一种爬楼梯装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种爬楼梯装置及系统，涉及运输机械领域。该爬楼梯装置包括本体、设于本体上的主控模块、机器视觉识别系统、行进驱动机构、乘载机构、储能供能单元；爬楼梯系统包括人机界面模组、传感器模组、用户调度终端、AGV导航模块、楼梯路径数据库模块以及固定安装于地面、楼层表面或楼梯旁墙面上能被磁铁磁化的铁质板，使用者通过用户调度终端和人机界面模组来操控爬楼梯装置自动前往出发地和到达目的地。本发明专利技术旨在解决现有技术中爬楼梯装置不能自动行驶、操作繁琐、运行中缺少安全措施的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种爬楼梯装置及系统
本专利技术涉及运输机械领域，特指一种可爬楼梯的装置及系统。
技术介绍
长期以来，存在着老年人和行动不方便人士上下楼梯困难的问题，特别是我国各个城市目前存在大量未配套电梯的多层住宅楼，而且相当数量的老年人还只能继续住在其中的高层上；另外，即使配备升降直梯的高层住宅在遇到停电和电梯故障的时候，高层居住的这些人士更是难以出行。该问题早已引起社会和政府的广泛关注，如多地政府提出为老旧小区的加装电梯项目提供优惠政策，各界人士也想办法、提方案，如提出楼梯改造、设计爬楼车及爬楼轮椅等办法，在大家的努力下设计出了多种爬楼梯装置。然而目前所提出的方案在执行时都存在普及困难的问题。如投入使用的多种爬楼车及爬楼轮椅需要旁边有人辅助，如乘坐者自己操作则存在因楼梯窄小、转弯及换层较多而造成操作不便的问题，还有因楼梯陡、滑、与行人相互影响、动力不足、操作失误等情况极易引起安全事故。所以依据目前大多数爬楼梯装置采用的技术，在没有可靠的防跌落安全措施下，由老年人手动操作或驾驶爬楼车及爬楼轮椅上下多层楼梯的方式非常不安全，由此也使老年人和行动不方便人士上下楼梯困难的问题依旧没有得到根本地改变。因此，本领域的技术人员一直努力致力于开发出一种运行平稳而安全可靠、操作简便、体形精巧且速度有保证的自动爬楼梯装置。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺少安全措施、爬楼操作繁琐的问题，本专利技术提供一种安全可靠、操作简便、体形精巧且速度有保证的爬楼梯装置。为实现上述目的，本专利技术提供了一种爬楼梯装置，包括设于爬楼梯装置本体上的主控模块、行进驱动机构、机器视觉识别系统、储能供能单元，主控模块分别连接机器视觉识别系统、行进驱动机构，储能供能单元为主控模块、机器视觉识别系统、行进驱动机构提供动力，其中：所述行进驱动机构包括地面行进机构、攀爬机构，所述地面行进机构、攀爬机构连于爬楼装置本体；所述攀爬机构包括机械臂部件和电控磁力吸盘，所述机械臂部件一端活动连于爬楼梯装置本体另一端连于所述电控磁力吸盘；所述地面行进机构在主控模块的操控下带动所述爬楼梯装置本体在地面上行进，所述攀爬机构在主控模块的操控下带动所述爬楼梯装置实现攀爬楼梯功能；所述机械臂部件在主控模块的操控下带动电控磁力吸盘与铁质板吸附，所述铁质板固定于楼梯表面或楼梯旁的墙面上，并且可以被磁铁磁化；所述机器视觉识别系统用以采集楼梯台阶或行进路线周边环境物体的图像信息或光线反射信息并且将信息传送至主控模块，主控模块结合内部数据通过算法得到爬楼梯装置与楼梯台阶的距离、方位参数。优选地，所述电控磁力吸盘为电磁吸盘或电控永磁吸盘中一种或两种。优选地，所述爬楼梯装置还包括传感器模组，所述传感器模组包括行程开关、接近开关，所述行程开关、接近开关主体连于所述电控磁力吸盘。优选地，所述爬楼梯装置还包括设于本体上的楼梯路径数据库模块，所述楼梯路径数据库模块连于主控模块，用于存储爬楼梯装置工作区域内楼梯台阶的外形数据、台阶序号、行进路线周边固定标志物体的外部特征信息。优选地，所述爬楼梯装置还包括设置于爬楼梯装置本体上与主控模块相连的无线通信模块，所述主控模块可以通过所述无线通信模块以无线方式与爬楼梯装置外部终端通信，所述外部终端可以将外部设备采集到的数据或通过外部设备存储、计算得到的数据通过无线通讯模块传送至主控模块。优选地，所述机器视觉识别系统还包括设置于爬楼梯装置本体上的乘载机构，所述乘载机构作为所述爬楼梯装置承载人或货物的设施。优选地，一种爬楼梯系统，包括以上所述爬楼梯装置的任一项技术。优选地，所述爬楼梯系统还包括AGV导航模块，所述AGV导航模块包括设于爬楼梯装置本体的导航数据处理单元及路径探测模块、设于各楼层的路径标识，所述导航数据处理单元、路径探测模块连于所述主控模块。优选地，所述爬楼梯系统还包括用户调度终端，所述用户调度终端用于远程呼唤爬楼梯装置到达指定区域，并且还用于实时无线接收并显示爬楼梯装置的所在位置。优选地，所述爬楼梯系统还包括设置于爬楼梯装置本体的人机界面模组，所述人机界面模组作为使用者与爬楼梯系统交互信息及输入目的地的终端。本专利技术的突出优点在于：(1)结构简单，体形精巧，与现有技术相比非常适应我国目前多层住宅普遍存在的楼道窄、转弯多状况。(2)安全可靠，通过采用攀爬过程中电控磁力吸盘与预置铁质板时刻相连的方法，解决了同类产品的运行安全隐患问题。(3)施工方便，如采用楼梯立面预置铁质板的方法，对原建筑的结构、功能、设施、产权以及其他住户生活不造成影响。(4)造价低廉，主要部件为电子元件，未来量产可大幅度降低成本；改变一车一人模式，可以实现同楼梯通道各楼层住户共享，减少资源浪费。(5)操作简便，可全程自动，实现“一键式”到达，解决了同类产品需要频繁操作的问题。(6)快速平稳，攀爬楼梯时，采用楼梯路径数据库与视觉识别相结合方式，快速精准的识别保障了执行机构的高速平稳运行。附图说明图1是本专利技术第一实施例的爬楼梯装置及系统应用立体示意图。图2是本专利技术第一实施例的爬楼梯装置的外形结构立体示意图。图3是本专利技术第一实施例的爬楼梯装置的底部外形结构立体示意图。图4是本专利技术第一实施例的爬楼梯装置及系统的功能框图。图5是本专利技术第一实施例的爬楼梯系统用户调度终端的外形结构立体示意图。图6是本专利技术第一实施例的爬楼梯系统用户调度终端的功能框图。图7是本专利技术第一实施例的爬楼梯系统人机界面模组的外形结构立体示意图。图8是本专利技术第一实施例的爬楼梯系统人机界面模组的功能框图。图9是本专利技术第二实施例的爬楼梯装置的外形结构立体示意图。图10是本专利技术第二实施例的爬楼梯装置的功能框图。需要说明的是，附图用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。具体实施方式以下，将结合附图进一步详细说明本专利技术优选的实施例，实施例仅用于进一步详细说明本专利技术，不限制本申请权利要求的保护范围。<第一实施例>参考图1、图2、图3和图4，本专利技术第一实施例的爬楼梯装置及系统包括：爬楼梯装置本体100、安装在所述爬楼梯装置本体100上的乘载机构200、行进驱动机构400、主控模块500、机器视觉识别系统600、传感器模组700、储能供能单元800，固定安装于楼梯表面上的铁质板91、固定安装于楼梯平层的铁质板92，主控模块500上分别连接有机器视觉识别系统600、传感器模组700、行进驱动机构400，储能供能单元800为整个爬楼梯装置提供动力。行进驱动机构400包括地面行进机构45、攀爬机构41，攀爬机构41包括机械臂机构411与412和升降推杆组413与414。行进驱动机构有两种工作模式：模式一，地面行进机构45在主控模块500的操控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种爬楼梯装置，包括爬楼梯装置本体，其特征在于还包括设于爬楼梯装置本体上的主控模块、行进驱动机构、机器视觉识别系统、储能供能单元，主控模块分别连接机器视觉识别系统、行进驱动机构，储能供能单元为主控模块、机器视觉识别系统、行进驱动机构提供动力，其中：/n所述行进驱动机构包括地面行进机构、攀爬机构，所述地面行进机构、攀爬机构连于爬楼装置本体；/n所述攀爬机构包括机械臂机构和电控磁力吸盘，所述机械臂机构一端活动连于爬楼梯装置本体另一端连于所述电控磁力吸盘；/n所述地面行进机构在主控模块的操控下带动所述爬楼梯装置本体在地面上行进，所述攀爬机构在主控模块的操控下带动所述爬楼梯装置实现攀爬楼梯功能；/n所述机械臂机构在主控模块的操控下带动电控磁力吸盘与铁质板吸附，所述铁质板固定于楼梯表面或楼梯旁的墙面上，并且可以被磁铁磁化；/n所述机器视觉识别系统用以采集楼梯台阶或行进路线周边环境物体的图像信息或光线反射信息并且将信息传送至主控模块，主控模块结合内部数据通过算法得到爬楼梯装置与楼梯台阶的距离、方位参数。/n

