CN106915682A - 一种用于智能楼道移动装置的承载小车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于智能楼道移动装置的承载小车，包括车架、平衡板、用于与导轨装配的滚轮组和用于握持的扶手，所述滚轮组固定在平衡板上，平衡板上设有角度调节机构，平衡板通过角度调节机构与车架刚性连接，导轨与车架的角度通过角度调节机构进行调节，车架底部安装有可向上折叠的踏板，踏板和车架铰接。本发明滚轮组件与车架分块设计，导轨与车架的角度可以通过平衡板的角度调节机构进行调节，使得车架及展开的踏板始终保持水平的同时，滚轮组件可以在不同角度的导轨上运动，以适应不同的楼梯角度，通用性较高，且占用楼道空间小，简化了结构，踏板也能够更薄，折叠轻便，进一步减小了对楼道空间的占用。

Description

一种用于智能楼道移动装置的承载小车

技术领域

本发明涉及楼道移动装置，尤其是一种用于智能楼道移动装置的承载小车。

背景技术

如今楼道移动装置不仅出现在地铁站、飞机场等大型客运场所，而且在很多老旧小区内也渐渐显现出了对智能楼道移动装置的需求，随之而来的对智能楼道移动装置的适应性和通用性也提出了更高的要求。现有的楼道移动装置大致分为座椅式楼梯升降机、站立平台式楼梯升降机和轮椅车平台式楼梯升降机，但座椅式楼梯升降机导轨需要定做、座椅和导轨均体积较大，占用楼梯的大量空间；站立平台式楼梯升降机机架厚、楼梯空间占用较多，通过钢丝绳传动、极易损坏；轮椅车平台式楼梯升降机工作平台大，导轨需要定制，无法批量生产应用到各个小区，每一层楼都要两套电机和控制系统，价格昂贵。

因此，现有的楼道移动装置普遍存在占用空间大、成本高、通用性差的缺陷，日常维护困难且无法适应宽窄不一的多种楼道，在在较窄的楼道内则无法安装，并且现有的承载小车多为座椅式和承载轮椅平台式，前者在闲置时无法折叠收起，造成了不必要的空间浪费，而后者体积大，老旧小区难以安装，即使能够折叠，折叠起来时厚度也较厚，对楼道空间占用量较大；并且现有技术的承载小车仅仅适用于一种楼道电梯倾斜角度，通用性较差，踏板收放机构决定了小车。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术存在的缺陷，本发明旨在提供一种占用空间小、成本低，且能够批量应用的通用化用于智能楼道移动装置的承载小车。

技术方案：一种用于智能楼道移动装置的承载小车，包括车架、平衡板、用于与导轨装配的滚轮组和用于握持的扶手，所述滚轮组固定在平衡板上，平衡板上设有角度调节机构，平衡板通过角度调节机构与车架刚性连接，导轨与车架的角度通过角度调节机构进行调节，车架底部安装有可向上折叠的踏板，踏板和车架铰接。

进一步的，还包括踏板电机，所述扶手包括安装在车架顶部的横杆和位于车架两侧向站立位置延伸的两个侧扶手，所述侧扶手连接有第一转轴，踏板电机与第一转轴传动连接，所述踏板连接有第二转轴，第一转轴与第二转轴通过传动组件传动连接。

进一步的，第一转轴连接有第一转轴链轮，第二转轴连接有第二转轴链轮，第一转轴链轮上设有第一滚子链条，第二转轴链轮上设有第二滚子链条，第一滚子链条的前端与第二滚子链条的前端之间连接有复位弹簧轴，复位弹簧轴上穿设有复位弹簧，复位弹簧的下端与车架固定，复位弹簧轴在复位弹簧的上方设有用于压缩复位弹簧的复位弹簧托；所述踏板和侧扶手位于水平位置时，第一滚子链条和第二滚子链条带动复位弹簧托向下移动并压缩复位弹簧。

进一步的，复位弹簧轴的两端分别通过螺纹与正旋接头连接件和反旋接头连接件连接，第一滚子链条的后端与第二滚子链条的后端之间连接有两个圆柱销，两个圆柱销之间设有长拉板。

进一步的，踏板电机连接有电控器，电控器连接有操纵开关，所述电控器根据操纵开关的指令控制踏板电机的开启/关闭；

所述车架上设有微动开关，微动开关与电控器相连，踏板收起时触发微动开关，微动开关将触发信息传输至电控器，电控器在踏板未在规定时间内收起时控制踏板电机开启，辅助踏板收起。

