Аппарат и способ облегчения подъема

Аппарат и способ облегчения подъема

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к аппарату и системе для облегчения подъема, а также к способу, облегчающему пользователю процесс подъема. Изобретение относится преимущественно, но не исключительно, к аппарату и способу, облегчающим пользователю подъем лазанием или аналогичное действие.

Уровень техники

В настоящее время в продаже имеется много систем, которые обеспечивают поддержку людям, взбирающимся по приставным лестницам или иным конструкциям. Известные системы реализуют различные способы оказания такой поддержки. Однако, как правило, все они направлены на создание подъемного усилия, прикладываемого к веревке или шнуру, чтобы преодолеть часть веса пользователя. При этом "тянущая сила", приложенная к веревке или шнуру, стремится подтянуть тело с усилием, несколько меньшим веса тела.

Один из недостатков, присущих известным системам, связан с предотвращением непреднамеренного запроса со стороны пользователя слишком большой поддержки от системы, т.е. запроса подъемного усилия, превышающего собственный вес пользователя. В этом случае система принудительно подняла бы пользователя, что могло бы привести к нежелательным и опасным последствиям.

В попытках преодолеть этот недостаток известные системы обычно ограничивают степень поддержки со стороны системы уровнем 40-50 кгс, т.е. меньшим, чем ожидаемая масса пользователя. Эта защитная мера обладает собственным недостатком: снижение нагрузки на 50 кгс малоэффективно для пользователя, масса которого, вместе с инструментами и снаряжением, составляет 120 кг, а для пользователя с массой менее 50 кг система все же создает потенциально опасные уровни облегчения подъема.

Другие потенциальные недостатки, ассоциированные с известной технологией, состоят в том, что известные системы нельзя быстро перестроить в расчете на пользователей различного веса без непосредственного взаимодействия оператора или самих пользователей с панелью управления системы. Кроме того, известные системы не изменяют используемый уровень компенсации веса в случае изменений суммарного веса пользователя в процессе применения системы вследствие приема или оставления им инструментов и снаряжения.

Еще одним недостатком является то, что пользователь должен точно знать свою массу и массу своих инструментов и/или оборудования и иметь возможность вводить в систему значения этих масс или требуемый уровень компенсации. При этом известная система неспособна компенсировать ошибки, допущенные пользователем при вводе значений масс в систему.

Кроме того, пользователь вынужден подсоединяться к системе, только когда должен начаться подъем, поскольку система будет всегда активно стремиться приложить к пользователю подъемное усилие. Поэтому пользователь может подсоединиться (пристегнуться) к системе, когда он уже поднимается или находится на конструкции в стационарном положении, т.е. когда поддержка будет соответственно включена или отключена. Как следствие, известные системы не могут применяться для страховки пользователя, например, при его перемещении к какой-то стороне конструкции, т.к. поддерживающий аппарат либо будет заблокирован, либо будет стремиться подтянуть его вверх.

Раскрытие изобретения

Соответственно, изобретение направлено на преодоление одного или более недостатков известных систем.

Согласно своему первому аспекту изобретение обеспечивает создание устройства для калибровки нагрузки, содержащего:

генератор тягового усилия;

компонент для приложения тягового усилия, функционально связанный с генератором тягового усилия и выполненный с возможностью приложения, при использовании устройства, тягового усилия к объекту,

и механизм управления, содержащий средство детектирования нагрузки и средство приложения подъемного усилия и выполненный с возможностью управления генератором тягового усилия в первом, калибровочном режиме, в котором генератор тягового усилия остановлен, а средство детектирования нагрузки обеспечивает детектирование нагрузки, приложенной объектом к компоненту для приложения тягового усилия, причем средство приложения подъемного усилия выполнено с возможностью определять значение подъемного усилия, которое должно быть приложено к компоненту для приложения тягового усилия генератором тягового усилия, в соответствии с уравнением hf=dl×a, где: hf - подъемное усилие; dl - детектированная нагрузка (нагрузка, детектированная средством детектирования нагрузки), а - коэффициент облегчения нагрузки, выраженный в процентах.

