CN109229224A - 一种全自动爬梯机器人的控制系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全自动爬梯机器人的控制系统，包括电池、稳压电源、主控芯片、继电器、电磁阀、气缸、弓型机构、电机、车轮和车架，所述车轮设置在所述车架的底部，所述气缸的缸体固定在所述车架上，所述气缸的活塞杆与所述弓型机构连接，所述电池的输出端通过电压稳定模块与所述稳压电源连接，所述稳压电源的输出端与所述主控芯片连接，为所述主控芯片供电，所述主控芯片的IO口与所述继电器连接，所述继电器的输出端与所述电磁阀连接。本发明还提供了一种全自动爬梯机器人的控制方法。本发明的有益效果是：在实现自动爬梯的基础上，避免了对楼梯造成损坏，具有运动灵活，平稳性高，成本低的优点。

Description

一种全自动爬梯机器人的控制系统和控制方法

技术领域

本发明涉及全自动爬梯机器人，尤其涉及一种全自动爬梯机器人的控制系统和控制方法。

背景技术

目前，对爬台阶机器人的运动控制主要存在以下三种方案：1、履带式机器人 通过适当操作将两侧的履带缓缓放下至地面，然后把四个车轮收起，通过直流电机驱动履带转动达到爬楼梯的目的。2、轮组式机器人 直接利用直流电机驱动车轮或类轮转动，通过轮组交替翻转达到爬楼梯的目的。3、腿式机器人 模仿人类或其他动物行走运动。 爬梯时先将负重抬高，再水平向前移动，如此重复运动爬完一段楼梯。

台阶是人造环境中的最常见的障碍，也是最难跨越的障碍之一。履带式机器人重量大、运动不灵活、爬楼梯时在楼梯边缘造成巨大的压力，对楼梯有一定的损坏；且平地使用所受阻力较大，转弯不方便。轮组式机器人结构稳定性较差，在爬梯过程中需要有人协助才能保证重心的稳定，且体积大、偏重。腿式机器人控制要求很高，成本高，操作比较复杂，在平地行走时运动幅度不大，动作缓慢。

因此，如何提供一种全自动爬梯机器人，可以避免对楼梯造成损坏，运动灵活，平稳性高，成本低是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种全自动爬梯机器人的控制系统和控制方法。

本发明提供了一种全自动爬梯机器人的控制系统，包括电池、稳压电源、主控芯片、继电器、电磁阀、气缸、弓型机构、电机、车轮和车架，所述车轮设置在所述车架的底部，所述气缸的缸体固定在所述车架上，所述气缸的活塞杆与所述弓型机构连接，所述电池的输出端通过电压稳定模块与所述稳压电源连接，所述稳压电源的输出端与所述主控芯片连接，为所述主控芯片供电，所述主控芯片的IO口与所述继电器连接，所述继电器的输出端与所述电磁阀连接，所述电磁阀与所述气缸连接，所述电磁阀控制所述气缸的开关，所述气缸控制所述弓型机构进行升降运动，当所述气缸推出时，所述气缸驱动所述弓型机构下降，使所述车架抬升，当所述气缸收缩时，所述气缸驱动所述弓型机构上升，使所述车架下降，所述电池与所述电机连接，所述电机通过CAN通讯转换模块与所述主控芯片连接，所述电机的输出端与所述车轮连接。

作为本发明的进一步改进，所述控制系统还包括遥控器和接收机，所述遥控器与所述接收机通过2.4GHz无线电通讯，所述接收机通过遥控器通讯模块与所述主控芯片连接，所述稳压电源的输出端与所述接收机连接，为所述接收机供电。

作为本发明的进一步改进，所述弓型机构有两个并分别设置在所述车架的左右两侧，所述弓型机构的前端设有前光电传感器和主动轮，所述弓型机构的后端设有从动轮，所述车架的后端的底部两侧分别设有底光电传感器，所述前光电传感器、底光电传感器分别与所述主控芯片的IO口连接，所述主动轮连接有爬梯电机，所述爬梯电机通过CAN总线与所述主控芯片连接，所述主动轮高于所述从动轮。

作为本发明的进一步改进，所述主控芯片的型号为STM32F405，所述CAN通讯转换模块的型号为SN65HVD232。

作为本发明的进一步改进，所述车轮为麦克纳母轮。

本发明还提供了一种全自动爬梯机器人的控制方法，基于所述的全自动爬梯机器人的控制系统，进行爬上台阶运动控制和爬下台阶运动控制，爬上台阶运动控制为所述全自动爬梯机器人从当前台阶爬到上一台阶，爬下台阶运动控制为所述全自动爬梯机器人从当前台阶爬到下一台阶；

其中，

爬上台阶运动控制包括以下步骤：

S11、当所述全自动爬梯机器人靠近上一台阶边缘时，所述主控芯片通过继电器打开电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直下压，以抬升所述车架，使所述车轮悬空不着地，使主动轮着地在上一台阶之上，使从动轮着地在当前台阶之上，所述车架抬升完成；

