一种爬楼系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种爬楼系统，属于自动控制技术领域，装置包括足部轨道、手部轨道、电动鞋、电动手套；足部轨道设于楼梯扶手一侧的斜坡台阶面上，手部轨道设于斜坡台阶面上的楼梯扶手上，轨道均为U型凹槽；电动鞋包括电动鞋架、电动鞋底板、电动鞋前轮、电动鞋后轮和电动鞋电源，电动鞋电源为前轮和后轮内部的电机提供动力电源；电动手套上也设有手套滚轮和手套电源，电动手套位于手部轨道内；进行爬楼时，使用人穿戴好电动鞋和电动手套，电动鞋的前轮后轮在电动鞋电源的驱动下在足部轨道内转动，电动手套上的手套电源也为手套滚轮提供转动的动能，足部和手部均有爬升动力，带动人体沿轨道上行。

【技术实现步骤摘要】
一种爬楼系统
本技术涉及一种爬楼系统，属于自动控制

技术介绍
当前，我国七层以下的多层住宅几乎都没有安装电梯，其上下楼困难已成为高楼层住户尤其是老年人的心病。同时，居高不下的房价、加装传统厢式电梯的高额成本和审批过程的复杂，都成为住上电梯房的重重障碍。近年来，国内外市场上解决爬楼困难主要有两种电动爬楼轮椅。一种是采用棘轮结构的爬楼轮椅，主要是靠将一个轮子拆分为三轮或四轮的结构实现爬楼，其价格相对便宜但是需要外人助力，而且对不同间距和高度的楼梯适应性较差，行驶过程不平稳。中国专利文献“CN104921881A”公开了“一种新型电动爬楼轮椅底盘及其设计方法”，该设计采用棘轮或星轮结构，通过增设星轮的公转实现了轮椅的上下运行，从而能够实现单人操作轮椅。但即便是这类尚处在科研阶段的新型轮椅，由于受到棘轮或星轮本身结构的限制，上下楼梯的顿挫感成为其难以克服的障碍。另一种是履带式爬楼轮椅，主要是依靠同时搭接在上下两个台阶上的长履带的运转，来带动轮椅的爬楼运行。目前我国市场上主要以意大利和德国的自助式履带轮椅居多。履带式爬楼轮椅虽然运行过程更加平稳，但其结构复杂，可以独立操作的一般价格在十万元以上，而且，为了防止坠落其必须具备一定的长度，体积较大，例如浙江地铁1号线新增的履带式爬楼机体积更是异常庞大。总之，爬楼轮椅虽然任何楼梯都可使用，但是其一种不能平稳登楼，另一种体积较大携带不便，目前主要适用于特需的残疾人。针对安装于楼宇中的爬楼系统，我国目前研制成功了紧贴楼梯扶手的爬楼机。一种是在扶手护栏上加装可滑动的座椅，另一种是在扶手护栏上加装可平移的踏板。这两种爬楼机又称为座椅爬楼机或踏板爬楼机，主要由轨道、驱动装置、座椅或踏板共三部分组成。随着2011年天津市滨海新区启用了该类座椅电梯，目前这种爬楼机已经在我国的上海、天津、浙江等地开始应用。中国专利文献“CN102180396B”公开了一种“悬挂牵引式座椅电梯”，其结构和特点与上述两种爬楼机大致相同，只是安装位置不同。虽然相对于加装厢式电梯来说，该类爬楼机体积较小、安装简便，但其驱动装置固定在楼宇中，导致每层需要四五万、一个单元楼几十万的安装成本，即使在房价较高的大中城市，受到高额安装费、公摊电费和后期维护等问题的制约，其推广进度仍相当缓慢，很难形成一定的应用规模。同时，座椅爬楼机和踏板爬楼机无法实现单层多人同步爬楼，行进速度也不能由用户自行控制，因此功能上也具有一定的局限性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种新型爬楼系统。本技术所述系统通过爬楼鞋子和爬楼手套进行登楼，只需在楼道加装两条轨道即可投入使用，有效降低了安装和维护成本，非常有利于在居民楼中广泛使用。本系统通过“两脚一手电动爬楼”的操作过程，不仅其行进速度完全由用户的脚部动作控制，而且每层的爬楼人数不受限制，克服了座椅或踏板爬楼机的速度单一和不能多人同步爬楼等弊端，使用更加方便可靠。