В особенно предпочтительных вариантах указанный объект содержит пользователя, которым могут быть, в частности, человек и/или животное. Альтернативно или дополнительно, объект может содержать снаряжение, инструменты или любой другой неодушевленный предмет.

В вариантах изобретения согласно первому аспекту генератор тягового усилия может содержать один или более из следующих компонентов: механизированный барабан, таль, монтажная лебедка, кабестан, шкив, противовес и/или механизированный подъемник. Механизированный подъемник может являться, например, рычажным подъемником. Таким образом, генератор тягового усилия способен генерировать усилие, воздействующее на другое устройство и/или объект.

В некоторых вариантах согласно первому аспекту компонент для приложения тягового усилия может содержать веревку. Следует отметить, что термин "веревка" включает также шнуры любых типов, способные выдерживать нагрузку. Кроме того, веревка может быть изготовлена из природных или синтетических волокон, тканой ленты или ремня, стальной проволоки или стального троса, кабеля и т.д. В этих вариантах объект предпочтительно прикрепляется (пристегивается) к веревке. Компонент для приложения тягового усилия связан с генератором тягового усилия таким образом, чтобы получать от него тяговое усилие, которое затем данный компонент может прикладывать к объекту.

Генератор тягового усилия может быть катушкой или барабаном (далее - барабаном), а компонент для приложения тягового усилия - веревкой, предпочтительно прикрепленной к барабану и, при использовании устройства, прикрепляемой к объекту.

Согласно изобретению веревка может образовывать замкнутую петлю.

Альтернативно, веревка крепится одним концом к генератору тягового усилия и, при использовании устройства, своей дистальной частью к объекту. В некоторых вариантах веревка прикреплена одним концом к механизированному барабану и, при использовании устройства, своей дистальной частью к объекту, например к пользователю.

В альтернативных вариантах компонент для приложения тягового усилия представляет собой платформу или аналогичную конструкцию. В подобных вариантах объект предпочтительно находится на платформе. При этом должно быть понятно, что тяговое усилие прикладывается к объекту снизу, т.е. платформа толкает объект вверх, а не подтягивает его.

Объект может быть непосредственно связан с компонентом для приложения тягового усилия, или, альтернативно, связь между ними может быть непрямой.

В некоторых вариантах изобретения коэффициент а облегчения нагрузки выбран в интервале 0-99%.

Хотя обеспечиваемая поддержка подъема может составлять 99%, реально она, скорее всего, будет меньше, поскольку при ее приближении к 99% объект мог бы подвергнуться непреднамеренному подтягиванию вверх. В вариантах, в которых объект содержит пользователя-человека, такое подтягивание было бы нежелательным, поскольку подъем проходил бы без возможности управления им со стороны пользователя.

В ряде вариантов коэффициент а облегчения нагрузки может лежать в интервале 10-70%.

Подъемное усилие может иметь любое значение. В вариантах, в которых объект содержит пользователя-человека, максимальное подъемное усилие может быть эквивалентно 140 кгс. Благодаря заданию максимального подъемного усилия в случаях, когда объект содержит пользователя-человека, устройство для калибровки нагрузки обеспечивает защиту пользователя от ситуаций, в которых к нему может быть приложено потенциально большое, т.е. нежелательное, подъемное усилие.

В альтернативных вариантах принимается, что допустимый уровень подъемного усилия может соответствовать нагрузке, безопасной для устройства по изобретению.

Подъемное усилие, определенное, как составляющее 0 кгс, означает, что средство детектирования нагрузки детектировало нагрузку 0 кгс или что заданный уровень облегчения подъема равен 0%.

Подъемное усилие в типичных условиях может изменяться в кгс или ньютонах согласно уравнению: hf=dl×a,

где:

- hf - подъемное усилие (например, в кгс),

- dl - детектированная нагрузка (например, в кгс),

- а - коэффициент облегчения нагрузки (в процентах).

