專利名稱：結(jié)構(gòu)支撐和跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及承載使用平臺(utility platform)的支撐系統(tǒng)，其中，上述平臺是可 在空間上操作的。例如，此支撐系統(tǒng)可用作跟蹤系統(tǒng)或用作用于各種工程目的的支撐結(jié)構(gòu)寸。
背景技術(shù)：
用于平坦聚集板的跟蹤系統(tǒng)用來將太陽能和其他形式的輻射聚焦/引導(dǎo)至接收 器上，該接收器收集輻射或信號以便使用。跟蹤器必須使收集表面保持指向太陽或能量源， 以使得接收器將會吸收最大能量。為此目的，需要跟蹤系統(tǒng)能夠進行精確的增量角位移?，F(xiàn)有技術(shù)包含許多用于能量聚集天線和太陽能收集器的方位和高度跟蹤的方法 的實例。大多數(shù)傳統(tǒng)的定日鏡和盤式跟蹤器使用安裝底座的齒輪箱驅(qū)動裝置，以提供方位 和高度控制。大面積收集器上的風力載荷在這些齒輪箱上施加非常大的扭矩和力矩。大多 數(shù)這些裝置僅僅用增加的結(jié)構(gòu)重量來抵抗風力和重力載荷。在英國專利申請2114376中公開了現(xiàn)有技術(shù)跟蹤系統(tǒng)的一個實例，該專利公開了 一種天線設(shè)備，其具有固定至給定安裝本體的支撐裝置、天線本體(例如，具有給定方向性 的拋物面反射物)，以及將支撐裝置與天線本體機械地耦接的球窩接頭。天線本體的兩個不 同位置經(jīng)由金屬線或繩索耦聯(lián)，以便通過繩索的推拉運動來改變天線本體相對于給定軸線 的方向。類似地，由金屬線連接的其他成對位置提供圍繞其他軸線的定向。一旦已經(jīng)安裝 設(shè)備并調(diào)節(jié)方向，就固定金屬線，以使得反射物無法移動。固定件、滑輪、球窩接頭和夾具的 細節(jié)被公開了。該布置對于從同步衛(wèi)星接收國內(nèi)的超高頻信號來說是有用的。日本專利公開JP2004-64195公開了一種驅(qū)動裝置，其包括相對于一個軸方向旋 轉(zhuǎn)的第一圓形滑軌、相對于具有所述第一滑軌配合在其中的槽的并且與所述第一滑軌不同 的軸方向旋轉(zhuǎn)的第二圓形滑軌、以及具有所述第二滑軌配合在其中的槽的安裝臺。例如，在美國專利No. 4，363，354、No. 4，608, 964、No. 4，870, 949 和 No. 5，325，844 中公開了與跟蹤系統(tǒng)相關(guān)的其他現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
在下文中，在說明書和權(quán)利要求書中，參考幾個具體設(shè)計。然而，其決不旨在將根 據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)限制于朝赤道定向的系統(tǒng)。因此，該結(jié)構(gòu)可以以其他方式定向，例如，方位 /高度等，其中，由使用平臺限定的平面可平行于地平線，或以一些其他角度設(shè)置。在下文中，將不參考具體應(yīng)用來描述本發(fā)明，然而不將其限于任何應(yīng)用。如這里在 說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“使用平臺”表示直接或間接安裝在可操作平臺上的任 何這種收集器或其他構(gòu)造。如這里在說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“前側(cè)”和“后側(cè)”定義沿著縱向X-X 軸線的位置，其中，后側(cè)方向指的是拉動繩索的一側(cè)。所述平臺是可操作的，以圍繞所述X-X 軸線翻滾(即，左/右傾斜)。
如這里在說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“左側(cè)”和“右側(cè)”定義沿著橫向Y-Y 軸線的相應(yīng)位置，其中，所述平臺是可操作的，以圍繞所述Y-Y軸線俯仰(即，上/下，或通 常叫做 前/后傾斜)。因此，術(shù)語“前”和“后”分別指的是系統(tǒng)的沿著X-X軸線延伸的那些 側(cè)。當使用平臺的平面與支撐柱的垂直軸線(Z-Z)成直角地橫放時，認為X-Y平面是 “水平的”，不管支撐柱是否是垂直的。將術(shù)語“繩索連接件”(CCE)定義為以下一種i)靜態(tài)繩索連接件(SCCE)；其中，繩索相對于該連接件基本上沒有位移(即，固定 至該連接件)；以及，ii)動態(tài)繩索連接件(DCCE)；其中，繩索可相對于該連接件位移(即，翻滾/滑 動)；在寬泛的意義上使用術(shù)語DCCE，并且，如這里定義的，其還表示“滑輪”或“馬達 (motor)”。繩索連接件或者鉸接(articulate)至使用平臺(在此情況中，將其標記為P ；例 如，PDCCE表示安裝至使用平臺的動態(tài)繩索連接件)，或者鉸接至地面(在此情況中，將其標 記為G ；例如，GSCCE表示安裝至地面的靜態(tài)繩索連接件)。如這里在說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“滑輪”，其在寬泛的意義上使用，并 用來表示任何類型的鉤子，繩索/纜繩延伸過上述鉤子且自由滑動/翻滾(改變其作用點) 進而改變鉤子的方向?；喛梢允枪潭ㄖ潦褂闷脚_或固定至地面的簡單的鉤子或索眼結(jié)構(gòu) (eye structure)，或者，其可以是操作輪型滑輪，其中，用距離換取力(即，在更長的距離上 拉動載荷，然而以減小的力)等。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中，假設(shè)張力繩索是基本上不可伸長的(即，不可拉長的)。如這里在說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“馬達”表示任何類型的馬達，其包括 但不限于線性收縮/膨脹馬達、旋轉(zhuǎn)(卷揚)馬達、絞盤、各種類型的操作器等。本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)支撐和跟蹤系統(tǒng)，其提供基本上精確的位移/跟蹤，還以基 本上較小的增量位移。操作結(jié)構(gòu)的重量輕，但在強風的情況中也仍能提供剛度和耐久性。甚 至尤其是，系統(tǒng)還可以相對于地平線傾斜相當大的角度，可選地超過90°。本發(fā)明可應(yīng)用于大范圍的輻射收集器系統(tǒng)，并可應(yīng)用于其他需要本體的精確的單 軸或雙軸跟蹤的系統(tǒng)。跟蹤系統(tǒng)的實例是太陽能輻射收集器(以任何形式，例如，平板、盤 狀或槽狀)、電磁輻射收集器等。使用平臺的另一實例是車輛模擬器、運動模擬器(例如，滑 行模擬器)、瞄準平臺(例如，用于武器系統(tǒng))、雙層停車場或貯存設(shè)施等。根據(jù)本發(fā)明，提供一種結(jié)構(gòu)支撐和跟蹤系統(tǒng)，其包括限定X-Y平面并支撐在中心 支撐柱上的使用平臺，上述中心支撐柱限定正交于平面X-Y的縱向軸線Z ；所述使用平臺 包括至少三個平臺繩索連接件(PCCE)；與兩個左平臺繩索連接件(PCCE1)相關(guān)聯(lián)的至少 三個左地面繩索連接件(GCCE)，以及與至少一個右平臺繩索連接件(PCCE)相關(guān)聯(lián)的至少 一個右地面繩索連接件(GCCE》；張力繩索系統(tǒng)(TCS)，其中，繩索從每個平臺繩索連接件 (PCCE)朝向至少一個相應(yīng)的地面繩索連接件(GCCE)延伸；以及通過繩索的張力調(diào)節(jié)使使 用平臺傾斜的操作系統(tǒng)。