因此,根据一个方面,舷梯在协调控制模式下操作,在协调控制模式下,回转致动器和可旋转元件致动器被配置为在所述致动器协调地实现远端部的运动的控制模式下操作。协调控制模式可以是如上所述的被动模式、净空被动模式和辅助模式中的任一种。

图5示出了用于横向力控制(“tfc”)的流程图500。流程图500中所示的tfc可以在舷梯控制器中实现,或者其可以作为专用控制器、或者替代性地作为与舷梯系统有关的任何其他控制器的一部分或模块来实现。在开始或初始化501时,作为第一步骤502,tfc可以开始从横向力致动器410读取/获取第一扭矩或力信号。“扭矩或力”信号意味着是测量扭矩还是测量力取决于致动器的类型,即,旋转型或直线型。在任何情况下,第一扭矩或力信号都指示横向力,轮315被以该横向力推靠设施400。为了进一步阐明,从图4b可以观察到,横向力(参见对应的反作用力分量408)沿x轴作用。在随后的步骤503中,tfc检查根据第一扭矩或力信号测量的横向力的值是否等于期望的横向力值。期望的横向力值可以由操作者设定;替代性地或另外地,期望的横向力值可以由舷梯控制系统例如基于轮315的表面的摩擦特性、着陆部位的表面的摩擦特性、诸如温度、湿度、海洋活动之类的环境参数中的一项或任一项来计算,或者期望的横向力值可以是从由机器学习算法等生成的可靠的力值的数据库中选取的横向力值。如果测得的横向力值大体上等于期望的横向力值,则控制器进一步移至步骤505。如果测得的横向力值不等于期望的横向力值,则控制器移至步骤504并驱动横向力致动器410以对横向力致动器410进行调整或校正,直到所测得的横向力值变得大体上等于期望的横向力值。所述调整或校正可以例如是在将测得的横向力值与期望的横向力值进行比较的同时将远端部102d朝向或远离着陆部位400驱动,校正的方向取决于所测得的横向力值如何与期望的横向力值进行比较。在步骤505中,控制器检查tfc是否应该被终止。如果是,则终止tfc。如果不是,则tfc控制器在步骤502处再次开始。终止可以由操作者或舷梯控制系统发起,例如在系统应当与设施断开连接时由操作者或舷梯控制系统发起。

图6示出了用于侧向力控制(“lfc”)的流程图600。流程图600中所示的lfc可以在舷梯控制器中实现,或者其可以作为专用控制器、或者替代性地作为与舷梯系统有关的任何其他控制器的一部分来实现。在开始或初始化601时,作为第一步骤602,lfc可以开始从轮单元致动器320读取第二扭矩或力信号。“扭矩或力”信号意味着是测量扭矩还是测量力取决于致动器的类型,即,旋转型或直线型。在任何情况下,第二扭矩或力信号都指示作用在轮310上的侧向力418。为了进一步阐明,从图4a可以观察到,侧向力被示出为沿y轴作用。在随后的步骤603中,lfc检查根据第二扭矩或力信号测量的侧向力的值是否等于期望的侧向力值。期望的侧向力值可以由操作者或舷梯控制系统例如基于轮315的表面的摩擦特性、着陆部位的表面的摩擦特性、诸如温度、湿度、海洋活动之类的环境参数中的一项或任一项来设定,或者期望的侧向力值可以是从由机器学习算法等生成的可靠的力值的数据库中选取的侧向力值。通常将期望的侧向力值选择为零或基本上为零。如前所述,回转运动被控制成使得作用在梢端上的侧向力基本上为零。通过使侧向力最小化,可以使滑移的可能性降至最低。技术人员将理解的是,如果例如期望在给定方向上的特定偏压,则也可以选择任何其他侧向力值。

如果侧向力值大体上等于期望的侧向力值,则控制器进一步移至步骤605。如果侧向力值不等于期望的侧向力值,则控制器移至步骤604,并在对所得的测得的侧向力值与期望的侧向力值进行比较的同时驱动回转致动器以对回转致动器进行调整或校正,使得实现回转运动,直到所测得的侧向力变得大体上等于期望的侧向力值。因此,控制器试图使所测得的侧向力值与期望的侧向力值之间的差异最小化。在步骤605中,控制器检查lfc是否应该被终止。如果是,则终止lfc。如果不是,则lfc在步骤602处再次开始。