Подъемное усилие должно рассматриваться как включающее и "толкающее", и "тянущее" усилия, т.е. подъемное усилие может толкать или тянуть груз (нагрузку) вверх.

Нагрузкой может быть вес пользователя, и/или инструментов, и/или снаряжения и т.д. Должно быть понятно, что для инициирования режима калибровки к компоненту для приложения тягового усилия может быть приложена любая нагрузка. При этом средство приложения подъемного усилия выполнено с возможностью определять (реагируя на детектирование нагрузки средством детектирования нагрузки) значение подъемного усилия, которое может быть приложено к нагрузке.

В некоторых вариантах изобретения средство приложения подъемного усилия выполнено с возможностью определять значение подъемного усилия, которое должно быть приложено к компоненту для приложения тягового усилия генератором тягового усилия, после того как возможность детектирования нагрузки средством детектирования нагрузки обеспечивалась в течение заданного периода.

Более конкретно, заданный период может составлять от 0 с до 10 с, например от 1 с до 5 с, предпочтительно 3-4 с. При этом условии режим калибровки не будет активироваться непроизвольно, когда объект, такой как пользователь, оказывается ассоциированным с компонентом для приложения тягового усилия в составе устройства по изобретению, а будет требовать активного участия со стороны оператора или пользователя. В группе вариантов заданное значение задержки гарантирует, что режим калибровки не будет непроизвольно активирован, когда объект, такой как пользователь, просто пристегивается к веревке устройства для калибровки нагрузки, а потребует активных действий оператора или пользователя.

В некоторых вариантах изобретения оператору или пользователю может быть подан сигнал об успешном завершении калибровки устройства по изобретению.

Данный сигнал может быть, например, звуковым. Альтернативно или дополнительно, сигнал может быть, например, визуальным или тактильным. Визуальный сигнал может быть, например, световым, а тактильный - вибрацией, передаваемой через веревку.

Согласно второму аспекту изобретение обеспечивает создание аппарата для облегчения подъема, содержащего:

генератор тягового усилия;

компонент для приложения тягового усилия, функционально связанный с генератором тягового усилия и выполненный с возможностью приложения, при использовании аппарата, тягового усилия к объекту,

и механизм управления, содержащий средство детектирования нагрузки и средство приложения подъемного усилия и выполненный с возможностью управления генератором тягового усилия в первом, калибровочном режиме, в котором генератор тягового усилия остановлен, а средство детектирования нагрузки обеспечивает детектирование нагрузки, приложенной объектом к компоненту для приложения тягового усилия, причем средство приложения подъемного усилия выполнено с возможностью определять значение подъемного усилия, которое должно быть приложено к компоненту для приложения тягового усилия генератором тягового усилия, в соответствии с уравнением hf=dl×a, где: hf - подъемное усилие; dl - детектированная нагрузка (нагрузка, детектированная средством детектирования нагрузки), а - коэффициент облегчения нагрузки, выраженный в процентах.

При этом механизм управления выполнен с возможностью переключать генератор тягового усилия во второй режим, режим облегченного подъема, в котором генератор тягового усилия воздействует на компонент для приложения тягового усилия до тех пор, пока нагрузка, детектированная средством детектирования нагрузки, не станет равной весу компонента для приложения тягового усилия, а средство приложения подъемного усилия выполнено с возможностью приложения указанного определенного подъемного усилия к компоненту для приложения тягового усилия посредством генератора тягового усилия, причем подъемное усилие воздействует на компонент для приложения тягового усилия в направлении, противоположном направлению действия нагрузки.

В особенно предпочтительных вариантах объект содержит пользователя, которым могут быть, в частности, человек и/или животное. Альтернативно или дополнительно, объект может содержать снаряжение, инструменты или любой другой неодушевленный предмет.

В вариантах согласно второму аспекту изобретения генератор тягового усилия может содержать один или более из следующих компонентов: механизированный барабан, таль, монтажная лебедка, кабестан, шкив, противовес и/или механизированный подъемник. Механизированный подъемник может являться, например, рычажным подъемником. Таким образом, генератор тягового усилия способен генерировать усилие, воздействующее на другое устройство и/или объект.