在僅有一條繩索在地面繩索連接件(GCCE)與平臺繩索連接件(PCCE)之間延伸的 情況下，由此將所述GCCE設(shè)置在系統(tǒng)的右側(cè)，并且，所述PCCE和所述GCCE中的至少一個是動態(tài)的。該結(jié)構(gòu)支撐和跟蹤系統(tǒng)是動態(tài)的無一定尺寸限制的系統(tǒng)，將張力繩索的平衡張緊 和支撐柱的壓縮結(jié)合在一起。該系統(tǒng)是這樣的，使得使用平臺可以獲得在其支撐柱上的傾 斜/角位移，以任何增量，而且以連續(xù)的方式。根據(jù)一個具體設(shè)計，提供一種 結(jié)構(gòu)支撐和跟蹤系統(tǒng)，其包括限定X-Y平面并支撐 在至少一個支撐柱上的使用平臺，上述至少一個支撐柱限定正交于平面X-Y的縱向軸線Z ； 所述使用平臺包括至少四個平臺繩索連接件(PCCE)，四個平臺繩索連接件在所述使用平臺 的外接圓上延伸并在該外接圓附近成等角地設(shè)置；兩個后地面繩索連接件(GCCE)，其設(shè)置 在所述使用平臺下方，以使得在X-Y平面的水平位置處，所述后GCCE分別在后PCCE下方延 伸，并且，至少一個前地面固定的CCE(GSCCE)至少在內(nèi)切圓的半徑上延伸，但是不超過所 述使用平臺的外接圓的半徑；張力繩索系統(tǒng)(TCS)，其中，一繩索在X-Z平面處從每個平臺 CCE朝向后地面CCE延伸，并且，一繩索從每個平臺CCE朝向所述至少一個前地面GCCE延 伸；以及操作系統(tǒng)，其通過從兩個后GCCE延伸的四條繩索的張力調(diào)節(jié)來使使用平臺至少翻 滾傾斜(roll tilting)。在以上具體實例中，在設(shè)置靜態(tài)繩索連接件的情況下，將繩索分成第一繩索區(qū)段 和第二繩索區(qū)段，所述區(qū)段的每一個從SCCE朝向DCCE延伸。同樣地，靜態(tài)繩索連接件可以 由兩個鄰接的靜態(tài)繩索連接件組成，每個靜態(tài)繩索連接件與朝向DCCE延伸的繩索相關(guān)聯(lián)。本發(fā)明的任何一個或多個以下特征可以與根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)合 在系統(tǒng)包括三對張力繩索系統(tǒng)(TCS)的情況下，此時，右張力繩索系統(tǒng)具有定 位在中心的平臺繩索連接件(PCCE)，具有以下模塊中的一個〇右PCCE和兩個相應(yīng)的地面GCCE是動態(tài)的；〇右PCCE是動態(tài)的，相應(yīng)的GCCE中的一個是動態(tài)的，另一 GCCE是靜態(tài)的；〇右PCCE是靜態(tài)的，兩個相應(yīng)的GCCE是動態(tài)的；〇兩個左張力繩索系統(tǒng)中的一個地面CCE是靜態(tài)的(GSCCE)； 該系統(tǒng)可以包括兩個前地面繩索連接件，每個前地面繩索連接件均在所述使用 平臺下方延伸，以使得在X-Y平面的水平位置，兩個前地面繩索連接件分別在相應(yīng)的兩個 前平臺繩索連接件下方延伸。· Z軸與使用平臺的中心是同心的。 至少三個平臺繩索連接件PCCE和至少三個地面繩索連接件GCCE在所述使用平 臺的外接圓上延伸。 至少三個地面繩索連接件延伸超過使用平臺的外接圓； 至少兩對張力繩索系統(tǒng)彼此平行，其或者位于基本上相同的平面處，或者位于 設(shè)置在系統(tǒng)的相對側(cè)的平行平面處。然而，非平行結(jié)構(gòu)也是可能的； 均勻連續(xù)的繩索在被構(gòu)造為⑴狀形狀的使用平臺的同一側(cè)延伸。在在使用平臺 的每個側(cè)邊緣處設(shè)置不止兩個動態(tài)繩索連接件(例如，滑輪)的情況下(此時具有相應(yīng)的 地面動態(tài)繩索連接件)，當在X-Z平面觀察時，每側(cè)的連續(xù)繩索具有Z字形形狀。例如，這種
形狀是=>^。 連續(xù)繩索的兩端均延伸至所述操作系統(tǒng)。
連續(xù)繩索的每端與提升馬達(winding motor，卷揚馬達)相關(guān)聯(lián)，所述系統(tǒng)包 括總共至少兩個提升馬達，這樣布置，使得每條繩索可以獨立地張緊或從那里延伸。在僅設(shè) 置兩個馬達的情況下，由此兩個繩索端部延伸至相同的馬達，但是相耦接，以相對地纏繞/ 釋放。
其中，操作系統(tǒng)包括與至少一個馬達相關(guān)聯(lián)以選擇性地張緊/放松(dispense) 繩索的齒輪系統(tǒng)。
支撐柱是可軸向延伸/縮回的。 支撐柱沿著Z軸線垂直地延伸； 使用平臺是偏轉(zhuǎn)穩(wěn)定的(yaw-stabilized)。 使用平臺經(jīng)由耦接件裝配至支撐柱，使得使用平臺自由地相對于X-Y平面傾斜 至少90°的角度。 該系統(tǒng)可以進一步包括計算機化控制器，其適于接收與使用平臺所需的俯仰/ 翻滾傾斜相關(guān)聯(lián)的輸入信號，所述控制器響應(yīng)于所述輸入信號向所述操作系統(tǒng)發(fā)出控制信 號，以分別張緊/放松繩索。 支撐柱包括有助于保持使用平臺基本上穩(wěn)定在其相應(yīng)傾斜位置的阻尼機構(gòu)。 使用平臺是太陽能輻射鏡組件，其是定日鏡陣列的一部分。 使用平臺是太陽能PV板。 使用平臺是電磁輻射收集器。 平臺CCE以X-X軸線與Y-Y軸線之間的一角度延伸。根據(jù)具體設(shè)計，所述角度 是X-X軸線和Y-Y軸線之間的平分線。 平臺繩索連接件和地面繩索連接件中的一個或多個裝配有減力/增力機構(gòu)。 支撐柱至少延伸所述使用平臺的外接圓的半徑。需要這種設(shè)計以實現(xiàn)接近或超 過90°的角度的傾斜。然而，在需要小于90°傾斜的情況中，或在使用平臺具有在先偏移 (例如，移動至南部)的情況中，支撐柱可以更短。 操作系統(tǒng)裝配有繩索張緊機構(gòu)，例如機械彈簧、氣動彈簧、磁性彈簧等。 一個或多個制動機構(gòu)與每條繩索相關(guān)聯(lián)，以將繩索制動并防止通過動態(tài)繩索連 接件的自由位移。在設(shè)置制動機構(gòu)的情況下，相應(yīng)的繩索可以相對于繩索連接件或相對于 支撐結(jié)構(gòu)分別停滯在任何位置處。 支撐柱可以相對于Z軸線預(yù)先傾斜，或者，可以裝配在樞轉(zhuǎn)和傾斜機構(gòu)上，以圍 繞Z軸線傾斜。 在兩個張力繩索系統(tǒng)(TCS)分別沿著系統(tǒng)的左邊緣和右邊緣基本上彼此平行 于地延伸的情況下，一個或兩個所述TCS的至少一個繩索區(qū)段可以朝向所述TCS的另一個 對角地延伸?？衫斫?，該系統(tǒng)基本上是重量輕的，但是其適于承受使用平臺的重載荷，例如風。 另一方面，在強風的情況中，該系統(tǒng)可以快速處于收藏位置(stowed position)，由此引導(dǎo) 使用平臺，以使得對風產(chǎn)生最小的干擾。