图7示出了用于梢端位置控制(“tpc”)的流程图700。流程图700中所示的tpc可以在舷梯控制器中实现,或者其可以作为专用控制器、或者替代性地作为与舷梯系统有关的任何其他控制器的一部分来实现。在开始或初始化701时,作为第一步骤702,tpc可以接收指示远端部102d的位置的位置信号。可以从主位置传感器和/或从辅助位置传感器接收位置信号。如前所述,辅助位置传感器是防滑移功能所必需的。因此,在主位置传感器和辅助位置传感器均可用的情况下,位置信号可以是多个信号。在随后的步骤703中,tpc检查所测得的梢端位置值是否大体上等于期望位置值。期望位置值可以由操作者设定;替代性地或另外地,期望位置值可以由舷梯控制系统例如基于轮315的表面的摩擦特性、着陆部位的表面的摩擦特性、诸如温度、湿度、海洋活动之类的环境参数中的一项或任一项来计算,或者期望位置值可以是从由机器学习算法等生成的可靠的位置值的数据库中选取的位置值。如果所测得的梢端位置值大体上等于期望位置值,则控制器进一步移至步骤705。如果测得的梢端位置值不等于期望位置值,则控制器移至步骤704并驱动轮单元致动器320以对轮单元致动器320进行调整或校正,使得远端部102d移动,从而导致所测得的梢端位置值变得大体上等于期望位置值。在步骤605中,控制器检查tpc是否应该终止。如果是,则tpc终止。如果不是,则tpc在步骤702处再次开始。

现在将论述与端部执行器单元有关的某些非限制性示例。非限制性示例可以与本申请的变型中的任何变型组合。在先前的示例中,可旋转元件被示出为轮315。如将理解的,轮315的直径可以基于应用并在实际和经济上可行的约束内进行选择。在一些实施方式中,轮的直径介于0.01m与10m之间。在其他实施方式中,轮的直径介于0.1m与1m之间。在一些实施方式中,轮的直径介于0.3m与0.7m之间。在某些实施方式中,处于汽车车轮尺寸的范围内的轮直径是优选的。在一些实施方式中,汽车车轮被用作端部执行器单元的轮。图8示出了作为半轮的可旋转元件815的示例。半轮或半圆形可旋转元件815具有外表面885,该外表面885的一部分适于与设施接触。半轮可旋转元件815的尺寸基于应用来决定。如将理解的,可旋转元件815的诸如半径855和扇形角865之类的尺寸将取决于设施的尺寸、可旋转元件815需要旋转的最大角度。技术人员还将理解的是,半径855越大,对于可旋转元件815每旋转一度而言,舷梯的远端部102d沿着设施表面横越的距离将越长。可旋转元件815能够围绕轮轴811旋转。可旋转元件被示出为通过齿轮部分860操作性地联接至齿轮870。齿轮部分可以是可旋转元件815的一部分。齿轮870可以由致动器驱动,使得齿轮870的旋转812导致可旋转元件815的对应旋转312。替代性地或另外地,例如,对于非受驱动轮情况,齿轮870操作性地联接至传感器,比如位置传感器和/或旋转传感器,使得可旋转元件815的旋转能够通过测量齿轮870的旋转/位移来测量。可旋转元件815和/或齿轮可以进一步操作性地联接至其他类型的传感器——比如,速度传感器、力传感器、扭矩传感器、加速度传感器——中的至少一个传感器。如图8所示,齿轮870可以安装在与可旋转元件815相同的平面内,或者齿轮870可以偏移至可旋转元件815的轴或轮轴811上的另一位置。这在图9a和图9b中被示出为具有稍微不同的可旋转元件815。可旋转元件815在图9a中被示出为具有较大的扇形角865。在另外的差异方面,作为对齿轮部分860是可旋转元件815的一部分的替代,设置了轴齿轮960。轴齿轮960通过轴815连接至可旋转元件815。图9a是立体图,并且图9b是图9a的可旋转装置的侧视图。如将理解的,代替如图8和图9所示的基于齿轮的联接,可旋转元件可以使用如本公开先前所论述的其他种类的联接形式来联接。基于齿轮的联接仅作为示例示出,以说明可旋转元件可以是半圆的,而不是整轮。扇形角865的所有值都在本申请的范围内。

参照图10,根据另一方面,在此也被示出为轮的可旋转元件315的外表面885甚至可以使用带1085来实现。可旋转元件因此可以被实现为轮-带系统。轮315的旋转312相对地对应于带1085的运动1012。旋转312和带运动1012可以根据需要都是双向的。优选地,带1085由诸如橡胶或硅树脂或其组合的弹性材料制成。带可以由与用于汽车或飞行器中的轮胎中的材料类似的材料制成。组成的细节由于其对于本公开不是必不可少的而在本文中未论述。带1085在其面朝可旋转元件315的表面上可以具有多个凹口1075,并且可旋转元件315可以具有对应的多个突起1076,所述多个突起1076可以与凹口1075操作性地接合以用于改善可旋转元件315与带1085之间的接触。如将理解的,这样的对应的凹口和突起可以防止可旋转元件315从带1085滑移。如将理解的,作为对轮315具有突起并且带1085具有对应的凹口的替代,轮315可以具有凹口,而带1085可以具有对应的突起。然而,如所示出的这种凹口和对应的突起的存在对于如图10中所示的基于带的端部执行器不是必需的。只要可旋转元件315的面向带的表面与带1085的面向可旋转元件315的表面具有足够的摩擦接触,就可以不需要明确的突起和凹口。