В вариантах согласно второму аспекту компонент для приложения тягового усилия может содержать веревку. Должно быть понятно, что термин "веревка" включает также шнуры любых типов, способные выдерживать нагрузку. Кроме того, веревка может быть изготовлена из природных или синтетических волокон, тканой ленты или ремня, стальной проволоки или стального троса, кабеля и т.д. В этих вариантах объект предпочтительно прикрепляется к веревке. Компонент для приложения тягового усилия связан с генератором тягового усилия таким образом, чтобы получать от него тяговое усилие, которое затем данный компонент может прикладывать к объекту. В вариантах, в которых генератор тягового усилия является механизированным барабаном, а компонент для приложения тягового усилия - веревкой, веревка предпочтительно крепится к барабану и, в процессе использования аппарата, к объекту.

В некоторых вариантах веревка может образовывать замкнутую петлю.

Альтернативно, веревка крепится одним концом к генератору тягового усилия и, при использовании аппарата, своей дистальной частью к объекту. В группе вариантов веревка крепится одним концом к механизированному барабану и, при использовании аппарата, своей дистальной частью к объекту, например к пользователю.

В альтернативных вариантах компонент для приложения тягового усилия представляет собой платформу или аналогичную конструкцию. В подобных вариантах объект предпочтительно находится на платформе. При этом должно быть понятно, что тяговое усилие прикладывается к объекту снизу, т.е. платформа толкает объект вверх, а не подтягивает его.

Объект может быть непосредственно связан с компонентом для приложения тягового усилия или, альтернативно, связь между ними может быть непрямой.

В предпочтительных вариантах аппарат согласно изобретению является аппаратом для облегчения лазания. В этих вариантах объект будет содержать пользователя.

В особенно предпочтительных вариантах аппарат для облегчения лазания содержит:

механизированный барабан;

веревку, прикрепленную к барабану и, при использовании устройства, прикрепляемую к объекту,

и механизм управления, содержащий средство детектирования нагрузки и средство приложения подъемного усилия и выполненный с возможностью управления механизированным барабаном в первом, калибровочном режиме, в котором барабан остановлен, а средство детектирования нагрузки обеспечивает детектирование нагрузки, приложенной к веревке, причем средство приложения подъемного усилия выполнено с возможностью определять значение подъемного усилия, которое должно быть приложено к веревке барабаном, в соответствии с уравнением hf=dl×a, где: hf - подъемное усилие; dl - детектированная нагрузка (нагрузка, детектированная средством детектирования нагрузки), а - коэффициент облегчения нагрузки, выраженный в процентах.

При этом механизм управления выполнен с возможностью переключать указанный барабан во второй режим, режим облегченного подъема, в котором указанный барабан обеспечивает предотвращение слабины (провисания) веревки между пользователем аппаратом и барабаном, а средство приложения подъемного усилия выполнено с возможностью приложения к веревке, посредством барабана, подъемного усилия, обеспечивающего, в заданной степени, облегчение подъема для пользователя.

В некоторых вариантах изобретения коэффициент а облегчения нагрузки выбран в интервале 0-99%.

Хотя обеспечиваемая поддержка подъема может составлять 99%, реально она, скорее всего, будет меньше, потому что при ее приближении к 99% объект мог бы подвергнуться непреднамеренному подтягиванию вверх. В вариантах, в которых объект содержит пользователя-человека, такое подтягивание было бы нежелательным, поскольку подъем проходил бы без возможности управления им со стороны пользователя. В ряде вариантов коэффициент а облегчения нагрузки может лежать в интервале 10-70%.

Подъемное усилие может иметь любое значение. В вариантах, в которых объект содержит пользователя-человека, максимальное подъемное усилие может быть эквивалентно 140 кгс. Благодаря заданию максимального подъемного усилия в случаях, когда объект содержит пользователя-человека, аппарат обеспечивает защиту пользователя от ситуаций, в которых к нему может быть приложено потенциально большое, т.е. нежелательное подъемное усилие.