為了理解本發(fā)明，并且為了看到實踐中可以如何執(zhí)行本發(fā)明，現(xiàn)在將參考附圖，僅通 過 非限制性實例描述實施方式，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的基本支撐系統(tǒng)的示意性透視圖，包括三個張 力繩索系統(tǒng)(TCS)，并示出了系統(tǒng)的幾何形狀；圖2A至圖2D是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的支撐系統(tǒng)的四個變型的示意圖，其 包括三對張力繩索系統(tǒng)；圖3A至圖3C示出了根據(jù)與在圖2C中示意性示出的實施方式相似的實施方式的 支撐系統(tǒng)的三個相應(yīng)位置；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的支撐系統(tǒng)的示意性透視圖，包括四對繩索連 接件，并規(guī)定了系統(tǒng)的幾何形狀和方向映射；圖5A是根據(jù)圖4的實施方式的支撐系統(tǒng)的俯視透視圖；圖5B是圖5A的系統(tǒng)的示意性俯視圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的支撐系統(tǒng)的俯視透視圖，包括四個平臺繩 索連接件和三個地面連接件；圖6B是圖6A的實施方式的俯視示意圖；圖7是本發(fā)明的具體實例的示意圖；圖8A至圖8H是示出了張緊/放松繩索如何影響根據(jù)本發(fā)明的實施方式的系統(tǒng)的 支撐結(jié)構(gòu)的傾斜的示意圖；圖9是僅示出了根據(jù)本發(fā)明的一個變型的右側(cè)張力繩索系統(tǒng)的示意圖；圖10是僅示出了根據(jù)本發(fā)明的又一變型的右側(cè)張力繩索系統(tǒng)的示意圖；圖11是僅示出了根據(jù)本發(fā)明的另一變型的右側(cè)張力繩索系統(tǒng)的示意圖；圖12A是根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的系統(tǒng)的俯視后透視圖；圖12B至圖12D示出了根據(jù)圖12A的實施方式的系統(tǒng)的在各個方向的變型；圖13A和圖13B是根據(jù)本發(fā)明的又一變型的系統(tǒng)的俯視后透視圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的又一不同實例的示意性后部等距視圖。
具體實施例方式首先轉(zhuǎn)到附圖的圖1，示意性地示出了總體用10表示的根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)支撐/ 跟蹤系統(tǒng)，其包括使用平臺12，在顯示的情況中，使用平臺12是可傾斜地支撐在支撐柱14 上的平的、剛性的矩形板，支柱14經(jīng)由第一接頭18、支撐連桿(support link) 19和第二自 由接頭20 (例如，具有延伸連桿的球窩接頭(ball and socket joint)、萬向接頭、萬向節(jié) 等)剛性地固定至地表面16。連桿和接頭使得使用平臺12能夠傾斜90°或更多。將使用平臺12限定在縱向軸線X和橫向軸線Y上。使用平臺12進一步限定沿著 縱向X-X軸線延伸的前側(cè)和后側(cè)。總體用24表示的操作系統(tǒng)包括三個馬達Mp M2和M3以 及控制器組件C，其將在下文中更詳細地討論?？v向軸線X-X是使用平臺12圍繞其翻滾的 軸線。使用平臺進一步限定了沿著橫向Y-Y軸線延伸的左側(cè)和右側(cè)，將使用平臺設(shè)計為圍 繞Y-Y軸線翻滾。因此，垂直軸線Z是使用平臺12圍繞其偏轉(zhuǎn)的方向。右張力繩索系統(tǒng)(TCS) 17r在動態(tài)右后地面繩索連接件(⑶CCEJ、動態(tài)右平臺繩 索連接件(PDCCE》以及動態(tài)右前地面繩索連接件(⑶CCEft)之間延伸，所述繩索具有與相應(yīng)操作馬達組件耦接的兩個端部17&和17 (即，每個端部與馬達M1和M/各自的線軸鉸 接，或與單個馬達M1的相對指向的線軸鉸接)。 左張力繩索系統(tǒng)(TCS) 17χ包括兩個配合的子張力繩索系統(tǒng)H11和1712，這兩個子 張力繩索系統(tǒng)共同具有⑴狀的類似圖案。張力繩索系統(tǒng)H11和1712基本上是共面的，并平 行于右張力繩索系統(tǒng)17r。左張力繩索系統(tǒng)H11包括這樣的繩索區(qū)段，該繩索區(qū)段從左后動態(tài)地面繩索連接 件⑶CCEri (與相應(yīng)操作馬達組件M2耦接)朝著左后動態(tài)平臺繩索連接件PDCCEri延伸，然 后穿過左前動態(tài)繩索連接件GDCCEfl。從那里，繩索繼續(xù)(作為第二左張力繩索系統(tǒng)1712的 部分)朝著左后動態(tài)平臺繩索連接件(PDCCEri)延伸，在此處繩索向下延伸延伸通過另一 ⑶CCEy并朝著操作馬達組件M3延伸。這樣布置使得張緊一條或多條繩索1U7&17H或1712 (與此同時放松一條或多 條繩索中的其他繩索中的張力)，將導(dǎo)致使用平臺12圍繞支柱14的相應(yīng)傾斜，然而，將繩索 保持在基本上恒定的張力下。這種傾斜是逐漸且連續(xù)的(與增量的相反)，可以基本上是小 增量，并且，使用平臺12實際上可以獲得任何期望的定向。甚至尤其地，控制器組件C的設(shè) 置提供了關(guān)于多個參數(shù)的實時信息，例如，這些參數(shù)為使用平臺12的位置、繩索中的張力、 作用在系統(tǒng)上的外力(例如，風、安裝在系統(tǒng)上的有效載荷等)，并且，控制器還提供操作馬 達所需的信號，以獲得使用平臺12的期望位置?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2A至圖2C，示出了與圖1例示的實施方式的三個變型，其中，對相同的 元件給予相同的命名。在圖2A中，示出了結(jié)構(gòu)支撐/跟蹤系統(tǒng)40，其包括可傾斜地(90°或更多)支撐 在剛性地固定至地表面46的支撐柱44上的使用平臺42。右繩索系統(tǒng)具有繩索47,，繩索47,的一端在靜態(tài)繩索連接件GSCCEfr處固定地 鉸接至地表面46，所述繩索47,延伸通過關(guān)于使用平臺42的右邊緣基本上設(shè)置在中心的 平臺動態(tài)繩索連接件PDCCE,，繩索47,的另一端延伸通過滑輪形式的地面動態(tài)繩索連接件 ⑶CCEct，所述繩索進一步與馬達M1耦接。同樣地，第一左繩索組件包括繩索47u，繩索47u從設(shè)置于地表面46的左前側(cè)的 地面靜態(tài)繩索連接件GSCCEfl朝著平臺右前動態(tài)繩索連接件PDCCEfl延伸，然后，延伸通過滑 輪形式的地面動態(tài)繩索連接件GDCCEr11,所述繩索進一步與馬達M3耦接。第二左繩索組件包括繩索4712，繩索4712從共用地面靜態(tài)繩索連接件GSCCEfl延 伸，朝著左后動態(tài)繩索連接件PDCCEri延伸，然后，延伸通過滑輪形式的地面動態(tài)繩索連接 件⑶CCEri2,所述繩索進一步與馬達M2耦接。在圖2B中，示出了結(jié)構(gòu)支撐/跟蹤系統(tǒng)55，其包括可傾斜地(90°或更多)支撐 在剛性地固定至地表面51的支撐柱52上的使用平臺50。右繩索組件包括繩索繩索57r從馬達M1朝著平臺動態(tài)繩索連接件PDCCEr (基 本上定位在使用平臺50的右邊緣的中心處)延伸，并且，進一步，繩索57^朝著右前動態(tài)地 面繩索連接件GDCCEft延伸，并向回朝著充當右動態(tài)地面繩索連接件GDCCEct的馬達M1延伸。第一左繩索系統(tǒng)包括繩索5711;繩索57^的一端在靜態(tài)繩索連接件GSCCEfl處固 定地鉸接至地表面51，所述繩索57u延伸通過裝配在使用平臺50的左后角的平臺動態(tài)繩 索連接件PDCCEri，所述繩索57ri進一步延伸通過機動拾取滑輪形式的地面動態(tài)繩索連接件GDCCErll 。 