上下阶梯机制造技术

本发明专利技术提供一种能够稳定地上阶梯的上下阶梯机。为了在上阶梯时保持上下阶梯机(1)的重心的平衡，上下阶梯机(1)通过控制第一旋转执行装置(40)的第一马达(41)的旋转来使上下阶梯机(1)的重心移动控制增益和第一车轮(22)以及第二车轮(23)的旋转控制增益的比例变化。由此，在利用上下阶梯机(1)上阶梯时，根据上下阶梯机(1)中的乘客姿势使第一车轮(22)和第二车轮(23)稍许旋转，能够防止乘客姿势不稳定，所以能够稳定地上阶梯。

【技术实现步骤摘要】
本申请主张于2013年9月2日提出的日本专利申请2013-181665号的优先权，并在此引用其全部内容。
本专利技术涉及能够搭载人、物品等物体上下阶梯的上下阶梯机。
技术介绍
例如，在日本专利第4734038号公报中记载有如下的上下阶梯机，该上下阶梯机具备以能够旋转的方式支承四个轮子的支承部、以能够转动的方式支承支承部的主体部、以及使支承部和主体部前后相对移动的滑动机构。该上下阶梯机在主体部的上表面搭载物体上阶梯时，使支承部转动并且使主体部移动。另外，在日本专利第4574016号公报中记载有如下的上下阶梯机，该上下阶梯机具备以能够旋转的方式支承四个轮子的支承部、以能够转动的方式支承支承部的主体部、以及固定在支承部的上部且可供人搭乘的搭乘部。该上下阶梯机在让人搭乘在搭乘部上上阶梯时，使支承部和主体部相对地转动。在日本专利第4734038号公报、日本专利第4574016号公报所记载的上下阶梯机中，由于在上阶梯时主体部以支承部为中心前后地摆动，所以存在搭载在主体部的上表面的物体的位置、搭乘在搭乘部上的人的位置不稳定的顾虑。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的情况而成的，目的在于提供一种能够稳定地上阶梯的上下阶梯机。本专利技术的一方式的上下阶梯机具备:主体部；支承部，配置于上述主体部的下部，以能够绕支承轴旋转的方式支承上述主体部；支承部旋转角检测传感器，检测上述支承部相对于上述主体部的相对旋转角；第一车轮以及第二车轮，分别被以能够绕与上述支承轴平行的车轴自转的方式支承于上述支承部，并被配置成通过使上述支承部相对于上述主体部旋转而能够相对于上述支承轴分别在不同的位置公转；车轮旋转角传感器，检测上述第一车轮和第二车轮相对于上述车轴的相对旋转角；第一旋转执行装置，使上述第一车轮、第二车轮以及上述支承部绕各车轮的车轴相对地旋转；第二旋转执行装置，使上述主体部相对于上述支承部绕上述支承轴旋转；搭载部，设置于上述主体部的上部，并能够搭载物体；变更执行装置，使上述搭载部的位置相对于上述主体部相对地变更；控制装置，驱动上述第一、第二旋转执行装置以及上述变更执行装置，相对于上述主体部变更上述搭载部的位置，并且通过使上述支承部相对于上述主体部旋转，使上述第一车轮和上述第二车轮交替地与阶梯的台阶接触来上下上述阶梯；以及传感器，检测上下阶梯机整体的倾斜。上述控制装置还具备:重心移动控制部，基于来自检测上述倾斜的传感器的传感器信号来反馈控制上述上下阶梯机的重心的移动的控制；旋转控制部，基于来自上述车轮旋转角传感器的传感器信号来反馈控制上述第一车轮以及第二车轮的旋转的控制；以及增益比例决定部，基于来自上述支承部旋转角检测传感器的传感器信号来决定上述重心移动控制部的控制增益和上述旋转控制部的控制增益的比例，上述控制装置基于上述控制增益的比例来驱动上述第一旋转执行装置。由此，在利用上下阶梯机上阶梯时，根据支承部相对于主体部的旋转位置使第一车轮以及第二车轮稍许旋转，能够防止物体的姿势不稳定，所以能够稳定地上阶梯。另外，在下阶梯时同样也能够稳定地下阶梯。另外，本专利技术的其他方式也可以在上述方式的上下阶梯机的基础上，在使上述支承部从水平状态旋转至铅垂状态时，上述增益比例决定部使上述重心移动控制部的控制增益的比例比上述旋转控制部的控制增益的比例大。由此，在支承部、主体部以及搭载部位于通过接地车轮的车轴的铅垂线上的最不稳定的时候，重点进行重心移动控制，所以能够稳定地上阶梯。另外，在下阶梯时也同样地能够稳定地下阶梯。另外，本专利技术的又一其他方式还可以在上述方式的上下阶梯机的基础上，上述变更执行装置是使上述搭载部相对于上述主体部在上述第一车轮侧和上述第二车轮侧之间水平移动的移动执行装置。由此，能够容易地进行使包括物体的上下阶梯机的重心向阶梯的壁面侧移动的控制。附图说明通过以下参照附图对本专利技术的优选实施方式进行的详细描述，本发明前述的和其它的特点和优点得以进一步明确。其中，附图标记表示本专利技术的要素，其中，图1是从后方观察本专利技术的实施方式所涉及的上下阶梯机的图。图2是从右侧面观察上下阶梯机的图。图3是从上方观察上下阶梯机的图。图4是表示上下阶梯机的第一、第二旋转执行装置的示意图。图5是构成图1的上下阶梯机的控制装置的功能框图。图6是图5的起立控制部的功能框图。图7是表示由图5的切换部进行的处理的流程图。图8是表示由图6的起立控制部进行的处理的流程图。图9A是上下阶梯机的行驶状态，是表示由行驶控制部进行的控制中的状态的图。图9B是上下阶梯机的前轮抬高的状态，是表示切换至由起立控制部进行的控制时的状态的图。图9C是图9B的下一个状态，是表示上下阶梯机的前轮与阶梯的壁面抵接，且搭载部(合成重心)向前方移动的状态的图。图9D是表示搭载部(合成重心)从图9C的状态向前方移动了的状态的图。图9E是图9D的下一个状态，是表示后轮从行驶面抬高且开始公转的状态的图。图9F是图9E的下一个状态，是表示搭载部(合成重心)向中央移动，且公转轮到达了上死点的状态的图。图9G是图9F的下一个状态，是表示搭载部(合成重心)向后方移动，且公转轮与上级的台阶面接触的状态的图。图10是表示上下阶梯机上阶梯时的重心移动控制的控制增益和旋转控制的控制增益的比例的随时间变化的图。图11A是使搭载部(合成重心)向前方移动时的其他方式，是与图9D对应地表示搭载部(合成重心)的移动范围的图。图11B是表示在图11A所示的搭载部(合成重心)的移动范围中更为优选的移动范围的图。具体实施方式参照图1～图4对本专利技术的实施方式所涉及的上下阶梯机进行说明。对将本实施方式的上下阶梯机1应用于可供人搭乘的轮椅的情况进行说明，但也能够应用于搭载物品进行搬运的装置。在本专利技术中，将人、物品统称为“物体”。此外，在以下的说明中，所谓的前向以及后向指上下阶梯机1的行驶方向，左向以及右向指相对于从后方观察上下阶梯机1时的行驶方向在水平面上呈直角的方向。如图1～图3所示，上下阶梯机1是具备主体部10、行驶部20以及搭载部30等的结构。主体部10由框架部件等形成为长方体状，在主体部10的下部配置有行驶部20，在上部配置有搭载部30。行驶部20在主体部10的左右两侧分别具备一对支承部21和一对第一车轮22以及一对第二车轮23。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种上下阶梯机，包括:主体部；支承部，配置于所述主体部的下部，以能够绕支承轴旋转的方式支承所述主体部；支承部旋转角检测传感器，检测所述支承部相对于所述主体部的相对旋转角；第一车轮和第二车轮，分别被以能够绕与所述支承轴平行的车轴自转的方式支承于所述支承部，并被配置成通过使所述支承部相对于所述主体部旋转而能够相对于所述支承轴分别在不同的位置公转；车轮旋转角传感器，检测所述第一车轮和第二车轮相对于所述车轴的相对旋转角；第一旋转执行装置，使所述第一车轮和第二车轮相对于所述支承部绕各车轮的车轴相对地旋转；第二旋转执行装置，使所述主体部相对于所述支承部绕所述支承轴旋转；搭载部，设置于所述主体部的上部，并能够搭载物体；变更执行装置，使所述搭载部的位置相对于所述主体部相对地变更；控制装置，驱动所述第一、第二旋转执行装置以及所述变更执行装置，相对于所述主体部变更所述搭载部的位置，并且通过使所述支承部相对于所述主体部旋转，使所述第一车轮和所述第二车轮交替地与阶梯的台阶接触来上下所述阶梯；以及传感器，检测上下阶梯机整体的倾斜，其特征在于，所述控制装置具备:重心移动控制部，基于来自检测所述倾斜的传感器的传感器信号来反馈控制所述上下阶梯机的重心的移动的控制；旋转控制部，基于来自所述车轮旋转角传感器的传感器信号来反馈控制所述第一车轮和第二车轮的旋转的控制；以及增益比例决定部，基于来自所述支承部旋转角检测传感器的传感器信号来决定所述重心移动控制部的控制增益和所述旋转控制部的控制增益的比例，所述控制装置基于所述控制增益的比例来驱动所述第一旋转执行装置。...