В альтернативных вариантах принимается, что допустимый уровень подъемного усилия может соответствовать нагрузке, безопасной для аппарата по изобретению.

Подъемное усилие, определенное как составляющее 0 кгс, означает, что средство детектирования нагрузки детектировало нагрузку 0 кгс или что заданный уровень облегчения подъема равен 0%.

Подъемное усилие в типичных условиях может изменяться в кгс или ньютонах согласно уравнению: hf=dl×a,

где:

- hf - подъемное усилие (например, в кгс),

- dl - детектированная нагрузка (например, в кгс),

- а - коэффициент облегчения нагрузки (в процентах).

Как и в отношении первого аспекта, согласно второму аспекту подъемное усилие должно рассматриваться как включающее и "толкающее", и "тянущее" усилия, т.е. подъемное усилие может толкать или тянуть груз (нагрузку) вверх.

Нагрузкой может быть вес пользователя, и/или инструментов, и/или снаряжения и т.д. Должно быть понятно, что для инициирования режима калибровки к веревке может быть приложена любая нагрузка.

В вариантах согласно второму аспекту средство приложения подъемного усилия выполнено с возможностью определять (реагируя на детектирование нагрузки средством детектирования нагрузки) значение подъемного усилия, которое может быть приложено к нагрузке.

В альтернативных вариантах первому, калибровочному режиму может предшествовать предкалибровочный режим, в котором механизм управления обеспечивает управление генератором тягового усилия, направленное на выравнивание усилий, связанных с объектом, до тех пор, пока средство детектирования нагрузки не будет детектировать постоянную нагрузку в течение заданного периода. После этого инициируется первый, калибровочный режим.

При приложении тягового усилия генератором к компоненту для приложения тягового усилия подъем объекта облегчается без его принудительного (непроизвольного) перемещения, поскольку подъемного усилия всегда будет недостаточно для осуществления такого перемещения.

Таким образом, уровень поддержки объекта со стороны генератора тягового усилия во втором режиме, режиме облегченного подъема, является достаточным для снижения эффективной нагрузки на компонент для приложения тягового усилия (вплоть до близкой к нулевой), в то же время гарантируя, что уровень нагрузки всегда остается соотнесенным с реальной нагрузкой, детектированной как действующая на компонент для приложения тягового усилия в режиме калибровки.

Нагрузкой может являться вес пользователя и/или инструментов, и/или снаряжения и т.д. Должно быть понятно, что для инициирования режима калибровки к компоненту для приложения тягового усилия может быть приложена любая нагрузка.

В некоторых вариантах изобретения средство приложения подъемного усилия выполнено с возможностью определять в первом режиме значение подъемного усилия, которое должно быть приложено к компоненту для приложения тягового усилия генератором тягового усилия, после того как возможность детектирования нагрузки средством детектирования нагрузки обеспечивалась в течение заданного периода.

Более конкретно, заданный период может составлять от 0 с до 10 с, например от 1 с до 5 с, предпочтительно 3-4 с. При этом условии режим калибровки не будет активироваться непроизвольно, когда объект, такой как пользователь, оказывается ассоциированным с компонентом для приложения тягового усилия в составе аппарата по изобретению, а будет требовать активного участия со стороны оператора или пользователя. Активное участие со стороны пользователя может заключаться, например, в приложении своего веса к аппарату или в выдаче аппарату команды выбрать веревку.

В группе вариантов заданное значение задержки гарантирует, что режим калибровки не будет непроизвольно активирован, когда объект, такой как пользователь, просто пристегивается к веревке устройства для калибровки нагрузки, а потребует активных действий оператора или пользователя.

В некоторых вариантах изобретения оператору или пользователю может быть подан сигнал об успешном завершении калибровки аппарата по изобретению. Данный сигнал может быть, например, звуковым. Альтернативно или дополнительно, сигнал может быть, например, визуальным или тактильным. Визуальный сигнал может быть, например, световым, а тактильный - вибрацией, передаваемой через веревку.