进一步的，电控器还连接有无线通信模块，电控器采集操纵开关的指令并通过无线通信模块向外部的驱动控制器传输。

进一步的，踏板周围安装有安全触边，所述安全触边在受压时向电控器发出信号，电控器通过无线通信模块向外部的驱动控制器传输，驱动控制器接收到信号后控制承载小车停止运行。

进一步的，车架在运动方向上的前后两端均设有与电控器相连的距离感应装置，所述距离感应装置包括超声波传感器、人体红外探测雷达、压力传感器中的一种或几种。

进一步的，滚轮组包括与平衡板连接的推板和两个可沿导轨滚动的调心球轴承，所述调心球轴承通过连接轮轴连接在推板上。

进一步的，平衡板的下部与车架铰接，角度调节机构为设于平衡板上部的角度调节槽，角度调节槽上穿设有与车架连接的螺栓，所述螺栓在角度调节槽内的位置可变。

有益效果：本发明滚轮组件与车架分块设计，导轨与车架的角度可以通过平衡板的角度调节机构进行调节，使得车架及展开的踏板始终保持水平的同时，滚轮组件可以在不同角度的导轨上运动，以适应不同的楼梯角度，通用性较高；采用复位弹簧结构进行储能，踏板需要闭合时，复位弹簧释放能量，可以使踏板缓慢合上，避免夹到人，安全性较高；承载小车采用链传动方式，使电机远离第二转轴，使得电机驱动不占用踏板处横向与垂向空间，小车整体横向尺寸缩减，即厚度减薄，占用楼道空间较小；承载小车可以通过把手手动打开踏板，把手除可以手动打开踏板外，还可以作为第二扶手或者挂东西所用，便捷性较高。并且，本发明采用滚轮组与导轨装配，传动方式稳定、可靠性高，且具有通用性，降低了成本，且占用楼道空间小，简化了结构，踏板也能够更薄，折叠轻便，进一步减小了对楼道空间的占用。

附图说明

图1是本发明的导轨侧结构示意图；

图2是本发明的站立测结构示意图；

图3是踏板折叠示意图；

图4是传动组件结构示意图；

图5是踏板结构示意图；

图6是滚轮组结构示意图；

图7是控制器系统功能框图；

图8是驱动电路功能模块示意图；

图9是电源电路模块示意图。

具体实施方式

下面通过一个最佳实施例并结合附图对本技术方案进行详细说明。

如图1、图2、图3所示，一种用于智能楼道移动装置的承载小车，包括车架1、平衡板3、用于与导轨装配的滚轮组件2、用于握持的扶手和踏板电机10，所述滚轮组件2固定在平衡板3上，平衡板3上设有角度调节机构，平衡板3通过角度调节机构与车架1刚性连接，导轨与车架1的角度通过角度调节机构进行调节，车架1底部安装有可向上折叠的踏板5，踏板5和车架1铰接。

扶手包括安装在车架1顶部的横杆4和位于车架1两侧向站立位置延伸的两个侧扶手6，所述侧扶手6连接有第一转轴7，踏板电机10与第一转轴7传动连接，所述踏板5连接有第二转轴8，第一转轴7与第二转轴8通过传动组件9传动连接。

如图4所示，第一转轴7连接有第一转轴链轮901，第二转轴8连接有第二转轴链轮902，第一转轴链轮901上设有第一滚子链条910，第二转轴链轮902上设有第二滚子链条911，第一滚子链条910的前端与第二滚子链条911的前端之间连接有复位弹簧轴905，复位弹簧轴905上穿设有复位弹簧903，复位弹簧903的下端与车架1固定，复位弹簧轴905在复位弹簧903的上方设有用于压缩复位弹簧903的复位弹簧托904；所述踏板5和侧扶手6位于水平位置时，第一滚子链条910和第二滚子链条911带动复位弹簧托904向下移动并压缩复位弹簧903。

复位弹簧轴905的两端分别通过螺纹与正旋接头连接件907和反旋接头连接件908连接，第一滚子链条910的后端与第二滚子链条911的后端之间连接有两个圆柱销909，两个圆柱销909之间设有长拉板906。

当踏板5需要打开使用时，第一转轴7带动第一转轴链轮901转动，从而实现滚子链条的传动以及第二转轴链轮902的转动，并且复位弹簧轴905向下运动，复位弹簧903被压缩储能，踏板5打开；当踏板5需要闭合时，复位弹簧903释放能量，复位弹簧轴905向上运动，带动滚子链条传动，第一转轴链轮901和第二转轴链轮902转动，从而带动第一转轴7和第二转轴8旋转，把手和踏板5同时缓缓收起。