第二后繩索系統(tǒng)包括繩索5712，繩索5712的一端在所述靜態(tài)繩索連接件GSCCEfl處 共同固定地鉸接至地表面51，所述繩索5712延伸通過裝配在使用平臺50的左前角的平臺 動態(tài)繩索連接件PDCCEri，所述繩索進一步延伸通過機動拾取滑輪形式的地面動態(tài)繩索 連接件⑶CCErl2。注意，在具體實例中，靜態(tài)繩索連接件GSCCEfl對于兩個繩索系統(tǒng)57u和5712來說 是共用的，但是根據(jù)一個變型，每條繩索可以從獨立的CCE延伸。圖2C中示出的實例與圖2B的實例相似，并且，其公開了包括使用平臺62的結(jié)構(gòu) 支撐/跟蹤系統(tǒng)60，使用平臺62可傾斜地(90°或更多)支撐在剛性地固定至地表面66 的支撐柱64上。包括繩索的右繩索組件在平臺靜態(tài)繩索連接件PSCCEJ基本上定位在使用平 臺62的前邊緣的中心處)處固定地與繩索的一個區(qū)段69ri鉸接，上述繩索的一個區(qū)段69ri 朝著滑輪形式的右前動態(tài)地面繩索連接件⑶CCEft延伸，并且，繩索的另一區(qū)段朝著右 后動態(tài)地面繩索連接件⑶CCE 延伸，其中，兩個所述端部都朝著中心的共用馬達軋延伸， 其中，在一個方向上旋轉(zhuǎn)馬達導(dǎo)致張緊一條繩索69,i，并同時釋放繩索69,2的另一端，反之 亦然。而繩索69f示出為具有兩個區(qū)段(61和69,2)，這兩個區(qū)段都從共用的PSCCE,延伸， 應(yīng)理解，分離的繩索可以從單個或鄰接的SCCE延伸。將圖2C的實施方式的右繩索系統(tǒng)7、和后繩索系統(tǒng)7112構(gòu)造為，與結(jié)合圖2B的 實例公開的布置類似，并相似地動作?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2D中示出的實例，示出了與結(jié)合圖2A至圖2C公開的系統(tǒng)相似的結(jié)構(gòu) 支撐/跟蹤系統(tǒng)70，其包括可傾斜地(90°或更多)支撐在剛性地固定至地表面79的支撐 柱77上的使用平臺72。左張力繩索系統(tǒng)(TCS1)與之前結(jié)合圖2A至圖2C的實例公開的系統(tǒng)相同。然而， 在本實例中，將右張力繩索系統(tǒng)(TCS,)構(gòu)造為僅有一條繩索81，繩索81在右動態(tài)地面繩索 連接件(DGCCEr)(例如，機動滑輪)與靜態(tài)右平臺繩索連接件(PSCCEr)之間延伸。然而，應(yīng) 理解，動態(tài)部件可以在平臺側(cè)或在地面?zhèn)?。圖3A至圖3C示意性地示出了根據(jù)與圖2C中示意性地示出的實施方式相似的實 施方式的結(jié)構(gòu)支撐/跟蹤系統(tǒng)的三個相應(yīng)位置?？傮w用78表示的該結(jié)構(gòu)支撐/跟蹤系統(tǒng) 包括使用平臺80，使用平臺80可傾斜地(90°或更多)支撐在通過樞鉸(pivot hinge)88 剛性地固定至地表面86的支撐柱84上。包括繩索的右繩索組件在平臺靜態(tài)繩索連接件PSCC艮處固定地鉸接(基本上 定位在使用平臺80的右邊緣的中心處)，一個繩索區(qū)段90,i朝著滑輪形式的右前動態(tài)地面 繩索連接件⑶CCEft延伸，并且，另一繩索區(qū)段朝著右后動態(tài)地面繩索連接件⑶CCEct延 伸，其中，兩個所述繩區(qū)段90,i和90,2都朝著與線軸GDCEE,耦接的中心共用馬達M,延伸，其 中，旋轉(zhuǎn)馬達軋導(dǎo)致在同時張緊繩索區(qū)段中的一個并釋放另一個，反之亦然。第一左繩索系統(tǒng)包括繩索90u，繩索QO11的一個端部在靜態(tài)繩索連接件GSCCEr1處 固定地鉸接至地表面86，所述繩索90u延伸通過裝配在使用平臺80的左后角處的平臺動 態(tài)繩索連接件PDCCEri,所述繩索QO11進一步延伸通過鉸接至左前馬達M1,的拾取滑輪形式 的地面動態(tài)繩索連接件⑶CCEri。
第二左繩索系統(tǒng)包括繩索9012，繩索9012的一個端部在靜態(tài)繩索連接件GSCCEr1處 固定地鉸接至地表面86，所述繩索9012延伸穿過裝配在使用平臺80的左前角的平臺動態(tài) 繩索連接件PDCCEfl，所述繩索9012進一步延伸穿過鉸接至左后馬達Mlf的拾取滑輪形式的 地面動態(tài)繩索連接件⑶CCEfl。同時，圖3B和圖3C中示出的系統(tǒng)與圖3A中示出的系統(tǒng)相似，然而，在圖3B和圖 3C中，中心支柱84是傾斜的，并由支撐柱84a支撐。此外，同時，在圖3A中，使用平臺適度地傾斜，以使得使用平臺的前側(cè)降低，在圖 3B中，使用平臺80處于基本水平的位置，這對于在非常大的風的情況中設(shè)置使用平臺是有 益的，并且，在圖3C中，使用平臺80在大致豎直的位置延伸。例如，此位置對于維修等來說 是有益的。將圖3B中示出的基本水平的位置認為是原始位置(參考位置)，因此，通過如 下方式來獲得圖3A的位置開卷(unwind)左后馬達M1,,以便如箭頭94所示地釋放繩索 90n (即，拉長繩索90u)，同時，通過馬達軋張緊右繩索區(qū)段90rl和90r2 (箭頭95)，并在同 時通過左后馬達Mlf張緊左后繩索9012 (箭頭96)。 操作使用平臺80使其進入圖3C的位置通過如下方式實現(xiàn)開卷右后馬達My 以便如箭頭97所示地釋放繩索9012 ( S卩，拉長繩索9012)，同時，通過馬達Mfl張緊左繩索 9012 (箭頭 96)。雖然未提到，但是，每個所公開的實例都與如上所述的控制器單元(在圖IA中用C 表示)相關(guān)聯(lián)。實現(xiàn)使用平臺的具體方向以及其位移的操作通過這種控制器組件控制，控 制器組件連續(xù)地獲取代表各種參數(shù)(例如，使用平臺定向、繩索中的張力、馬達的狀態(tài)等) 的信號，并響應(yīng)于這些參數(shù)，根據(jù)使用平臺的期望位置，產(chǎn)生針對馬達的相應(yīng)信號以卷揚/ 開卷。在下文中的實施方式和實例中，使用平臺一直裝配有四個平臺動態(tài)繩索連接件 (PDCCE)，同時，根據(jù)情況，提供三個或四個地面繩索連接件(GCCE)?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖的圖4，該結(jié)構(gòu)支撐/跟蹤系統(tǒng)整體上用110表示，并且其與之前的 實例相似，該結(jié)構(gòu)支撐/跟蹤系統(tǒng)包括使用平臺112，在本情況中，使用平臺是可傾斜地支 撐在支撐柱114上的平的、剛性的矩形桁架(truss)型的板112，支撐柱114經(jīng)由第一接頭 118、支撐連桿119和第二自由接頭120(例如，萬向接頭)剛性地固定至地表面116。連桿 和接頭使得使用平臺112能夠傾斜90°或更多。使用平臺112通過縱向軸線X和橫向軸線Y限定。使用平臺112限定沿著縱向 X-X軸線延伸的前側(cè)和后側(cè)。整體上用124表示的操作系統(tǒng)包括三個馬達M和控制器組件 C，其將在下文中更詳細地討論?？v向軸線X-X是使用平臺112圍繞其翻滾的軸線。使用平 臺進一步限定了沿著橫向Y-Y軸線延伸的左側(cè)和右側(cè)，將使用平臺設(shè)計為圍繞Y-Y軸線俯 仰。因此，垂直軸線Z是使用平臺112圍繞其偏轉(zhuǎn)的方向。使用平臺在其相應(yīng)轉(zhuǎn)角處裝配四個平臺繩索連接件，這些平臺繩索連接件是滑輪 形式并通過以下方式表示右前平臺滑輪-PCCEft ；右后平臺滑輪-PCCErr ；左前平臺錨定裝置-PCEEfl ；以及