В некоторых вариантах изобретения средство детектирования нагрузки выполнено с возможностью детектировать, при осуществлении второго режима подъема, изменение нагрузки, действующей на компонент для приложения тягового усилия.

В случае детектирования, при осуществлении режима облегченного подъема, средством детектирования нагрузки изменения нагрузки, действующей на компонент для приложения тягового усилия, механизм управления способен обеспечить перевод генератора тягового усилия в третий режим, режим необлегченного подъема, в котором генератор тягового усилия сначала воздействует на компонент для приложения тягового усилия до тех пор, пока нагрузка, детектированная средством детектирования нагрузки, не станет равной весу компонента для приложения тягового усилия, а средство приложения подъемного усилия не прилагает, посредством генератора тягового усилия, никакого подъемного усилия к компоненту для приложения тягового усилия.

Таким образом, согласно некоторым вариантам, если при осуществлении аппаратом второго режима, режима облегченного подъема, средство детектирования нагрузки детектирует изменение нагрузки на веревку, механизм управления способен обеспечить перевод барабана в третий режим, режим необлегченного подъема, в котором барабан обеспечивает предотвращение слабины веревки между пользователем аппаратом и барабаном, а средство приложения подъемного усилия прекращает прикладывать, посредством барабана, подъемное усилие к веревке.

В вариантах, в которых аппарат для облегчения подъема является аппаратом для облегчения лазания, изменение нагрузки может быть вызвано тем, что пользователь поднял и/или оставил (уронил) инструменты и/или снаряжение. Альтернативно или дополнительно, изменение нагрузки может быть связано со сменой пользователей аппаратом для облегчения лазания. Если изменение нагрузки будет детектировано средством детектирования нагрузки при осуществлении аппаратом указанного второго режима, аппарат для облегчения лазания перестанет оказывать пользователю поддержку в лазании.

Альтернативно или дополнительно, аппарат для облегчения лазания, находясь в данном, втором режиме, перестанет обеспечивать пользователю поддержку, если механизм управления детектирует отсутствие активности, связанной с веревкой, в течение заданного времени. В контексте изобретения термин "отсутствие активности" означает, что пользователь не движется вперед или назад, т.е. вверх или вниз. Заданное время может составлять, например, 2-3 с.

Альтернативно, в случае детектирования средством детектирования нагрузки, при осуществлении режима облегченного подъема, нагрузки, по существу, равной нагрузке, детектированной данным средством в первом, калибровочном режиме как приложенной к компоненту приложения тягового усилия, механизм управления способен перевести генератор тягового усилия в четвертый режим, режим падения или спуска, в котором генератор тягового усилия остановлен, средство приложения подъемного усилия не прилагает, посредством генератора тягового усилия, никакого подъемного усилия к компоненту для приложения тягового усилия, а пользователь удерживается в постоянном положении компонентом для приложения тягового усилия.

В группе вариантов аппарат по изобретению является аппаратом для облегчения лазания. В случае детектирования средством детектирования нагрузки, при осуществлении указанного второго режима, нагрузки, по существу, равной нагрузке, детектированной данным средством в первом, калибровочном режиме как приложенной к веревке, механизм управления способен перевести барабан в четвертый режим, режим падения или спуска, в котором барабан остановлен, средство приложения подъемного усилия не прилагает никакого подъемного усилия к веревке посредством барабана, а пользователь удерживается веревкой в постоянном положении.

В качестве другой альтернативы, если аппарат для облегчения подъема функционирует во втором режиме, режиме облегченного подъема, а средство детектирования нагрузки детектирует нагрузку, по существу, равную нагрузке, детектированной данным средством в первом, калибровочном режиме как приложенную к компоненту для приложения тягового усилия, средство приложения подъемного усилия может обеспечить снижение оказываемой поддержки, т.е. подъемного усилия, почти до 0%. Должно быть понятно, что подъемное усилие, приближающееся к 0 кгс, соответствует подъемному усилию, способному поднять вес компонента для приложения тягового усилия и преодолеть любое трение в системе.

