[发明专利]用于控制风筝转向装置的控制设备

说明书

本发明提供了一种用于控制风筝转向装置的控制设备，该控制设备包括：基部；沿基部向下延伸的控制杆支承件；安装成能够绕控制杆支承件移位的控制杆枢转点；在控制杆的相反端部区域与控制杆支承件上部的基部之间延伸的一对互连构件；用于使互连构件张紧以在控制杆上施加拉力的张紧机构；用于允许基部绕其水平轴线枢转的基部枢转点；用于允许基部绕其竖向轴线旋转的基部旋转件；用于在使用时操纵基部枢转点和基部旋转件以使控制设备与风筝和/或风筝连接线的位置取向对准的操纵器；以及用于在使用时将对互连构件的调节传递给风筝转向装置的通信器。

技术领域

本发明涉及用于向风筝转向装置提供输入的控制设备，该控制设备继而连接至风筝连接线，以通过操纵风筝连接线的各个长度来使风筝转向，或者替代性地，风筝转向装置可以连接至以偏航舵、俯仰升降舵、滚转副翼(roll-ailerons)或移动的系绳附接点(一个或更多个移动的系绳附接点)的形式位于风筝自身上的致动器。更具体地，本发明涉及用于基于关于风筝的位置、取向和运动以及风筝施加在风筝的系绳上的力的多种感觉反馈而通过操纵风筝转向装置来间接地使风筝转向的控制设备。

背景技术

Reiners美国专利No.9,828,078描述了一种用于大型风筝的转向装置，该大型风筝例如可以用来拖拽大型船。风筝借助于若干根绳(通常是三根或四根)拴到地面或船只的甲板上。绳具有混合功能，既用作牵引绳又用于控制风筝。这种控制或转向受到操纵绳的长度的影响。

其他专利，例如WO2008031446，描述了如何通过改变吊舱与翼部之间的附着点之间的距离从悬挂在空中的翼部下方的吊舱来控制风筝。一根牵引绳将吊舱连接至船只或地面。而其他绳建议成通过操纵连接线的悬挂或者以与围绕若干轴线使飞机转向类似的方式利用可移动的致动器来实现利用直接位于翼部处的致动器控制风筝。

已经提出了用于控制或操控风筝的许多系统，这些系统也用于驱动发电机以直接地或通过推进车辆或船只产生绿色电能的目的，所述车辆或船只又配备有将拖拽动力转变为绿色电力的发电机。

这些风筝控制系统的输入可以来自计算机，也可以来自为人类飞行员提供服务的手动控制的手动设备。已知形式包括控制杆装置，该控制杆装置例如对于操控飞机、起重机、土方机械、或模型飞机或视频游戏的摇杆的应用是众所周知的。这些控制杆可用于控制这些应用的致动器。

对于风筝，一个控制杆例如可以控制风筝连接线(一个或更多个风筝连接线)的收卷和放卷，而另一控制杆可以控制翼部的“攻角”或风筝的通电、断电，这是通过向操纵通向风筝的尾端的风筝连接线的长度、以及操纵通向风筝的前端的风筝连接线的长度提供输入来实现的，或者是为此通过向翼部自身处的致动器提供输入来实现的。围绕第二轴线的同一控制杆、或者另一控制杆可以用于操控风筝向左或向右，这是通过向操纵通向风筝的左侧以及通向风筝的右侧的风筝连接线的长度提供输入来实现的，或者是为此通过向翼部自身处的致动器提供输入来实现的。

然而，这种控制设备也具有许多限制和缺点。首先，当从飞行员到风筝的能见度很低时，例如在晚上，或者在下雨、下雪或起雾的情况下，这些系统几乎不会向飞行员提供有关风筝的位置和飞行轨迹的反馈。

例如，这可以通过适当的手段测量风筝的位置并在屏幕显示器上将该位置信息模拟给飞行员来进行补偿。其次，可以与屏幕显示或其他形式的显示结合的控制杆装置可能仅向飞行员提供视觉或听觉反馈，而没有或非常有限地向飞行员提供感官或触觉反馈、比如风筝的位置或风筝连接线上的张力。

Reiners美国专利No.9,828,078公开了一种控制设备，该控制设备包括模拟构件以接收有关风筝连接线的空间取向和/或风筝连接线的安装构件在船只上的空间取向和/或有关风筝连接线自身的空间取向的信息。模拟构件相应地对控制设备进行定位，从而向飞行员实时指示风筝连接线的空间取向和/或风筝连接线的安装构件的空间取向和/或风筝相对于船只的位置或空间取向。还包括用于对各种风筝连接线或绳所经受的实际张力进行测量的传感器，将实际张力转换为相对张力以施加在控制设备上，从而向飞行员实时显示风筝连接线所经受的实际张力。