一种具有跟随功能的上台阶装置及其实现方法制造方法及图纸

一种具有跟随功能的上台阶装置及其实现方法，解决了需要人力通过台阶将各种物品搬上较高的地点的问题，同时，还可以用于平地、楼道及其它崎岖地面等环境下货物的携带，通过履带带动可以实现原地转弯，极大的方便了使用者。

【技术实现步骤摘要】
一种具有跟随功能的上台阶装置及其实现方法
本专利技术涉及一种具有跟随功能的上台阶装置及其实现方法，属于上台阶装置

技术介绍
在各大风景名胜山上，挑山工,大概自古就有.山上千年古刹所用的一切建筑材料,都是从山下运上来的.泰山挑山工起源于哪个年代已无从考证,大概自有了香客游人起就有了挑山工吧.泰山海拔1540多米,足有6000多级石级,山顶上游客、道士的日常用品,庙宇、山路维修改造原料,大都是挑山工用双肩挑上去的.尽管泰山早已修建了索道,那似乎只是为匆匆而过的游人修建的,挑山工并未因此而减少。然而，现今随着经济的进步和发展，人力价值越来越高，挑山工也越来越少，因此许多山上的商家只得自行挑送物资，带来了生产经营带来了极大的不便。在一些建造的比较早的小区，没有安装过电梯，但是现今居住在这样的楼里的大多数为老年人，行动不便，上楼时带着东西会十分不便。因此需要一种可以“爬”楼梯的机械装置，实现搭载货物负重并攀爬楼梯。国外对爬楼梯项目的研究开始的相对较早，最早的专利视1982年美国的Bray专利技术的爬楼梯轮椅。此后各国纷纷开始投入此项研究，其中美国、英国、德国和日本占主导地位，技术相对比较成熟，且有一部分产品投入市场使用。我国对此类装置的研究虽然起步较晚，但近年来也涌现了很多这方面的专利，然而实际投入使用的还很少。总结目前国内外现有的爬楼梯装置和专利，按爬楼梯功能实现的原理主要分为履带式、轮组式、步行式以及其他辅助式爬楼梯装置。其中履带式爬楼梯装置的原理类似于履带装甲兵车或坦克，其原理简单，技术也比较成熟。履带式结构的传动效率比较高，行走时重心波动很小，运动非常平稳，且使用地形范围较广，在不规则的楼梯上也可以使用。但是其运动够灵活，爬楼梯时也会对楼梯边缘造成一定损坏，在平地使用的阻力较大；轮组式爬楼梯装置采用星形轮系，活动范围广，运动灵活，但是上下楼梯的平稳性不高，重心起伏会较大，而且多轮组式装置体积较大，难以在普通居民房内使用；步行式爬楼梯装置爬楼梯运动平稳，适合不同尺寸的楼梯，但是对于控制的要求很高，操作较为复杂，在地面行走的运动幅度不大，行动缓慢；其他辅助装置，国内研究的主要是手动爬楼梯装置，结构简单，造价低廉，但是设计中存在稳定性不高、难以适应多种不同尺寸楼梯、费力费时、自锁等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种具有跟随功能的上台阶装置及其实现方法，解决了需要人力通过台阶将各种物品搬上较高的地点的问题，同时，还可以用于平地、楼道及其它崎岖地面等环境下货物的携带，通过履带带动可以实现原地转弯，极大的方便了使用者。为了解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种具有跟随功能的上台阶装置，包括跟随模块，跟随模块包括超声波发射器、超声波接收器和单片机IC1，单片机IC1的型号为STC11F02E；超声波发射器，由4个Header4超声波模块组合而成，由人随身携带；超声波接收器，由在车体前方安置的3个Header4超声波检测模块组成，可以检测到与人的距离，使车与人之间始终保持一定的距离，然后通过单片机IC1计算出数据，再利用串口通讯与控制模块进行信息交互。作为上述技术方案的进一步改进：一种具有跟随功能的上台阶装置，包括车架，车架的下方前部设有前轮，车架的下方后部设有后轮，前轮为两左右对称的三星轮，后轮为两左右对称的履带轮，前轮和后轮分别连接有驱动装置。所述单片机IC1的P1.7端接第一个Header4超声波检测模块的ECHO1端，单片机IC1的P1.4端接第一个Header4超声波检测模块的TRIG1端，单片机IC1的P1.6端接第二个Header4超声波检测模块的ECHO2端，单片机IC1的P1.3端接第二个Header4超声波检测模块的TRIG2端，单片机IC1的P1.5端接第三个Header4超声波检测模块的ECHO3端，单片机IC1的P1.2端接第三个Header4超声波检测模块的TRIG3端，第一个Header4超声波检测模块、第二个Header4超声波检测模块、第三个Header4超声波检测模块的GND端分别接地。所述单片机IC1的VCC端接集成电路IC2的+5V端，单片机IC1的RX端接集成电路IC2的TX端，单片机IC1的TX端接集成电路IC2的RX端，集成电路IC2为Arduino单片机，集成电路IC2的GND端接地。所述集成电路IC2的A0端分别接集成电路IC3的IN1端和集成电路IC4的IN1端，集成电路IC2的A1端分别接集成电路IC3的IN2端和集成电路IC4的IN2端，集成电路IC2的A2端分别接集成电路IC3的IN3端和集成电路IC4的IN3端，集成电路IC2的A3端分别接集成电路IC3的IN4端和集成电路IC4的IN4端，集成电路IC2的A4端分别接集成电路IC3的ENA端和集成电路IC4的ENA端，集成电路IC2的A5端分别接集成电路IC3的ENB端和集成电路IC4的ENB端，集成电路IC3和集成电路IC4的型号为L289N。所述集成电路IC3的GND端接地，集成电路IC3的VCC端接12V电压，集成电路IC3的+5V端分别接集成电路IC5的VCC端、集成电路IC6的VCC端、集成电路IC7的VCC端和红外模块接收板的VCC端，集成电路IC5和集成电路IC6均为高低电平触发电磁开关，集成电路IC7的型号为STC89C51，集成电路IC3的OUT1端接集成电路IC5的公共端，集成电路IC3的OUT2端接第一个12V马达的负极，第一个12V马达的正极接集成电路IC5的常开端，集成电路IC3的OUT3端接第二个12V马达的负极，第二个12V马达的正极接集成电路IC6的常开端，集成电路IC3的OUT4端接集成电路IC6的公共端，两个12V马达分别驱动两个三星轮。所述集成电路IC4的GND端接地，集成电路IC4的VCC端接24V电压，集成电路IC4的OUT1端接第一个24V马达的正极，集成电路IC4的OUT2端接第一个24V马达的负极，集成电路IC4的OUT3端接第二个24V马达的正极，集成电路IC4的OUT4端接第二个24V马达的负极，两个24V马达分别驱动两个履带轮。所述集成电路IC5的GND端接地，集成电路IC5的IN端接集成电路IC7的P0.1端，集成电路IC5的IN端接集成电路IC6的IN端，集成电路IC6的GND端接地，集成电路IC7的GND端接地，集成电路IC7的P0.0端接红外模块接收板的OUT端，红外模块接收板的GND端接地。一种具有跟随功能的上台阶装置的实现方法:当在平地时，跟随模块将发射器与接收器的状态通过串口通讯传输给Arduino单片机，Arduino单片机根据二者之间的通讯协议解读，决定车体的直行还转弯；Arduino单片机模块通过引脚A0-A3控制L289N电机驱动器来控制24V电机和12V电机的正负电压来控制电机的正反转，实现车体的前进和倒退动作，Arduino单片机模块通过引脚A4-A5控制L289N电机驱动器的使能端，通过修改电机的电压占空比来控制电机转速，实现差速转弯。当即将上台阶时，由控制者通过红外遥控器按下按键发射信号，车体上的红外模块接收板会根据接收到的信号通过OUT引脚将信息传给STC89C51单片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有跟随功能的上台阶装置，其特征在于：包括跟随模块，跟随模块包括超声波发射器、超声波接收器和单片机IC1，单片机IC1的型号为STC11F02E；超声波发射器，由4个Header4超声波模块组合而成，由人随身携带；超声波接收器，由在车体前方安置的3个Header4超声波检测模块组成，可以检测到与人的距离，使车与人之间始终保持一定的距离，然后通过单片机IC1计算出数据，再利用串口通讯与控制模块进行信息交互。