本实施例中，踏板5具有以下三种模式：

1电动打开踏板5：通过调节踏板电机10驱动，通过链传动，带动第一转轴7转动，把手由竖直状态转动至水平，同时，第一转轴7通过传动组件9带动第二转轴8旋转，踏板5由闭合状态逐渐展开至水平，人可以面向小车站立；

2手动打开踏板5：手动操作把手，使把手由竖直状态转动至水平，同时，第一转轴7通过传动组件9带动第二转轴8旋转，复位弹簧903储存能量，踏板5由闭合状态逐渐展开至水平，人可以面向小车站立；

3踏板5自动闭合：人从踏板5上离开，复位弹簧903释放能量，第一转轴7和第二转轴8转动，踏板5合上，把手变为竖直状态。

踏板电机10连接有电控器11，电控器11连接有操纵开关，所述电控器11根据操纵开关的指令控制踏板电机10的开启/关闭；电控器11还连接有无线通信模块，电控器11采集操纵开关的指令并通过无线通信模块向外部的驱动控制器传输。

车架1上设有微动开关，微动开关与电控器11相连，踏板5收起时触发微动开关，微动开关将触发信息传输至电控器11，电控器11在踏板5未在规定时间内收起时控制踏板电机10开启，辅助踏板5收起。其原理为：踏板5收起一般是依靠复位弹簧903和传动组件9在人离开踏板5时自动复位，但当踏板5在规定时间没有复位时，电控器11在规定时间内没有收到微动开关传输的踏板5复位信号，就控制电机帮助复位，如此能够保证在复位阻力变大的时候，踏板5依然顺利收回。

如图5所示，踏板5周围安装有安全触边502，安全触边502在受压时向电控器11发出信号，电控器11通过无线通信模块向外部的驱动控制器传输，驱动控制器接收到信号后控制承载小车停止运行。本实施例中安全触边采用胶条，也具备缓冲效果。

车架1在运动方向上的前后两端均设有与电控器11相连的距离感应装置，所述距离感应装置包括超声波传感器、人体红外探测雷达、压力传感器中的一种或几种。

如图6所示，滚轮组件2是为了平衡小车的倾覆力矩，滚轮组件2包括与平衡板3连接的推板203和两个可沿导轨滚动的调心球轴承201，所述调心球轴承201通过连接轮轴202连接在推板203上。

本实施例中平衡板3的下部与车架1铰接，角度调节机构为设于平衡板3上部的角度调节槽301，角度调节槽301上穿设有与车架1连接的螺栓，所述螺栓在角度调节槽301内的位置可变，平衡板3绕铰接处旋转，旋转调节后在平衡板3顶部穿设螺钉与车架1固定。

承载小车在安装时，调节平衡板3相对于车架1的角度，以适应楼道角度，再与智能楼道移动装置的承载导向装置、牵引链条等相连，实现小车的上下移动。

如图7、8、9所示，本发明的电气控制具体为：

本发明采用STM32F103处理器设计方案；系统软硬件采用层次性设计理念，提高系统的可靠性。控制器外层完成通信控制、人机交互界面控制、I/O信号处理等；控制器内层为电机驱动单元，是硬件电路的核心部分。这里的“内层”和“外层”是功能上的区分，分别由处理器实现。

本发明的楼道电梯控制器由接口单元、逻辑单元和驱动单元三部分组成。

(1)接口单元

接口单元用于对指令信号和楼道电梯安全信号进行处理，提供给逻辑单元及驱动单元，具体包括：

Input Block：输入口包括上行指令信号、下行指令信号、超声波感应信号等。

Output Block：输出口包括信号灯、蜂鸣器等。

RS232：RS232用于对控制器进行调试与程序的更新。

SPI：用于连接无线模块。

(2)逻辑单元

由功能强大的微处理器及安全相关器件组合构成，一旦接收到指令信号，结合超声波感应探测的结果，逻辑单元便通过无线发出指令，开始运行上行、下行或者停止。具体包括接收用户指令；监测障碍物及处理保护；无线发出逻辑判断结果；可通过RS232接口下载新的程序，改变运行参数。

(3)驱动单元

由功能强大的微处理器，安全相关器件组合，以及PWM(脉宽调制)电机驱动部件组成。它主要负责有刷直流电机的控制，包括PWM控制、电流采样和保护。

本发明具备可编程功能，其中包括6路输入信号和4路输出信号，由控制器内部程序对其进行控制。

本发明中的电机驱动模块包括为电机供电所必需的功率电子电路以及控制电机运转所必需的逻辑单元接口。电机驱动模块能够将信息(例如采样到的电机电流)返回给逻辑单元，逻辑单元根据返回信息做出相应控制以确保系统持续可靠的运行。