【技术特征摘要】
2013.09.02 JP 2013-1816651.一种上下阶梯机，包括:
主体部；
支承部，配置于所述主体部的下部，以能够绕支承轴旋转的方式支
承所述主体部；
支承部旋转角检测传感器，检测所述支承部相对于所述主体部的相
对旋转角；
第一车轮和第二车轮，分别被以能够绕与所述支承轴平行的车轴自
转的方式支承于所述支承部，并被配置成通过使所述支承部相对于所述
主体部旋转而能够相对于所述支承轴分别在不同的位置公转；
车轮旋转角传感器，检测所述第一车轮和第二车轮相对于所述车轴
的相对旋转角；
第一旋转执行装置，使所述第一车轮和第二车轮相对于所述支承部
绕各车轮的车轴相对地旋转；
第二旋转执行装置，使所述主体部相对于所述支承部绕所述支承轴
旋转；
搭载部，设置于所述主体部的上部，并能够搭载物体；
变更执行装置，使所述搭载部的位置相对于所述主体部相对地变
更；
控制装置，驱动所述第一、第二旋转执行装置以及所述变更执行装
置，相对于所述主体部变更所述搭载部的位置，并且通过使所述支承部

【专利技术属性】
技术研发人员：濑川雅也，小竹元基，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：日本;JP