左后平臺滑輪-PCEErl。術(shù)語滑輪在其寬泛意義上使用，然而，適于繩索從其延伸穿過并改變繩索方向，如 將在下文中變得顯而易見的?；喛梢栽O(shè)置有一個或多個減摩擦輪，或者其可以沒有任何 輪子。如可在圖4中進一步指出的，系統(tǒng)110包括四個牢固地固定至地表面116的地面 繩索連接件(GCCE)，所述地面滑輪用以下方式表示右前地面平臺-GCCEft ；右后地面平臺-GCCEn ；左前地面平臺-GCCEfl ；以及左后地面平臺-GCCErl。在以下附圖中，將四個平臺繩索連接件(PCCE)示意性地示出為圓形，與用正方形 代表的地面繩索連接件(GCCE)相反。注意，兩個繩索端部向后延伸，后地面滑輪GCCEri和GCCE 均構(gòu)造為雙滑輪，或構(gòu) 造為兩個獨立的滑輪，每個滑輪接收繩索的自由端。如上所述，所述一個或兩個前地面繩索 連接件可以是便于通過其的相應(yīng)繩索卷起的滑輪，即用DCCE表示的動態(tài)CCE，或是固定裝 置，其中，相應(yīng)繩索相對于地面牢固地錨定，上述固定裝置即用SCCE表示的靜態(tài)CCE。將四個地面繩索連接件GCCE基本上分別布置在使用平臺PCCE的下方。然而，如 結(jié)合圖6A和圖6B的實施方式將變得顯而易見的，該系統(tǒng)可以僅包括三個地面繩索連接件 GCCE，并用其他方式設(shè)置。提供張力繩索系統(tǒng)，其中，第一連續(xù)的、不可拉長的繩索130在系統(tǒng)的右側(cè)延伸， 并且，類似的繩索132在系統(tǒng)的左側(cè)延伸，兩個張力繩索系統(tǒng)130和132基本上都在系統(tǒng) 的X-Z平面處延伸。如可在圖4中看到的，右張力繩索系統(tǒng)130具有第一端136，該第一端 I36與整體上用124表示的操作系統(tǒng)的第一馬達Ml接合，繩索130從第一馬達Ml延伸通過 ⑶CCE ，然后經(jīng)過PDCCEft,其從那里繩索130延伸通過⑶CCEft，然后通過PDCCE ，向下返回 通過⑶CCE ，繩索130的另一端138與操作系統(tǒng)124的第二馬達M2牢固地接合。同樣地，左張力繩索系統(tǒng)132具有與操作系統(tǒng)124的第三馬達M3接合的第一端 142，繩索132從第三馬達M3延伸通過⑶CCEri,然后通過PDCCEfl,向下到達⑶CCEfl,然后通 過PDCCEri,進而返回通過⑶CCEri,在那里，繩索132的第二端144固定至操作系統(tǒng)124的執(zhí) 行馬達(force motor,力馬達)M4。如上已經(jīng)提到的，馬達Ml至M4可以是任何一個或多個類型，例如，旋轉(zhuǎn)(卷揚) 馬達、線性收回/膨脹馬達(即，活塞型馬達)等。此外，在圖4中公開的實施方式中，繩索 均與單獨的馬達相關(guān)聯(lián)。然而，根據(jù)其他實施方式(例如，見圖3A至圖3C)，一個馬達可以 為兩個繩索端部所用，例如，通過提供適當?shù)凝X輪系統(tǒng)，或通過在相反的方向上卷繞繩索。進一步指出，操作系統(tǒng)124包括與用于張緊/放松相應(yīng)繩索的馬達Ml至M4中的 每一個相關(guān)聯(lián)的控制器C。因此，提供一種計算機化處理器，其從與使用平臺112的期望傾 角相關(guān)的傳感器S(位于使用平臺112上并向控制器C傳輸數(shù)據(jù))接收輸入數(shù)據(jù)，并響應(yīng)于 輸入數(shù)據(jù)對相關(guān)聯(lián)的馬達Ml至M4中的每一個發(fā)出控制信號，由此激活適當?shù)姆较颍垣@得 使用平臺112的所需傾斜。操作系統(tǒng)124進一步包括繩索張力傳感器和用于維持繩索張緊 的相應(yīng)繩索張緊機構(gòu)。
為了維持繩索的張力，可以引入繩索張緊機構(gòu)，例如，在馬達單元內(nèi)或靠近馬達單 元，或在沿著繩索的其他位置。這種張緊機構(gòu)可以是，例如，機械彈簧、氣動彈簧、磁性彈簧寸。圖5A示出了根據(jù)圖4所示的實施方式的結(jié)構(gòu)支撐和平臺系統(tǒng)110，然而，為了清楚 起見，從另一方向示出。在圖4和圖5A中清楚地示出，張力繩索系統(tǒng)130和132各自均形 成⑴狀的結(jié)構(gòu)。進一步參考圖5B，其示出了根據(jù)圖4和圖5A的實施方式的結(jié)構(gòu)支撐和跟蹤系統(tǒng) 110的示意性俯視圖，以進一步進行說明。注意，如上所述使用平臺112是矩形的，然而，其 可以采用不同的形狀，并且，例如，可以是半球狀收集盤等。然而，使用平臺112限定外接圓 150和內(nèi)切圓152，這樣布置，使得四個平臺繩索連接器PDCCEft、PDCCEfl、PDCCErr和PDCCEri， 以及相應(yīng)的地面繩索連接器⑶CCEft、⑶CCEfl、⑶CCE 和⑶CCEri都在使用平臺112的相應(yīng) 轉(zhuǎn)角處延伸，由此位于具有半徑R的外接圓150上。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6A和圖6B，示出了根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)支撐和跟蹤系統(tǒng)的不同實施方 式，整體上用210表示。為了清楚起見，用相似的參考標號表示與結(jié)合圖1公開的那些元件相似的元件， 不過，變動了 200。與之前的實施方式相比，圖6A和圖6B的實施方式之間的明顯差異在于，地面繩索 連接件GCCE的構(gòu)造和定位。如所指出的，提供兩個張力繩索系統(tǒng)，即，與系統(tǒng)的右側(cè)相關(guān)聯(lián)的張力繩索230，和 與系統(tǒng)的左側(cè)相關(guān)聯(lián)的張力繩索232。然而，要指出，代替均在使用平臺212的相應(yīng)轉(zhuǎn)角下方延伸的右前地面CCE和左前 CCE，在圖6A的實施方式中，提供單個動態(tài)前地面繩索連接器⑶CCEf,其中，兩條繩索230和 232延伸通過所述⑶CCEf。應(yīng)理解，代替單個集中的地面CCE，可以提供雙CCE，但是其位于 使用平臺212的前邊緣的中心處下方。由此看到，張力繩索230的第一自由端236從第一馬達Ml延伸，通過右后DGCCE ， 向上通過PDCCErr，然后向下朝著單個地面繩索連接器⑶CCEf延伸，張力繩索230從那里延 伸通過PDCCEft,然后往回通過DGCCE ，第二自由端238從DGCCEct處延伸至第二張緊馬達 M2。同樣地，左張力繩索232的第一自由端242與張緊馬達M3鉸接，左張力繩索232從 張緊馬達M3延伸通過右左地面繩索連接器⑶CCE…其從⑶CCEri向上朝著左后繩索連接器 PDCCErl延伸，然后向下延伸至共用的單個前地面連接器OTCCEf,在此具體情況中，左張力繩 索232與張力繩索230是共用的，然而，繩索230和232各自均是自由獨立地，基本上沒有 摩擦地滾過所述⑶CCEf。繩索232從⑶CCEf向上延伸至左前繩索連接器PDCCEfl,然后返回 至左后地面繩索連接器⑶CCEri，第二自由端244從⑶CCEri延伸并與操作系統(tǒng)224的第四 馬達M4聯(lián)接。