При таком выполнении объект, такой как пользователь, всегда защищен от падения или иного непроизвольного спуска.

При прекращении поддержки подъема в форме подъемного усилия, т.е. при деактивации режима облегченного подъема, пользователь, чтобы активировать указанный режим, должен повторить первый, калибровочный режим.

Альтернативно, пользователь может продолжить подъем без поддержки. Более конкретно, механизм управления способен переключить генератор тягового усилия в третий режим, режим необлегченного подъема, в котором генератор тягового усилия сначала воздействует на компонент для приложения тягового усилия до тех пор, пока нагрузка, детектированная средством детектирования нагрузки, не станет равной весу компонента для приложения тягового усилия, а средство приложения подъемного усилия не прилагает, посредством генератора тягового усилия, никакого подъемного усилия к компоненту для приложения тягового усилия. Другими словами, средство приложения подъемного усилия обеспечивает приложение подъемного усилия, способного поднять вес компонента для приложения тягового усилия и преодоления любого трения в системе.

Должно быть понятно, что подъемное усилие, прикладываемое в режиме необлегченного подъема, равно 0 кгс, причем средство приложения подъемного усилия в третьем режиме остается неактивным, пока пользователем не будет инициирован первый, калибровочный режим.

Пользователь может в любой момент принять решение о переключении аппарата в третий режим, режим необлегченного подъема. В результате пользователь может подсоединиться к компоненту для приложения тягового усилия, например пристегнуться к веревке аппарата, и двигаться, без ограничений, вперед и назад на уровне пола или на любом промежуточном горизонтальном уровне и/или вверх и вниз. Если затем пользователь решит начать подъем из своего текущего положения, аппарат будет функционировать в режиме необлегченного подъема, обеспечивая в процессе подъема защиту от падения. Аппарат инициирует режим облегченного подъема только после того, как пользователь успешно завершит первый, калибровочный режим.

В случае детектирования средством детектирования нагрузки, при осуществлении указанного режима необлегченного подъема, нагрузки, по существу, равной нагрузке, детектированной указанным средством детектирования нагрузки в первом, калибровочном режиме как приложенной к компоненту приложения тягового усилия, механизм управления способен перевести генератор тягового усилия в четвертый режим, режим падения или спуска, в котором генератор тягового усилия остановлен, средство приложения подъемного усилия не прилагает, посредством генератора тягового усилия, никакого подъемного усилия к компоненту для приложения тягового усилия, а пользователь удерживается компонентом для приложения тягового усилия в постоянном положении.

При таком выполнении пользователь всегда защищен от падения или иного непроизвольного спуска.

После падения аппарат может, по истечении заданного периода, переключиться в первый, калибровочный режим. Это обусловлено тем, что падение имитирует операции калибровки. Пользователь может деактивировать режим калибровки и произвести спуск на пол или на другой промежуточный горизонтальный уровень.

Деактивация режима калибровки может быть произведена, например, посредством дистанционного управления.

Альтернативно, после падения механизм управления может переключить генератор тягового усилия в пятый режим, в котором производится реверсирование генератора тягового усилия, так что пользователь может произвести спуск в безопасное положение.

В ряде вариантов пятый режим инициируется по истечении заданного периода после падения. Более конкретно, заданный период может составлять от 1 до 10 с.

Пользователь может в любой момент инициировать первый, калибровочный режим, приложив нагрузку к средству детектирования нагрузки. Он может сделать это, находясь на уровне пола (или на любом промежуточном горизонтальном уровне), например, ухватившись за веревку и оторвав свои ноги от пола. Альтернативно, пользователь может подняться на несколько шагов от исходного положения, а затем повиснуть на веревке.

Аппарат для облегчения подъема может быть также сконфигурирован с возможностью детектировать остановку (паузу) в движении пользователя. При этом механизм управления может, в случае детектирования паузы или остановки в движении пользователя, переводить барабан в указанный режим необлегченного подъема, в котором барабан способен предотвращать слабину веревки между пользователем аппаратом и барабаном, а средство приложения подъемного усилия прекращает прилагать, посредством барабана, подъемное усилие к веревке.