根据轮-带系统的另一方面,可旋转元件315可以是多个元件或轮。例如,如图11a和图11b所示,可旋转元件315被实现为具有两个轮315a和315b,所述两个轮315a和315b以其各自的轴线之间的距离1133间隔开。轮312共用共同的带1085。第一轮315a的旋转312a相对地对应于带1085的运动1012以及第二轮315b的旋转312b。舷梯的远端部102d在图11b中被示出为与设施400接触,在图11b中设施400的仅一部分可见。带的外表面885的一部分与设施400接触。设施400在图11b中被示出为具有被示出为几乎等于轮间距1133的直径。在带1085与设施400之间的接触表面内,带适应于设施的形状。然而,如将理解的,设施直径可以比间距1133更小或者甚至大几个数量级;此外,设施400的轮廓不必基本上呈柱状。因此,设施的形状和大小不限于本发明的范围或一般性。如果设施直径或其他相应尺寸远大于轮间距1133,则两者之间的接触表面将是相对直的。如图11所示的具有两个或更多个轮以及跨这些轮之间的接触区域的这种构型的优点在于:增加了设施与远端部102d之间的接触区域,因此增加了摩擦区域并减少了设施与远端部之间滑移的可能性。在本公开中先前论述了滑移。在图11b中还示出了远端部102d相对于设施400的运动轨迹,所述运动如箭头1115a和1115b所示,箭头1115a和1115b分别表示当带运动1012沿所示方向行进时轮315a和315b的轴向轨迹。相应的轮运动分别示出为箭头312a和312b。

图12a至图12c示出了带1085的轮廓的一些非限制性示例。根据另一方面,带1085也可以在其外表面885上具有多个突起1285。外表面885是下述表面:该表面的给定部分在远端部靠着设施部署时与设施接触。突起1285可以如图12a所示的那样在竖向上是直的,或者突起1285可以如图12c所示的那样倾斜,或者突起1285可以具有任何其他图案,比如之字形或其他交错的图案,例如轮胎或用于除雪机等的带上的踏面图案。替代性地或另外地,外表面可以具有凹口。根据另一方面,供远端部102d部署的设施表面可以包括凹口和/或突起,以用于与带的外表面885上的相应的突起和/或凹口操作性地接合。包括凹口和/或突起的设施表面也扩展至当可旋转元件是如前所述的不具有带的轮、或半轮时的情况。

参照图13,根据又一方面,可旋转元件甚至可以在多个维度上是可旋转的,例如是球形或基本球形的,比如是球形件1315。在远端部102d处,球形件1315的区域通过开孔1352暴露于将球形件1315保持就位的外壳1355。当带有球型端部执行器的舷梯靠着设施部署时,球形件的暴露区域的一部分与设施接触。球形件1315能够在外壳1355内旋转。球形件1315可以由诸如两个轴之类的机构驱动,当远端部102d靠着设施部署时,使球形件1315旋转;其中所述两个轴为用于实现远端部120d的水平运动的第一轴1311,以及用于实现远端部102d的竖向运动的第二轴1312。替代性地,远端部的相应的水平运动和竖向运动可以被分解为相应的轴1311和1312的旋转1321和1322,这些轴由于球形件1315的旋转而旋转。后一种情况是指端部执行器的非受驱动情况。此外,可以通过测量由于球形件1315的旋转而实现的轴的旋转来测量远端部102d的偏移。

可以注意到,具有如图13所示的类型的布置的端部执行器与计算机轨迹球或鼠标机构类似。

球形件1315的至少外表面是诸如先前所论述的弹性材料。

轴1311和1322由支承柱1376或这种固定装置保持就位。轴1311和1312具有驱动部分1341和1342,以用于将相应的轴的运动相对地转换成球形件1315的运动。驱动部分1341和1341各自被设计成使得其基本上自由地允许由于另一个轴的旋转而引起的球形件的运动。轴可以通过其各自的致动器直接驱动,或者轴可以通过联接装置1381和1382联接至其各自的致动器。替代性地或另外地,联接装置可以包括至少一个传感器。

应当理解的是,球型端部执行器可以允许实现远端部102d的水平运动和竖向运动以及两者的组合。因此,可以在不将舷梯与设施断开连接的情况下调节远端部102d的竖向位置。