在圖6A的實施方式中，當從其中一個側(cè)面(X-Z平面)觀察時，連續(xù)的繩索230和 232也形成⑴狀的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6B，示出了系統(tǒng)210的俯視圖，并且注意，四個平臺繩索連接器 PCCE ( S卩，PDCCECT、PDCCEri、PDCCEft和PDCCEfl)都在使用平臺212的相應(yīng)轉(zhuǎn)角處延伸，因此，上述四個平臺繩索連接器PCCE都設(shè)置在半徑R的外接圓250上。然而，注意，在此具體情況 中，單個前地面繩索連接器⑶CCEf在X軸線上中心地對準且處于使用平臺212的前邊緣下 方，并由此在半徑r的內(nèi)切圓252上延伸。至于后地面繩索連接器(即，⑶CCEct和⑶CCEJ， 那些后地面繩索連接器在使用平臺212的相應(yīng)后轉(zhuǎn)角下方(即在外接圓250上)延伸。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖7所示的實施方式，示出了整體上用370表示的輻射收集器系統(tǒng)，其 中，用相似的參考標號表示與圖1的實施方式中相似的元件，不過，變動了 300。例如，輻射收集器系統(tǒng)370可以是跟蹤太陽能輻射收集盤或電磁輻射收集盤等。在本實例中，使用平臺是收集盤372的形式，為了清楚起見，將其放在矩形使用平 臺312上。然而，注意，收集盤372安裝在包括剛性橫向伸出臂374的剛性桁架上，每個伸 出臂374朝著用312表示的矩形平臺的轉(zhuǎn)角延伸。將收集盤372安裝在整體上用314表示的支撐柱上，支撐柱由牢固地固定至地表 面316的底部314a和頂部支柱部件314b組成，其中，頂部支柱部件314b相對于底部支柱 部件314a是可伸縮地位移的，從而改變支柱314的總高度。在頂部支撐柱314b的頂部延 伸的是連桿臂319，該連桿臂319經(jīng)由球型、通用型或其他類型的接頭320與收集盤372的 底表面373樞轉(zhuǎn)地耦接。與結(jié)合圖4和圖5公開的布置類似，使用平臺(在本實例中，是輻射盤)裝配有四 個平臺繩索連接件PCCE，其用與在之前的實施方式中公開的方式相同的方式表示，并且，這 些平臺繩索連接件在如上討論并用相同名稱表示的相應(yīng)地面繩索連接件GCCE上延伸。提供兩個張力繩索系統(tǒng)，即320和332，一個在系統(tǒng)的右側(cè)上延伸，另一個在系統(tǒng) 的左側(cè)上延伸，如結(jié)合之前的實施方式說明的。左張力繩索系統(tǒng)330和右張力繩索系統(tǒng)332 的自由端336、338和342、344分別朝著操作系統(tǒng)324延伸，操作系統(tǒng)依次包括四個馬達Ml、 M2、M3和M4，每個馬達均鉸接，以張緊-放松繩索的相應(yīng)自由端。操作系統(tǒng)324進一步包 括整體上用C表示的計算機化控制器，將該計算機化控制器設(shè)計為接收與收集盤372的方 位相對應(yīng)的輸入信號Sin，而收集盤372隨之裝配有用于確定朝向輻射源(例如，太陽、衛(wèi)星 等)的方位的定日鏡傳感器機構(gòu)。在此實例中，例如，以無線的方式將發(fā)射信號Sin發(fā)送至 控制器C，或以其他方式傳送。然后，計算機化控制器C計算盤372將傾斜的相應(yīng)方向，并 產(chǎn)生針對相應(yīng)馬達M1、M2、M3和M4中的每個的一系列響應(yīng)信號SpS2、S3和S4,以張緊或放 松相應(yīng)的繩索，直到輻射盤372獲得其期望的位置為止。計算機化控制器C還可通過頂部 支柱部件314b相對于底部支柱部件314a的軸向位移來控制支柱的高度，從而改變支撐柱 314的高度。進一步參考圖8A至圖8H，示出了根據(jù)圖4的實施方式的系統(tǒng)，在各種傾斜位置中， 其中，為了清楚起見，已對張力繩索的自由端分配了表示其張緊(箭頭的頭部指向后方)或 松開/放松(箭頭的頭部指向前方)的箭頭。此外，用相似的參考標號表示相似的元件。然 而，應(yīng)理解，繩索始終保持繃緊(即，被張緊)。應(yīng)理解，張力繩索130和132為了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其精度而始終保持張緊。在圖 5A中，將使用平臺112示出為處于基本上水平的位置(即，X-Y平面基本上平行于支撐表面 116)。這是所謂的起始位置，其中，均勻地張緊四個繩索端136、138、142和144，以維持該位 置，并且拉平使用平臺112。通過放松繩索端136和144，同時張緊繩索端138和142，來獲得圖8B所示的使用
14平臺的位置，由此，使用平臺112將在Y軸線上俯仰，如箭頭190所示。通過張緊繩索端136和148，同時將繩索端138和144放松至期望的程度，來獲得 圖8C所示的位置，S卩，其中，使用平臺112向后傾斜(在箭頭192的方向上在Y軸線上俯 仰)。在圖8D中，使用平臺112傾斜至右側(cè)(即，在箭頭194的方向上在X軸線上翻滾)。 通過張緊自由端136和138，同時放松自由端142和144，來獲得此位置。圖8E的位置示出，使用平臺112在箭頭196的方向上在X軸線上翻滾，箭頭196 的方向與結(jié)合圖8D公開的指向(sense)相反。通過張緊自由端142和144，同時放松自由 端136和138，來獲得此位置。在圖8F中，使用平臺112這樣樞轉(zhuǎn)，使得其右后轉(zhuǎn)角在箭頭198和199的方向上的 組合翻滾和俯仰運動中向下傾斜。通過張緊自由端136，同時放松自由端138、142和144， 來獲得此位置。圖8G和圖8H示出了當使用平臺112相對于支撐表面116以大約90°延伸時的極 限位置。在圖8G中，使用平臺112在俯仰箭頭101的方向上繞Y軸線傾斜。通過張緊自由 端136和144，同時放松自由端138和144，來獲得此位置。圖8H的位置示出了使用平臺112在箭頭103的方向上在X軸線上翻滾，以使得使 用平臺112基本上垂直地(垂直于支撐表面116)延伸。通過張緊自由繩索端136和138， 同時放松自由端142和144，來獲得此位置。雖然已經(jīng)示出并例示了幾個明顯位置，但是應(yīng)理解，通過適當?shù)夭僮鲝埩K索，使 用平臺112的90°以上的角度/傾斜位置是可能的。然而，為此目的，在支撐柱頂部與使用 平臺之間需要適當?shù)臉修D(zhuǎn)接頭，例如，如圖7所示。進一步要理解，只要繩索充分地張緊，基 本上就會防止使用平臺偏轉(zhuǎn)(即繞垂直軸線Z旋轉(zhuǎn))。進一步理解，可以以基本上對稱設(shè)置的方式將平臺繩索連接件PCCE裝配在使用 平臺周圍的其他位置，例如，可以將平臺繩索連接件PCCE裝配在使用平臺的每個相應(yīng)邊緣 的中間，然而，在此情況中，整個平臺將(繞垂直Z軸線)移轉(zhuǎn)45°的角度?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖9，是根據(jù)本發(fā)明的一個變型的系統(tǒng)的示意圖，其整體上用500表示， 該系統(tǒng)包括安裝在支撐柱504上方的使用平臺502，如上所討論的。為了簡單起見，僅示出 了后側(cè)繩索系統(tǒng)。然而，此具體實施方式