Когда облегчение подъема (в форме подъемного усилия) прекращается, чтобы повторно активировать второй режим, режим облегченного подъема, пользователь должен повторить первый, калибровочный режим. Альтернативно, пользователь может продолжить подъем без поддержки. При этом механизм управления может переключить генератор тягового усилия в третий режим (режим необлегченного подъема), в котором генератор тягового усилия сначала воздействует на компонент для приложения тягового усилия до тех пор, пока нагрузка, детектированная средством детектирования нагрузки, не станет равной весу компонента для приложения тягового усилия. Должно быть понятно, что подъемное усилие, приложенное в режиме необлегченного подъема, составит 0 кгс, а коэффициент а облегчения нагрузки будет равен 0%.

Альтернативно, средство приложения подъемного усилия является неактивным в четвертом режиме.

Согласно своему третьему аспекту изобретение обеспечивает создание системы для облегчения подъема, содержащей:

генератор тягового усилия;

компонент для приложения тягового усилия, функционально связанный с генератором тягового усилия и выполненный с возможностью приложения, при использовании системы, тягового усилия к объекту,

и механизм управления, содержащий средство детектирования нагрузки, электронную систему управления/диагностики и средство приложения подъемного усилия и выполненный с возможностью управления генератором тягового усилия в первом, калибровочном режиме, в котором генератор тягового усилия остановлен, а средство детектирования нагрузки обеспечивает детектирование нагрузки, приложенной объектом к компоненту для приложения тягового усилия, причем средство приложения подъемного усилия выполнено с возможностью определять значение подъемного усилия, которое должно быть приложено к компоненту для приложения тягового усилия генератором тягового усилия, в соответствии с уравнением hf=dl×a, где: hf - подъемное усилие; dl - детектированная нагрузка (нагрузка, детектированная средством детектирования нагрузки), а - коэффициент облегчения нагрузки, выраженный в процентах.

При этом механизм управления выполнен с возможностью переключать генератор тягового усилия во второй режим, режим облегченного подъема, в котором генератор тягового усилия воздействует на компонент для приложения тягового усилия до тех пор, пока нагрузка, детектированная средством детектирования нагрузки, не станет равной весу компонента для приложения тягового усилия, а средство приложения подъемного усилия выполнено с возможностью приложения указанного определенного подъемного усилия к компоненту для приложения тягового усилия, посредством генератора тягового усилия, которое облегчает объекту подъем.

В данной системе средство детектирования нагрузки выполнено с возможностью детектировать, при осуществлении указанного режима облегченного подъема, вес объекта, приложенный к компоненту для приложения тягового усилия, и переключать генератор тягового усилия в четвертый режим, режим падения или спуска, в котором генератор тягового усилия остановлен, объект удерживается средством приложения тягового усилия, а электронная система управления/диагностики обеспечивает мониторинг функционирования генератора тягового усилия и механизма управления и, при обнаружении неисправности, переключение генератора тягового усилия в пятый, аварийный режим.

В особенно предпочтительных вариантах указанный объект содержит пользователя, которым могут быть, в частности, человек и/или животное. Альтернативно или дополнительно, объект может содержать снаряжение, инструменты или любой другой неодушевленный предмет.

В вариантах согласно третьему аспекту генератор тягового усилия может содержать один или более механизированных барабанов, талей, монтажных лебедок, кабестанов, шкивов, противовесов и/или механизированных подъемников. Механизированный подъемник может являться, например, рычажным подъемником. Таким образом, генератор тягового усилия способен генерировать усилие, воздействующее на другое устройство и/или объект.

В некоторых вариантах компонент для приложения тягового усилия может содержать веревку. Должно быть понятно, что термин "веревка" включает также шнуры любых типов, способные выдерживать нагрузку. Кроме того, веревка может быть изготовлена из природных или синтетических волокон, тканой ленты или ремня, стальной проволоки или стального троса, кабеля и т.д. В этих вариантах объект предпочтительно прикрепляется (пристегивается) к вер