【技术特征摘要】
1.一种具有跟随功能的上台阶装置，其特征在于：包括跟随模块，跟随模块包括超声波发射器、超声波接收器和单片机IC1，单片机IC1的型号为STC11F02E；超声波发射器，由4个Header4超声波模块组合而成，由人随身携带；超声波接收器，由在车体前方安置的3个Header4超声波检测模块组成，可以检测到与人的距离，使车与人之间始终保持一定的距离，然后通过单片机IC1计算出数据，再利用串口通讯与控制模块进行信息交互。2.如权利要求1所述的一种具有跟随功能的上台阶装置，其特征在于：包括车架（1），车架（1）的下方前部设有前轮（3），车架（1）的下方后部设有后轮（4），前轮（3）为两左右对称的三星轮，后轮（4）为两左右对称的履带轮，前轮（3）和后轮（4）分别连接有驱动装置。3.如权利要求1所述的一种具有跟随功能的上台阶装置，其特征在于：所述单片机IC1的P1.7端接第一个Header4超声波检测模块（5）的ECHO1端，单片机IC1的P1.4端接第一个Header4超声波检测模块（5）的TRIG1端，单片机IC1的P1.6端接第二个Header4超声波检测模块（6）的ECHO2端，单片机IC1的P1.3端接第二个Header4超声波检测模块（6）的TRIG2端，单片机IC1的P1.5端接第三个Header4超声波检测模块（7）的ECHO3端，单片机IC1的P1.2端接第三个Header4超声波检测模块（7）的TRIG3端，第一个Header4超声波检测模块（5）、第二个Header4超声波检测模块（6）、第三个Header4超声波检测模块（7）的GND端分别接地。4.如权利要求3所述的一种具有跟随功能的上台阶装置，其特征在于：所述单片机IC1的VCC端接集成电路IC2的+5V端，单片机IC1的RX端接集成电路IC2的TX端，单片机IC1的TX端接集成电路IC2的RX端，集成电路IC2为Arduino单片机，集成电路IC2的GND端接地。5.如权利要求4所述的一种具有跟随功能的上台阶装置，其特征在于：所述集成电路IC2的A0端分别接集成电路IC3的IN1端和集成电路IC4的IN1端，集成电路IC2的A1端分别接集成电路IC3的IN2端和集成电路IC4的IN2端，集成电路IC2的A2端分别接集成电路IC3的IN3端和集成电路IC4的IN3端，集成电路IC2的A3端分别接集成电路IC3的IN4端和集成电路IC4的IN4端，集成电路IC2的A4端分别接集成电路IC3的ENA端和集成电路IC4的ENA端，集成电路IC2的A5端分别接集成电路IC3的ENB端和集成电路IC4的ENB端，集成电路IC3和集成电路IC4的型号为L289N。6.如权利要求5所述的一种具有跟随功能的上台阶装置，其特征在于：所述集成电路IC3的GND端接地，集成电...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟文镇，王兵，韩宗成，昃向博，王晓慧，宫鑫良，罗睿，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37