根据另一方面,为了实现水平运动和竖向运动以及两者的组合,使用全向轮作为端部执行器。全向轮是能够实现多个轴线上的运动的轮。全向轮由于该术语对于技术人员而言是已知的而在本公开中未进一步论述。

竖向运动也可以在基于轮的端部执行器中实现,这将在下面论述。根据另一方面,可旋转元件可以安装在可旋转机构中,该可旋转机构能够改变可旋转元件的旋转轴线与舷梯的基座或基部的轴线103之间的角度。参照图14a和14b,改变可旋转元件的旋转轴线与基座的轴线103之间的角度以实现多于一个轴线上的运动的一种方式是将轮315安装在自身能够旋转的可旋转机构中。这在图14a和图14b中被示出为叉状件-轮装置,其中,轮315安装在叉状件1411中。将理解的是,代替所示出的全向轮,可以将任何其他种类的可旋转元件安装在诸如叉状件之类的可旋转机构中。

图15是叉状件-轮装置的后视图,其示出了使用基于叉状件的轮实现的沿y轴和z轴的各种运动。在(a)中示出了叉状件1411的旋转运动,在(b)中示出了沿y轴的水平运动,在(c)中示出了沿y轴和z轴的组合运动,其中,叉状件沿在图15中所示的视图中观察时的逆时针方向旋转了一角度,而(d)示出了沿着y轴和z轴的组合运动,其中,叉状件沿在图15中所示的视图中观察时的顺时针方向旋转了另一个角度。将理解的是,即使未在图中明确示出,其他角度也是可能的。

在图16中示出了用于在不与设施断开连接的情况下利用诸如安装了叉状件的轮之类的可旋转机构来重新定位远端部102d的方法的示例。点(l)表示远端部102d已经部署的初始位置。需要在不将舷梯与设施断开连接的情况下将远端部102d重新定位至最终位置(r)。最初,在点(l)处,叉状件沿逆时针方向旋转至给定角度并且使轮315旋转,使得远端部102d到达第一中间位置(m),然后叉状件1411沿顺时针方向旋转另一个给定角度并且使轮315旋转,使得远端部102d到达第二中间位置(n),然后将叉状件1411逆时针旋转另一个给定角度并且使轮315旋转,使得远端部102d到达第三中间位置(o);类似地,重复使叉状件1411旋转并实现轮315的旋转的过程,直到远端部102d达到期望的最终位置(r)。将理解的是,如上所述的各种给定的角度和轮旋转将取决于例如各个连续点之间的最大水平距离,该过程必须被约束于这些连续点内。另一个因素可以是沿z轴的最大合成速度以及其他安全要求或安全操作要求。

总而言之,本申请涉及一种舷梯,该舷梯包括远端部,端部执行器单元附接在远端部上,

端部执行器单元具有外表面,该外表面的至少某一部分适于与设施接触,其中,

当端部执行器单元与设施接触时,端部执行器单元中的可旋转元件的运动对应于远端部相对于设施上的参考点的运动,远端部的运动至少沿着与设施相关的轴线中的一个轴线进行。

本申请还涉及一种舷梯,该舷梯包括远端部,端部执行器单元附接在远端部上。端部执行器具有外表面,该外表面的至少某一部分构造成与设施接触。端部执行器单元还包括传感器。当端部执行器单元与设施接触时,端部执行器单元中的可旋转元件的运动对应于远端部相对于设施上的参考点的运动。远端部的运动至少沿着与设施相关的轴线中的一个轴线进行。传感器被配置为根据远端部相对于参考点的位置提供至少一个输出信号。舷梯还操作性地关联至致动器。致动器被配置为实现远端部的运动,以将远端部定位成至少大体上接近设施上的期望位置。

舷梯可以安装在船舶上,或者舷梯可以安装在固定的结构上。设施可以是海上或陆上的固定的结构,或者设施可以是浮动船舶或浮动结构。

根据一实施方式,可旋转元件是轮。在这种情况下,可旋转元件的运动是轮的旋转。根据另一实施方式,可旋转元件是半轮。轮甚至可以是全向轮。

根据又一实施方式,可旋转元件基本上是球形的,比如是球形件。在这种情况下,可旋转元件的运动是球形可旋转元件的旋转。

根据一实施方式,传感器的至少一个输出信号中的至少一个取决于可旋转元件的运动。

根据另一实施方式,可旋转元件安装在可旋转机构中,所述可旋转机构适于相对于舷梯的基部的轴线改变可旋转元件的旋转轴线。

根据另一个实施方式,可旋转元件是轮-带系统。该轮-带系统包括操作性地联接至带的至少一个轮。带构成可旋转单元的外表面的至少一部分,可旋转单元的外表面的某一部分适于与设施接触。根据另一个实施方式,轮-带系统包括多个轮。