【技术特征摘要】
20200403 CN 202010263892X1.一种爬楼梯装置，包括爬楼梯装置本体，其特征在于还包括设于爬楼梯装置本体上的主控模块、行进驱动机构、机器视觉识别系统、储能供能单元，主控模块分别连接机器视觉识别系统、行进驱动机构，储能供能单元为主控模块、机器视觉识别系统、行进驱动机构提供动力，其中：
所述行进驱动机构包括地面行进机构、攀爬机构，所述地面行进机构、攀爬机构连于爬楼装置本体；
所述攀爬机构包括机械臂机构和电控磁力吸盘，所述机械臂机构一端活动连于爬楼梯装置本体另一端连于所述电控磁力吸盘；
所述地面行进机构在主控模块的操控下带动所述爬楼梯装置本体在地面上行进，所述攀爬机构在主控模块的操控下带动所述爬楼梯装置实现攀爬楼梯功能；
所述机械臂机构在主控模块的操控下带动电控磁力吸盘与铁质板吸附，所述铁质板固定于楼梯表面或楼梯旁的墙面上，并且可以被磁铁磁化；
所述机器视觉识别系统用以采集楼梯台阶或行进路线周边环境物体的图像信息或光线反射信息并且将信息传送至主控模块，主控模块结合内部数据通过算法得到爬楼梯装置与楼梯台阶的距离、方位参数。


2.根据权利要求1所述的爬楼梯装置，其特征在于所述电控磁力吸盘为电磁吸盘或电控永磁吸盘中一种或两种。


3.根据权利要求1所述的爬楼梯装置，其特征在于，还包括传感器模组，所述传感器模组包括行程开关、接近开关，所述行程开关、接近开关主体连于所述电控磁力吸盘。


4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑涛，
申请(专利权)人：郑涛，
类型：发明
国别省市：陕西;61