本发明具有RS232接口功能，能与上位机进行通信并通过康尼公司的上位机软件进行控制器程序更新。

本发明从安全性方面考虑，楼道电梯在上行或者下行过程中，主机控制器与从机控制器都有障碍检测功能。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于智能楼道移动装置的承载小车，其特征在于，包括车架(1)、平衡板(3)、用于与导轨装配的滚轮组件(2)和用于握持的扶手，所述滚轮组件(2)固定在平衡板(3)上，平衡板(3)上设有角度调节机构，平衡板(3)通过角度调节机构与车架(1)刚性连接，导轨与车架(1)的角度通过角度调节机构进行调节，车架(1)底部安装有可向上折叠的踏板(5)，踏板(5)和车架(1)铰接。

2.根据权利要求1所述的一种用于智能楼道移动装置的承载小车，其特征在于，还包括踏板电机(10)，所述扶手包括安装在车架(1)顶部的横杆(4)和位于车架(1)两侧向站立位置延伸的两个侧扶手(6)，所述侧扶手(6)连接有第一转轴(7)，踏板电机(10)与第一转轴(7)传动连接，所述踏板(5)连接有第二转轴(8)，第一转轴(7)与第二转轴(8)通过传动组件(9)传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于智能楼道移动装置的承载小车，其特征在于，所述第一转轴(7)连接有第一转轴链轮(901)，第二转轴(8)连接有第二转轴链轮(902)，第一转轴链轮(901)上设有第一滚子链条(910)，第二转轴链轮(902)上设有第二滚子链条(911)，第一滚子链条(910)的前端与第二滚子链条(911)的前端之间连接有复位弹簧轴(905)，复位弹簧轴(905)上穿设有复位弹簧(903)，复位弹簧(903)的下端与车架(1)固定，复位弹簧轴(905)在复位弹簧(903)的上方设有用于压缩复位弹簧(903)的复位弹簧托(904)；所述踏板(5)和侧扶手(6)位于水平位置时，第一滚子链条(910)和第二滚子链条(911)带动复位弹簧托(904)向下移动并压缩复位弹簧(903)。

4.根据权利要求3所述的一种用于智能楼道移动装置的承载小车，其特征在于，所述复位弹簧轴(905)的两端分别通过螺纹与正旋接头连接件(907)和反旋接头连接件(908)连接，第一滚子链条(910)的后端与第二滚子链条(911)的后端之间连接有两个圆柱销(909)，两个圆柱销(909)之间设有长拉板(906)。

5.根据权利要求2所述的一种用于智能楼道移动装置的承载小车，其特征在于，所述踏板电机(10)连接有电控器(11)，电控器(11)连接有操纵开关，所述电控器(11)根据操纵开关的指令控制踏板电机(10)的开启/关闭；

所述车架(1)上设有微动开关，微动开关与电控器(11)相连，踏板(5)收起时触发微动开关，微动开关将触发信息传输至电控器(11)，电控器(11)在踏板(5)未在规定时间内收起时控制踏板电机(10)开启，辅助踏板(5)收起。

6.根据权利要求5所述的一种用于智能楼道移动装置的承载小车，其特征在于，所述电控器(11)还连接有无线通信模块，电控器(11)采集操纵开关的指令并通过无线通信模块向外部的驱动控制器传输。

7.根据权利要求6所述的一种用于智能楼道移动装置的承载小车，其特征在于，所述踏板(5)周围安装有安全触边(502)，所述安全触边(502)在受压时向电控器(11)发出信号，电控器(11)通过无线通信模块向外部的驱动控制器传输，驱动控制器接收到信号后控制承载小车停止运行。

8.根据权利要求1所述的一种用于智能楼道移动装置的承载小车，其特征在于，所述车架(1)在运动方向上的前后两端均设有与电控器(11)相连的距离感应装置，所述距离感应装置包括超声波传感器、人体红外探测雷达、压力传感器中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的一种用于智能楼道移动装置的承载小车，其特征在于，所述滚轮组件(2)包括与平衡板(3)连接的推板(203)和两个可沿导轨滚动的调心球轴承(201)，所述调心球轴承(201)通过连接轮轴(202)连接在推板(203)上。

10.根据权利要求1所述的一种用于智能楼道移动装置的承载小车，其特征在于，所述平衡板(3)的下部与车架(1)铰接，角度调节机构为设于平衡板(3)上部的角度调节槽(301)，角度调节槽(301)上穿设有与车架(1)连接的螺栓，所述螺栓在角度调节槽(301)内的位置可变。