根据另一个实施方式,可旋转元件联接至力传感器,该力传感器被配置为测量力,可旋转元件被以该力推靠设施。力传感器适于测量作用在设施与端部执行器单元之间的至少一个力。换言之,力传感器被配置为输出力信号,该力信号指示将可旋转元件推靠设施的力。将理解的是,取决于所使用的传感器的类型,力信号可以是指示力的电输出信号,和/或力信号可以是非电信号。将理解的是,也存在非电传感器,其进一步的细节与本公开的范围或一般性无关。

根据另一实施方式,可旋转元件联接至位置传感器,该位置传感器被配置为测量可旋转元件相对于参考点的位置。换言之,位置传感器被配置为输出指示可旋转元件相对于位置参考点的位置的位置信号。类似地,将理解的是,取决于所使用的传感器的类型,位置信号可以是指示位置的电输出信号,和/或位置信号可以是非电信号。

根据另一个实施方式,可旋转元件联接至速度传感器,该速度传感器被配置为测量与可旋转元件的旋转有关的速度。换言之,速度传感器被配置为输出指示与可旋转元件的旋转有关的速度的速度信号。类似地,在此还将理解的是,取决于所使用的传感器的类型,速度信号可以是指示速度的电输出信号,和/或速度信号可以是非电信号。

致动器可以是舷梯的回转致动器,和/或致动器可以是由dp系统控制的致动器。致动器甚至可以是一个或多个推力器或推进器或者由dp系统控制的类似致动器。

根据另一实施方式,端部执行器单元还包括致动器,或者上文论述的致动器是可旋转元件致动器。当端部执行器单元与设施接触时,可旋转元件致动器被配置为实现可旋转元件的运动,以将远端部定位成至少大体上接近设施上的期望位置。端部执行器单元甚至可以包括多个致动器。端部执行器单元甚至可以使用多个致动器中的至少一个致动器从远端部收回。

舷梯可以进一步包括回转致动器。舷梯可以被配置为在协调控制模式下操作,在协调控制模式下,回转致动器和可旋转元件致动器被配置为在所述致动器协调地实现远端部的运动的控制模式下操作。协调地实现运动是指致动器中的一个或多个致动器同时地、相继地、或者以致动器中的一个致动器脱开接合从而使得对另一个致动器实现运动的妨碍最小化的方式操作。

如先前所论述的,控制模式可以是完全被动模式。在被动模式下,回转致动器被配置为脱开接合而不驱动远端部。在该模式下,还防止回转致动器将远端部保持或锁定在给定位置,因此使得对可旋转元件致动器实现运动的妨碍最小化。

如前所述,控制模式甚至可以是净空被动模式。在该模式下,回转致动器被配置为在远端部的预定运动范围之间脱开接合。换言之,回转致动器在远端部的预定运动范围内使得对可旋转元件致动器实现运动的妨碍最小化。该模式可以有助于锁定远端部,使远端部不会进一步运动超出一个或多个预定极限。这例如对于防止远端部偏移超出下述极限是有益的:在所述极限内,可旋转元件致动器可以实现运动以使远端部对准成能够大体上接近期望位置。

如先前所论述的,控制模式甚至可以是辅助模式。在该模式下,回转致动器被配置为辅助可旋转元件致动器以实现远端部的运动。

端部执行器单元被配置为以预定横向力与设施接触。控制器或控制系统用于调节预定横向力。控制器可以是单独的控制器或端部执行器单元控制器,或者与舷梯控制器结合在一起。替代性地,在将舷梯安装在船舶上的情况下,整个船舶可以由集成控制器控制,其中,各个控制器是集成控制器内的子控制器或者甚至是软件模块。预定横向力是基于包括来自主要环境条件或因素、设施表面的特性以及外表面的特性等的任何一个或多个参数在内的系统参数中的至少一些来计算的。

设施上的着陆部位可以基于与主要环境条件或因素有关的参数中的至少一个参数来选择。可以在主要环境条件对船舶或舷梯的影响被认为最小的地方找到期望位置。

根据另一实施方式,当端部执行器单元与设施接触时,舷梯的回转控制器被配置为至少部分地使作用在远端部与设施之间的侧向力最小化。回转控制器功能性地或操作性地连接至回转致动器。

在一实施方式中,端部执行器单元操作性地联接至防滑移系统。该防滑移系统包括防滑移控制器或由防滑移控制器控制,防滑移控制器接收来自至少一个传感器的输入。防滑移系统适于控制端部执行器单元中的至少一个致动器,以使远端部基本上回到期望位置处。控制器和防滑移控制器可以是共同的控制器,或者控制器和防滑移控制器可以是单独的控制器。