與之前的實施方式的不同之處在于，不是提供單個 后地面繩索連接件，而是提供一對這種后地面繩索連接件(即，GDCCEttl和GDCCEn2)，其中， ⑶CCEttl用于引導(dǎo)第一自由端536，且繩索連接件⑶CCEn2用于引導(dǎo)張力繩索530的第二端 538。然而，如上已經(jīng)提到的，并不提供兩個分開的CCE (⑶CCEnl和⑶CCEn2)，而是可以提供 統(tǒng)一的(即，共用的)地面繩索連接件，但是裝配有一對可單獨旋轉(zhuǎn)的滑輪。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖10，示出了本發(fā)明的又一變型，其總體上用550表示，該變型包括安裝 在支撐柱554上方的使用平臺552，如結(jié)合之前的實施方式描述的。同樣，為了簡單起見， 僅示出了后側(cè)繩索系統(tǒng)。然而，與之前的實施方式不同，使用平臺552具有兩個右前平臺繩 索連接件CCE (即，PDCCEfrl和PDCCEft2)和兩個后地面CCE (⑶CCEttl和⑶CCE 2)，如結(jié)合圖 9討論的。結(jié)合圖10公開的布置直到這對前平臺繩索連接件允許改進使用平臺的支撐?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖的圖11，示出了本發(fā)明的又一個變型，其整體上用600表示，同樣， 也為了簡單起見，僅示出了后側(cè)繩索系統(tǒng)。在此實例中，使用平臺602在支撐柱604上延伸，如結(jié)合之前的實施方式公開的。而且，在此實例中，也提供一對地面后繩索連接件CCE(即， ⑶CCEttl和OTCCEn2)，并且，進一步提供右支柱繩索連接件SUCCE,，使得繩索630從右后平 臺繩索連接件PDCCEn朝著右支柱滑輪SUCCE,延伸，然后朝著相應(yīng)的馬達(未示出)通過 右后地面繩索連接件⑶CCEn2。應(yīng)理解，在結(jié)合之前的實施方式公開的實例中，前地面繩索連接件GCCEft(兩個如 圖4與圖5中的那樣，一個如圖6中的那樣)是例如滑輪的繩索連接件，其有助于通過其的 相應(yīng)繩索卷起，由此，使用平臺既可在俯仰也可在翻滾方向上傾斜，如例示并說明的。參考圖12A和圖12B示出其他實施方式。在圖12A的實施方式中，示出了這樣一種系統(tǒng)，其是之前的實施方式的變型，所述 系統(tǒng)整體上用700表示，并且，在具體實例中，將其設(shè)計為用作模擬器裝置，例如，用于模擬 車輛的運動等，其中，將人701定位在使用平臺712上。注意，將使用平臺712安裝在單個支撐柱714上。然而，此實施方式與之前的實施 方式的不同之處在于，前地面繩索連接件是靜態(tài)的(GSCCE)，即，將相應(yīng)繩索部分730和732 牢固地固定至地表面716 (在左前平臺繩索連接件PDCCEfl和右前平臺繩索連接件PDCCEft 下方延伸的位置處)的左前地面繩索連接件GSCCEft和右前地面繩索連接件GSCCEfl。根據(jù)此構(gòu)造，繩索730和732中的每一條均分成第一繩索區(qū)段730A、732B，和第二 繩索區(qū)段730A、732B。將繩索區(qū)段730A固定至右前地面繩索連接件GSCCEft,并且，繩索區(qū) 段730A從那里朝著右前平臺繩索連接件PDCCEft延伸，然后向下朝著右后地面繩索連接件 ⑶CCEct并朝著操作器M延伸。第二繩索區(qū)段730B也固定至右前地面繩索連接件GSCCEft, 并且，第二繩索區(qū)段730B從那里朝著右后平臺繩索連接件PDCCEct延伸，并向下朝著右后地 面繩索連接件⑶CCE 且朝著操作器M延伸。同樣地，將繩索區(qū)段532A固定至左前地面繩索連接件GSCCEfl,并且，繩索區(qū)段 532A從那里朝著左前平臺繩索連接件PDCCEfl延伸，然后向下朝著左后地面繩索連接件 GDCCErl并朝著操作器M延伸。第二繩索區(qū)段532B也固定至左前地面繩索連接件GSCCEfl, 并且，第二繩索區(qū)段532B從那里朝著左后平臺繩索連接件PDCCEri延伸，并向下朝著左后地 面繩索連接件⑶CCEri且朝著操作器(馬達)M延伸。這樣布置以使得，四個平臺繩索連接件(即，PDCCEfr, PDCEErr, PDCCEfr和PDCCfl) 以及兩個后地面繩索連接件(即，⑶CCEri和⑶CCEJ是在上文中公開的類型的繩索連接件 (滑輪)，其便于通過其中的相應(yīng)繩索卷起，所述繩索730和732最終延伸至繩索張緊馬達 M。這樣布置使得，通過馬達M張緊繩索會引起使用平臺712繞X和Y軸線的相應(yīng)傾斜，即 在翻滾和俯仰方向上。注意，在圖12A的實施方式中，使用單個操作器(馬達)M。然而，如上面已經(jīng)討論 的，其他構(gòu)造也是可能的。例如，圖12B至圖12D涉及在很大程度上與圖9A所示的系統(tǒng)相似的系統(tǒng)，然而，除 了不同繩索區(qū)段730A、730B、732A和732B的每一個分別與獨立的馬達M1、M2、M3和M4耦接 以外。圖12B示出了這樣的系統(tǒng)700，其中，使用平臺712基本上是水平的，圖12C和圖 12D示出了這樣的系統(tǒng)700，其中，使用平臺712繞X軸線傾斜(翻滾)，通過操作馬達Ml 和M2來松開繩索區(qū)段730A和730B，同時通過操作馬達M3和M4來張緊繩索區(qū)段730A和730B，來獲得此位置。進一步參考圖13A和圖13B，示出了本發(fā)明的一個變型，其中，通用支撐是槽狀收 集器812的形式，其安裝在一對弧形支撐臂814上，然后將支撐臂814固定至翻滾軸876，翻 滾軸876支撐在錨定至地表面816的一對支撐柱814A和814B上。在圖13A和圖13B的實施方式中，支撐臂874(槽狀收集器812剛性地固定至支撐 臂874)裝配有四個相應(yīng)的平臺繩索連接件(滑輪)，即，左前平臺繩索連接器PDCCEfl、右 前平臺繩索連接器PDCCEft、右后平臺繩索連接器PDCCEct和左后平臺繩索連接器PDCCE&。 在平臺繩索連接件(CCE)下方延伸的是兩個后地面CCE (即滑輪)，即右后地面繩索連接器 ⑶CCEct和左后地面繩索連接器⑶CCEy以及兩個前地面錨定器(SCCE)，即，左前地面靜態(tài) 繩索連接件GSCCEfl和右前地面靜態(tài)繩索連接件DSCCEft。與之前的實施方式相同，四個平 臺滑輪和兩個后地面滑輪便于通過它們的相應(yīng)繩索部分卷起，同時，兩個前地面錨定器牢 固地制動固定至其上的相應(yīng)繩索部分。根據(jù)圖13A和圖13B的實施方式的布置是這樣的，使得使用平臺(即槽狀收集器 812)僅可繞Y軸線傾斜，即，分別響應(yīng)于繩索830和832的張緊/松開，僅可以執(zhí)行翻滾運動。應(yīng)理解，圖13A和圖13B的實例彼此之間稍微不同，不同之處在于，圖13A所示的 系統(tǒng)裝配有前地面繩索連接件，即，右前地面CCE⑶CCEft和左前地面CCE⑶CCEfl (相同的 繩索830和832分別延伸通過它們)，而圖13B的系統(tǒng)裝配有前地面靜態(tài)CCE，即，右前地面 CCE GSCCEfr和左前地面CCE GSCCEfl (區(qū)段繩索830A、830B和832A、832B分別延伸通過它 們)。為了保持繩索的張力，在繩索830和832的每一條上均引入繩索張緊機構(gòu)859，分 別在左前地面靜態(tài)繩索連接件GSCCEfl和右前地面靜態(tài)繩索連接件GSCCEft附近(或在沿著 繩索的其他位置)。這種張緊機構(gòu)可以是，例如，機械彈簧、氣動彈簧、磁性彈簧等。在圖14所示的實例中，示出了整體上用800表示的系統(tǒng)，遵循如上討論的原理， 即，包括右張力繩索系統(tǒng)TCSr和左張力繩索系統(tǒng)TCS1,所述TCS沿著系統(tǒng)的相應(yīng)右邊緣和 左邊緣基本上彼此平行地延伸。