本技术的技术方案如下：一种爬楼系统，包括：足部轨道、手部轨道、电动鞋、电动手套；足部轨道设于楼梯扶手一侧的斜坡台阶面上，手部轨道设于斜坡台阶面上的楼梯扶手上，足部轨道和手部轨道均为U型凹槽；电动鞋包括电动鞋架，电动鞋架下方设有电动鞋底板，电动鞋底板下方设有电动鞋前轮、电动鞋后轮和电动鞋电源，电动鞋前轮内设有前轮电机，电动鞋后轮内设有后轮电机，前轮电机和后轮电机均为轮毂电机，电动鞋电源与前轮电机、后轮电机相连，为二者提供动力电源；电动手套包括手套套身，手套套身下方设有电动手套底板，电动手套底板下方设有手套滚轮和手套电源，手套滚轮内设有手套轮电机，手套轮电机为轮毂电机，手套电源与手套轮电机相连，用以提供电能；电动鞋前轮、电动鞋后轮均位于足部轨道的U型凹槽内，手套滚轮位于手部轨道的U型凹槽内。进行爬楼时，使用人穿戴好电动鞋和电动手套，电动鞋的前轮后轮在电动鞋电源的驱动下在足部轨道内转动，电动手套上的手套电源也为手套滚轮提供转动的动能，足部和手部均有爬升动力，带动人体沿轨道上行。根据本技术优选的，楼梯扶手一侧的楼层拐角处地面上设有足部轨道，楼层拐角处地面上的足部轨道与斜坡台阶面上的足部轨道相连；楼层拐角处扶手上设有手部轨道，楼层拐角处扶手上的手部轨道与斜坡台阶面扶手上的手部轨道相连。当需要连续爬多层时，可不需将电动鞋或电动手套移出轨道外，利用上楼的动能惯性可过渡拐角处的距离，到达下一个斜坡台阶面处进行下一个爬升。根据本技术优选的，电动手套数量为1个。上、下楼时分别戴于左手或右手。根据本技术优选的，手套滚轮包括手套前轮和手套后轮，手套前轮和手套后轮内均设有手套轮电机。根据本技术优选的，U型凹槽的底部设有齿轮带，电动鞋滚轮外表面为齿轮，齿轮与齿轮带啮合，行进爬楼时，电动鞋底的滚轮转动，通过齿轮啮合使整体向上或向下实现爬楼；根据本技术优选的，电动鞋电源和手套电源均为充电式36V锂电池。本申请中的斜坡台阶面为单个独立的台阶面，通常楼层之间的楼梯会设有多个斜坡台阶面，一般两个楼层之间设两个斜坡台阶面。根据本技术优选的，电动鞋的数量为两个，分别为左脚电动鞋和右脚电动鞋，其中一只电动鞋用于主动控制速度行进快慢。右脚电动鞋和左脚电动鞋在行进时一前一后的滑动于足部轨道上。进一步优选的，斜坡台阶面上的足部轨道的顶部设有层顶模块，斜坡台阶面上的足部轨道的底部设有层底模块；层顶模块包括相连的层顶摄像头、层顶行程开关对、层顶启停控发模块，层底模块包括相连的层底摄像头、层底行程开关对、层底启停控发模块；层顶启停控发模块包括相连的层顶单片机和层顶无线发射模块，层底启停控发模块包括相连的层底单片机和层底无线发射模块；左脚电动鞋的电动鞋底板上设有左脚用户标识码、左脚收控模块、速度控发模块，速度控发模块包括相连的加速重力传感装置、减速重力传感装置和速度控发线路；加速重力传感装置设于电动鞋底板上的前脚掌受力点位置，减速重力传感装置设于电动鞋底板上的后脚跟受力点位置；速度控发线路包括相连的速度控制单片机和速度控制无线发射模块；左脚收控模块包括相连的左脚无线接收模块、左脚单片机和左脚电机控制器，左脚电机控制器为双驱动电机控制器，左脚电机控制器同时连接并控制左脚电动鞋的前轮电机和后轮电机；右脚电动鞋的电动鞋底板上设有右脚用户标识码、右脚收控模块，右脚收控模块包括相连的右脚无线接收模块、右脚单片机和右脚电机控制器，右脚电机控制器为双驱动电机控制器，右脚电机控制器同时连接并控制右脚电动鞋前轮电机和后轮电机；电动手套底板上设有手部收控模块，手部收控模块包括相连的手套无线接收模块、手套单片机和手套电机控制器，手套电机控制器为双驱动电机控制器，手套电机控制器同时连接并控制手套轮电机；左脚收控模块、速度控发模块、右脚收控模块均与电动鞋电源相连，由电动鞋电源统一供电；手