根据又一实施方式,舷梯还包括辅助位置传感器。辅助位置传感器优选地是摄像头。根据一实施方式,防滑移系统被配置为接收来自辅助位置传感器的至少一个辅助位置信号。防滑移系统被配置为基于所述至少一个辅助位置信号中的至少一个使远端部基本上回到期望位置处。

根据一实施方式,外表面至少部分地由弹性材料构成。弹性材料可以是橡胶或硅树脂,或者橡胶或硅树脂的化合物中的至少一种化合物。

端部执行器单元还可以包括端部执行器单元控制器。端部执行器控制器可以被配置为与舷梯的控制器协调地操作。在一些实施方式中,端部执行器单元控制器和舷梯控制器中的至少一者被配置为与船舶的动态定位系统协调地操作。换言之,舷梯或端部执行器单元还可以包括端部执行器单元控制器。端部执行器单元控制器操作性地或功能性地连接至可旋转元件致动器,以控制可旋转元件致动器。

端部执行器控制器和回转控制器中的至少一者可以被配置为与舷梯控制器协调地操作。此外,端部执行器单元控制器、回转控制器和舷梯控制器中的至少一者可以被配置为与dp系统协调地操作。

端部执行器单元可以以受驱动模式操作,或者端部执行器单元可以以非受驱动模式操作。

本申请还涉及一种用于将舷梯重新定位至设施或目标结构上的期望位置的方法,舷梯包括端部执行器单元,端部执行器单元具有外表面,该外表面的至少某一部分适于与设施接触。该方法包括以下步骤:

-大约在舷梯的远端部与设施或目标结构接触时,登记目标结构上的初始着陆位置;

-将初始着陆位置与期望位置进行比较,并生成与初始着陆位置和期望位置之间的差异有关的初始误差信号;

-在无需将远端部与设施断开连接的情况下实现舷梯的运动,以使误差信号最小化。

根据另一方面,该方法另外地或替代性地包括以下步骤:

-在远端部与设施或目标结构接触的同时,测量远端部的位置;

-将所述位置与期望位置进行比较,并生成与所述位置和期望位置之间的差异有关的第二误差信号;

-在无需将远端部与设施或目标结构断开连接的情况下实现舷梯的运动,以使第二误差信号最小化。

本申请还涉及一种用于将舷梯远端部重新定位成大体上接近设施或目标结构上的期望位置的方法,舷梯包括端部执行器单元,端部执行器单元具有外表面,该外表面的至少某一部分适于与设施接触;该方法包括以下步骤:

-大约在舷梯的远端部与设施或目标结构接触时,登记目标结构上的初始着陆位置;其中初始着陆位置由位于端部执行器单元中或位于端部执行器单元周围的传感器记录;

-使用处理单元将初始着陆位置与期望位置进行比较,并从处理单元生成与初始着陆位置和期望位置之间的差异有关的初始误差信号;其中初始着陆位置由传感器的输出表示,并且期望位置由预定参考信号表示;

-在无需将远端部与设施断开连接的情况下实现舷梯的运动,以使误差信号最小化;该运动由致动器响应于误差信号而实现,以将远端部对准成大体上接近期望位置。

该方法可以进一步包括以下步骤:

-在远端部与设施或目标结构接触的同时,使用传感器测量远端部的位置;该位置表示远端部从期望位置的偏移;

-将所述位置与期望位置进行比较,并使用处理单元生成与所述位置和期望位置之间的差异有关的第二误差信号;

-在无需将远端部与设施断开连接的情况下实现舷梯的第二运动,以使第二误差信号最小化;其中第二运动由致动器响应于第二误差信号而实现,以将远端部对准成大体上接近期望位置。

可以使用由回转控制器驱动的回转致动器来实现舷梯的运动。另外地或替代性地,舷梯的运动通过使用端部执行器单元来实现。换言之,致动器可以是由回转控制器驱动的回转致动器,和/或致动器是端部执行器单元致动器。

本申请还可以提供一种包括如本文所公开的舷梯的船舶或水运工具。该船舶可以是任何种类的轮船、小船、气垫船或适合在水上或水中运输的此类水运工具。

本申请还可以提供在水中或在陆地上固定或浮动的设施,该设施包括如本文所公开的舷梯。

本申请还可以提供用于实现本文所公开的任何方法步骤的计算机软件产品。因此,本申请还涉及具有用于执行本文所公开的任何方法步骤的特定功能的计算机可读程序代码。换言之,本申请还涉及一种非暂时性计算机可读介质,该非暂时性计算机可读介质存储使电子设备执行本文所公开的任何方法步骤的程序。