然而，來自右張力繩索系統(tǒng)TCSp有從右前動態(tài)地面繩索連 接件(⑶CCEft)朝著左后動態(tài)平臺繩索連接件(PDCCEri)對角地延伸的繩索區(qū)段830。同樣 地，來自左張力繩索系統(tǒng)TCS1，有從左前動態(tài)地面繩索連接件(⑶CCEfl)朝著右后動態(tài)平臺 繩索連接件(PDCCEJ對角地延伸的繩索區(qū)段832。其他部件與結(jié)合之前的實例公開的那 些部件相似，并且，其操作基本上是相似的。本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域中的技術(shù)人員將很容易地理解，在不背離本發(fā)明的范圍的前 提下，加以必要的變更，可進行許多改變、變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)支撐和跟蹤系統(tǒng)，包括使用平臺，該使用平臺限定X-Y平面并支撐在中心 支撐柱上，該中心支撐柱限定正交于所述平面X-Y的縱向軸線Z ；所述使用平臺包括至少 三個平臺繩索連接件(PCCE)；與兩個左平臺繩索連接件(PCCE1)相關(guān)聯(lián)的至少三個左地面 繩索連接件(GCCE)、以及與至少一個右平臺繩索連接件(PCCE)相關(guān)聯(lián)的至少一個右地面 繩索連接件(GCCEf)；張力繩索系統(tǒng)(TCS)，其中，繩索從每個平臺繩索連接件(PCCE)朝著 至少一個對應(yīng)的地面繩索連接件(GCCE)延伸；以及通過繩索的張力調(diào)節(jié)使所述使用平臺 傾斜的操作系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括三對TCS，其中，右TCS具有定位在中心的平臺繩 索連接件，選擇以下操作模塊中的一個(a)右平臺CCE和兩個對應(yīng)的地面GCCE是動態(tài)的；(b)右平臺CCE和所述對應(yīng)的地面GCCE中的一個地面GCCE是動態(tài)的，另一地面GCCE 是靜態(tài)的；(c)右平臺CCE是靜態(tài)的，兩個對應(yīng)的地面GCCE是動態(tài)的；(d)所述兩個左繩索張力繩索系統(tǒng)中的一個地面GCCE是靜態(tài)的(GSCCE)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括兩個右地面滑輪，每個右地面滑輪在所述使用平 臺下方延伸，以使得在所述X-Y平面的水平位置處，所述兩個右地面滑輪分別在對應(yīng)的兩 個右平臺滑輪下方延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，四個平臺滑輪和四個地面滑輪在所述使用平臺 的外接圓上延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，四個平臺滑輪延伸超過所述使用平臺的外接圓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，至少兩對張力繩索系統(tǒng)彼此平行，或者基本上在 相同的平面處，或者在設(shè)置于所述使用平臺的相對側(cè)的平行平面處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述繩索的至少一端延伸至一操作系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述支撐柱是可軸向伸長/收回的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括計算機化控制器，該計算機化控制器適于 接收與所述使用平臺所需的俯仰/翻滾傾斜相關(guān)的輸入信號，所述控制器響應(yīng)于所述輸入 信號向一操作系統(tǒng)發(fā)出控制信號，以分別張緊/放松繩索。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述平臺繩索連接件在所述X-X軸線和所述 Y-Y軸線之間的角平分線上延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述操作系統(tǒng)裝配有繩索張緊機構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，一個或多個制動機構(gòu)與每條繩索相關(guān)聯(lián)，以制 止繩索運動并防止通過所述繩索連接件的不期望的位移。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述繩索分成第一繩索區(qū)段和第二繩索區(qū)段， 兩個所述區(qū)段都固定地從所述地面CCE分別朝著所述右平臺CCE和左平臺CCE中的一個向 上延伸，并朝著所述地面后繩索連接件向下延伸。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，右TCS包括平臺CCE和地面CCE，平臺CCE和地 面CCE中的一個是靜態(tài)的，另一個是動態(tài)的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述操作系統(tǒng)包括至少兩個馬達，由此，每個繩 索端是獨立張緊的或從所述至少兩個馬達延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述使用平臺包括至少四個平臺繩索連接件 (PCCE)，在所述使用平臺的外接圓上延伸并圍繞該外接圓等角地設(shè)置；兩個后地面繩索連 接件(GCCE)，設(shè)置在所述使用平臺的下方，以使得在所述X-Y平面的水平位置處，所述后 GCCE分別在后PCCE下方延伸，并且，至少一個前地面固定CCE (GSCCE)至少在內(nèi)切圓的半徑 上延伸，但是不大于所述使用平臺的外接圓的半徑；張力繩索系統(tǒng)(TCS)，其中，一繩索在 X-Z平面處從每個平臺CCE朝著后地面CCE延伸，并且，一繩索從每個平臺CCE朝著所述至 少一個前地面GCCE延伸；以及一操作系統(tǒng)，通過從所述兩個后GCCE延伸的四條繩索的張力 調(diào)節(jié)使所述使用平臺至少翻滾傾斜。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，兩個張力繩索系統(tǒng)分別沿著所述系統(tǒng)的右邊緣 和左邊緣基本上彼此平行地延伸，一個或兩個所述張力繩索系統(tǒng)的至少一個繩索區(qū)段朝著 所述張力繩索系統(tǒng)的另一個對角地延伸。
全文摘要
結(jié)構(gòu)支撐和跟蹤系統(tǒng)包括限定X-Y平面并支撐在限定了正交于平面X-Y的縱向軸線Z的中心支撐柱上的使用平臺。使用平臺包括至少三個平臺繩索連接件、與兩個左平臺繩索連接件相關(guān)聯(lián)的至少三個左地面繩索連接件、以及與至少一個右平臺繩索連接件(PCCE)相關(guān)聯(lián)的至少一個右地面繩索連接件。張力繩索系統(tǒng)，其中，繩索從每個平臺繩索連接件朝著至少一個相應(yīng)的地面繩索連接件延伸，以及通過繩索的張力調(diào)節(jié)使使用平臺傾斜的操作系統(tǒng)。
文檔編號H01Q1/12GK102112823SQ200980130381
公開日2011年6月29日 申請日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月4日
發(fā)明者埃亞爾·德羅爾 申請人:埃亞爾·德羅爾