部收控模块与手套电源相连，由手套电源统一供电；层顶摄像头和层底摄像头用于对滑过的左脚用户标识码和右脚用户标识码进行拍照，层顶启停控发模块和层底启停控发模块用于根据所得拍照识别用户信息和左右脚信息、并根据层顶行程开关对或层底行程开关对中的两个行程开关的触碰顺序发出带有该用户名信息的启动信号或停止信号；速度控发模块用于根据加速重力传感装置、减速重力传感装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种爬楼系统，其特征在于，包括：足部轨道、手部轨道、电动鞋、电动手套；足部轨道设于楼梯扶手一侧的斜坡台阶面上，手部轨道设于斜坡台阶面上的楼梯扶手上，足部轨道和手部轨道均为U型凹槽；电动鞋包括电动鞋架，电动鞋架下方设有电动鞋底板，电动鞋底板下方设有电动鞋前轮、电动鞋后轮和电动鞋电源，电动鞋前轮内设有前轮电机，电动鞋后轮内设有后轮电机，前轮电机和后轮电机均为轮毂电机，电动鞋电源与前轮电机、后轮电机相连；电动手套包括手套套身，手套套身下方设有电动手套底板，电动手套底板下方设有手套滚轮和手套电源，手套滚轮内设有手套轮电机，手套轮电机为轮毂电机，手套电源与手套轮电机相连；电动鞋前轮、电动鞋后轮均位于足部轨道的U型凹槽内，手套滚轮位于手部轨道的U型凹槽内。

【技术特征摘要】
1.一种爬楼系统，其特征在于，包括：足部轨道、手部轨道、电动鞋、电动手套；足部轨道设于楼梯扶手一侧的斜坡台阶面上，手部轨道设于斜坡台阶面上的楼梯扶手上，足部轨道和手部轨道均为U型凹槽；电动鞋包括电动鞋架，电动鞋架下方设有电动鞋底板，电动鞋底板下方设有电动鞋前轮、电动鞋后轮和电动鞋电源，电动鞋前轮内设有前轮电机，电动鞋后轮内设有后轮电机，前轮电机和后轮电机均为轮毂电机，电动鞋电源与前轮电机、后轮电机相连；电动手套包括手套套身，手套套身下方设有电动手套底板，电动手套底板下方设有手套滚轮和手套电源，手套滚轮内设有手套轮电机，手套轮电机为轮毂电机，手套电源与手套轮电机相连；电动鞋前轮、电动鞋后轮均位于足部轨道的U型凹槽内，手套滚轮位于手部轨道的U型凹槽内。2.根据权利要求1所述的爬楼系统，其特征在于，楼梯扶手一侧的楼层拐角处地面上设有足部轨道，楼层拐角处地面上的足部轨道与斜坡台阶面上的足部轨道相连；楼层拐角处扶手上设有手部轨道，楼层拐角处扶手上的手部轨道与斜坡台阶面扶手上的手部轨道相连。3.根据权利要求1所述的爬楼系统，其特征在于，电动手套数量为1个。4.根据权利要求1所述的爬楼系统，其特征在于，手套滚轮包括手套前轮和手套后轮，手套前轮和手套后轮内均设有手套轮电机。5.根据权利要求1所述的爬楼系统，其特征在于，U型凹槽的底部设有齿轮带，电动鞋滚轮外表面为齿轮，齿轮与齿轮带啮合；足部轨道和手部轨道的U型凹槽的底部表面为高摩擦系数材料，所述高摩擦系数材料为混凝土。6.根据权利要求1所述的爬楼系统，其特征在于，足部轨道和手部轨道的U型凹槽的深度为2-4厘米。7.根据权利要求6所述的爬楼系统，其特征在于，足部轨道和手部轨道的U型凹槽的深度为3厘米。8.根据权利要求2所述的爬楼系统，其特征在于，电动鞋的数量为两个，分别为左脚电动鞋和右脚电动鞋，其中一只电动鞋用于主动控制速度行进快慢。9.根据权利要求8所述的爬楼系统，其特征在于，斜坡台阶面上的足部轨道的顶部设有层顶模块，斜坡台阶面上的足部轨道的底部设有层底模块；层顶模块包括相连的层顶摄像头、层顶行程开关对、层顶启停控发模块，层底模块包括相连的层底摄像头、层底行程开关对、层底启停控发模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕茜，李丽，李静，
申请(专利权)人：滨州职业学院，
类型：新型
国别省市：山东,37