上面已经描述了用于控制舷梯的方法以及舷梯的各种实施方式。然而,本领域技术人员将理解的是,可以在不背离所附权利要求及其等同物的精神和范围的情况下对这些示例做出变型和改型。还将理解的是,来自本文所论述的方法实施方式和产品实施方式的方面可以自由地组合。

在以下条款中进一步总结了本申请的某些实施方式。

条款1.一种舷梯,包括远端部,端部执行器单元附接在所述远端部上,

所述端部执行器具有外表面,所述外表面的至少某一部分构造成与设施接触;

所述端部执行器单元还包括传感器,其中,

当所述端部执行器单元与所述设施接触时,所述端部执行器单元中的可旋转元件的运动对应于所述远端部相对于所述设施上的参考点的运动,

所述远端部的所述运动至少沿着与所述设施相关的轴线中的一个轴线进行;

所述传感器被配置为提供至少一个输出信号,所述至少一个输出信号取决于所述远端部相对于所述设施上的期望位置的位置;并且

所述舷梯还操作性地关联至致动器;其中,

所述致动器被配置为实现所述远端部的运动,以将所述远端部定位成至少大体上接近所述设施上的所述期望位置。

条款2.根据条款1所述的舷梯,其中,所述可旋转元件是轮。

条款3.根据条款2所述的舷梯,其中,所述轮是半轮。

条款4.根据条款2所述的舷梯,其中,所述轮是全向轮。

条款5.根据条款1所述的舷梯,其中,所述可旋转元件基本上是球形的,比如是球形件。

条款6.根据上述条款中的任一项所述的舷梯,其中,所述传感器的所述至少一个输出信号中的至少一个取决于所述可旋转元件的所述运动。

条款7.根据上述条款中的任一项所述的舷梯,其中,所述可旋转元件安装在可旋转机构中,所述可旋转机构适于相对于所述舷梯的基部的轴线改变所述可旋转元件的旋转轴线。

条款8.根据条款1所述的舷梯,其中,所述可旋转元件是轮-带系统。

条款9.根据条款8所述的舷梯,其中,所述轮-带系统包括多个轮。

条款10.根据上述条款中的任一项所述的舷梯,其中,所述可旋转元件联接至力传感器,所述力传感器被配置为输出力信号,所述力信号指示将所述可旋转元件推靠所述设施的力。

条款11.根据上述条款中的任一项所述的舷梯,其中,所述可旋转元件联接至位置传感器,所述位置传感器被配置为输出位置信号,所述位置信号指示所述可旋转元件相对于位置参考点的位置。

条款12.根据条款11所述的舷梯,其中,所述可旋转元件联接至速度传感器,所述速度传感器被配置为输出速度信号,所述速度信号指示与所述可旋转元件的旋转有关的速度。

条款13.根据上述条款中的任一项所述的舷梯,其中,所述致动器是所述舷梯的回转致动器。

条款14.根据上述条款中的任一项所述的舷梯,其中,所述致动器由动态定位(dp)系统控制。

条款15.根据上述条款1至12中的任一项所述的舷梯,其中,所述端部执行器单元包括可旋转元件致动器,所述致动器是所述可旋转元件致动器,其中,当所述端部执行器单元与所述设施接触时,所述可旋转元件致动器被配置为实现所述可旋转元件的运动,以将所述远端部定位成至少大体上接近所述设施上的期望位置。

条款16.根据条款15所述的舷梯,其中,所述舷梯还包括回转致动器,并且所述舷梯被配置为在协调控制模式下操作,在所述协调控制模式下,所述回转致动器和所述可旋转元件致动器被配置为在所述致动器协调地实现所述远端部的所述运动的控制模式下操作。

条款17.根据条款16所述的舷梯,其中,所述控制模式是完全被动模式,在所述完全被动模式中,所述回转致动器被配置为脱开接合而不驱动所述远端部或不将所述远端部保持在给定位置处。

条款18.根据条款16所述的舷梯,其中,所述控制模式是净空被动模式,在所述净空被动模式中,所述回转致动器被配置为在所述远端部的预定运动范围之间脱开接合。

条款19.根据条款16所述的舷梯,其中,所述控制模式是辅助模式,在所述辅助模式中,所述回转致动器被配置为辅助所述可旋转元件致动器以实现所述远端部的所述运动。

条款20.根据上述条款中的任一项所述的舷梯,其中,所述端部执行器单元被配置为通过预定横向力与所述设施接触。

条款21.根据条款20所述的舷梯,其中,所述舷梯还包括控制器,所述控制器被配置为调节所述预定横向力。

条款22.根据条款20和21中的任一项所述的舷梯,其中,所述预定横向力是基于包括来自主要环境条件、设施表面的特性以及所述外表面的特性的任何一个或多个参数在内的系统参数中的至少一些来计算的。

条款23.根据条款22所述的舷梯,其中,所述设施上的着陆部位基于与所述主要环境条件有关的参数中的至少一个参数来选择。

条款24.根据上述条款13至23中的任一项所述的舷梯,其中,当所述端部执行器单元与所述设施接触时,所述回转控制器被配置为至少部分地使作用在所述远端部与所述设施之间的侧向力最小化,其中所述回转控制器功能性地连接至所述回转致动器。

条款25.根据上述条款中的任一项所述的舷梯,其中,所述端部执行器单元操作性地联接至防滑移系统,所述防滑移系统包括防滑移控制器,所述防滑移控制器接收来自至少一个传感器的输入,并且所述防滑移系统适于控制所述端部执行器单元中的所述致动器中的至少一个致动器。

条款26.根据上述条款21至24中的任一项所述的舷梯,其中,所述控制器和所述防滑移控制器是共同的控制器。

条款27.根据上述条款中的任一项所述的舷梯,其中,所述舷梯还包括辅助位置传感器。

条款28.根据条款25和27所述的舷梯,其中,所述防滑移系统被配置为接收来自所述辅助位置传感器的至少一个辅助位置信号。

条款29.根据条款27或28中的任一项所述的舷梯,其中,所述辅助位置传感器是摄像头。

条款30.根据上述条款中的任一项所述的舷梯,其中,所述外表面至少部分地由弹性材料制成。

条款31.根据上述条款中的任一项所述的舷梯,其中,所述舷梯或所述端部执行器单元还包括端部执行器单元控制器,所述端部执行器单元控制器操作性地连接至所述可旋转元件致动器以控制所述可旋转元件致动器。

条款32.根据条款31所述的舷梯,其中,所述端部执行器控制器和所述回转控制器中的至少一者被配置为与舷梯控制器协调地操作。

条款33.根据条款14至31中的任一项和条款32所述的舷梯,其中,所述端部执行器单元控制器、所述回转控制器和所述舷梯控制器中的至少一者被配置为与所述动态定位系统协调地操作。

条款34.一种舷梯,包括远端部,端部执行器单元附接在所述远端部上,

所述端部执行器单元具有外表面,所述外表面的至少某一部分适于与设施接触,其中,

当所述端部执行器单元与所述设施接触时,所述端部执行器单元中的可旋转元件的运动对应于所述远端部相对于所述设施上的参考点的运动,其中所述远端部的运动至少沿着与所述设施相关的轴线中的一个轴线进行。

条款35.一种用于将舷梯远端部重新定位成大体上接近设施或目标结构上的期望位置的方法,所述舷梯包括端部执行器单元,所述端部执行器单元具有外表面,所述外表面的至少某一部分适于与所述设施接触;所述方法包括以下步骤:

-大约在所述舷梯的远端部与所述设施或所述目标结构接触时,登记所述目标结构上的初始着陆位置;其中所述初始着陆位置由位于所述端部执行器单元中的传感器记录;

-使用处理单元将所述初始着陆位置与所述期望位置进行比较,并从所述处理单元生成与所述初始着陆位置和所述期望位置之间的差异有关的初始误差信号;其中所述初始着陆位置由所述传感器的输出表示,并且所述期望位置由预定参考信号表示;

-在无需将所述远端部与所述设施断开连接的情况下实现所述舷梯的运动,以使所述误差信号最小化;其中所述运动由致动器响应于所述误差信号而实现,以将所述远端部对准成大体上接近所述期望位置。

条款36.根据条款35所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤:

-在所述远端部与所述设施或所述目标结构接触的同时,使用所述传感器测量所述远端部的位置;其中所述位置表示所述远端部从所述期望位置的偏移;

-将所述位置与所述期望位置进行比较,并使用所述处理单元生成与所述位置和所述期望位置之间的差异有关的第二误差信号;

-在无需将所述远端部与所述设施断开连接的情况下实现所述舷梯的第二运动,以使所述第二误差信号最小化;其中所述第二运动由所述致动器响应于所述第二误差信号而实现,以将所述远端部对准成大体上接近所述期望位置。

条款37.根据条款35至36中的任一项所述的方法,其中,所述致动器是由回转控制器驱动的回转致动器。

条款38.根据条款35至36中的任一项所述的方法,其中,所述致动器是端部执行器单元致动器。

条款39.一种船舶或水运工具,包括根据条款1至34中的任一项所述的舷梯。

条款40.一种浮动或固定的设施,包括根据条款1至34中的任一项所述的舷梯。

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