S12、所述主控芯片通过CAN总线控制主动轮正转，使所述全自动爬梯机器人前进，当所述全自动爬梯机器人到达上一台阶时，所述主控芯片通过CAN总线控制主动轮停止，所述全自动爬梯机器人停止移动，同时，所述主控芯片通过继电器关闭电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直上升，以降低所述车架，使所述车轮着地在上一台阶之上，使主动轮和从动轮悬空不着地，所述全自动爬梯机器人爬上台阶完成；

爬下台阶运动控制包括以下步骤：

S21、当所述全自动爬梯机器人靠近下一台阶边缘时，所述主控芯片通过继电器打开电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直下压，以抬升所述车架，使所述车轮悬空不着地，使主动轮着地在当前台阶之上，使从动轮着地在下一台阶之上，所述车架抬升完成；

S22、所述主控芯片通过CAN总线控制主动轮反转，使所述全自动爬梯机器人后退，当所述全自动爬梯机器人到达下一台阶时，所述主控芯片通过CAN总线控制主动轮停止，所述全自动爬梯机器人停止移动，同时，所述主控芯片通过继电器关闭电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直上升，以降低所述车架，使所述车轮着地在下一台阶之上，使主动轮和从动轮悬空不着地，所述全自动爬梯机器人爬下台阶完成。

作为本发明的进一步改进，所述前光电传感器的检测光线为竖直向下，如果前光电传感器被遮挡，则前光电传感器发出高电平信号给主控芯片，如果前光电传感器没有被遮挡，则前光电传感器发出低电平信号给主控芯片；所述底光电传感器的检测光线为竖直向下，如果所述底光电传感器被遮挡，则底光电传感器发出高电平信号给主控芯片，如果底光电传感器没有被遮挡，则底光电传感器发出低电平信号给主控芯片。

作为本发明的进一步改进，在步骤S11中，如果主控芯片检测到前光电传感器发出高电平信号和底光电传感器发出高电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人靠近上一台阶边缘，所述主控芯片通过继电器打开电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直下压，以抬升所述车架，使所述车轮悬空不着地，使主动轮着地在上一台阶之上，使从动轮着地在当前台阶之上，如果此时所述主控芯片检测到前光电传感器发出高电平信号和底光电传感器发出低电平信号，则说明所述车架抬升完成；在步骤S12中，如果所述主控芯片检测到前光电传感器发出高电平信号和底光电传感器发出高电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人已经到达上一台阶，所述主控芯片通过CAN总线控制主动轮停止，所述全自动爬梯机器人停止移动，同时，所述主控芯片通过继电器关闭电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直上升，以降低所述车架，使所述车轮着地在上一台阶之上，使主动轮和从动轮悬空不着地，如果此时所述主控芯片检测到前光电传感器发出低电平信号和底光电传感器发出高电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人爬上台阶完成。

作为本发明的进一步改进，在步骤S21中，如果主控芯片检测到前光电传感器发出低电平信号和底光电传感器发出低电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人靠近下一台阶边缘，所述主控芯片通过继电器打开电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直下压，以抬升所述车架，使所述车轮悬空不着地，使主动轮着地在当前台阶之上，使从动轮着地在下一台阶之上，如果此时所述主控芯片检测到前光电传感器发出高电平信号和底光电传感器发出低电平信号，则说明所述车架抬升完成；在步骤S22中，如果所述主控芯片检测到前光电传感器发出低电平信号和底光电传感器发出低电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人已经到达下一台阶，所述主控芯片通过CAN总线控制主动轮停止，所述全自动爬梯机器人停止移动，同时，所述主控芯片通过继电器关闭电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直上升，以降低所述车架，使所述车轮着地在下一台阶之上，使主动轮和从动轮悬空不着地，如果此时所述主控芯片检测到前光电传感器发出低电平信号和底光电传感器发出高电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人爬下台阶完成。

本发明的有益效果是：通过上述方案，在实现自动爬梯的基础上，避免了对楼梯造成损坏，具有运动灵活，平稳性高，成本低的优点。

附图说明

图1是本发明一种全自动爬梯机器人的控制系统的机械示意图。

图2是本发明一种全自动爬梯机器人的控制系统的原理示意图。

图3是本发明一种全自动爬梯机器人的控制方法中全自动爬梯机器人到达上一台阶边缘的示意图。

图4是本发明一种全自动爬梯机器人的控制方法中全自动爬梯机器人抬升的示意图。

图5是本发明一种全自动爬梯机器人的控制方法中全自动爬梯机器人到达上一台阶的示意图。

图6是本发明一种全自动爬梯机器人的控制方法中全自动爬梯机器人完成爬梯的示意图。

图7是本发明一种全自动爬梯机器人的控制方法中全自动爬梯机器人的爬上台阶运动控制流程图。

图8是本发明一种全自动爬梯机器人的控制方法中全自动爬梯机器人到达下一台阶边缘的示意图。

图9是本发明一种全自动爬梯机器人的控制方法中全自动爬梯机器人抬升的示意图。

图10是本发明一种全自动爬梯机器人的控制方法中全自动爬梯机器人到达下一台阶的示意图。

图11是本发明一种全自动爬梯机器人的控制方法中全自动爬梯机器人完成爬梯的示意图。

图12是本发明一种全自动爬梯机器人的控制方法中全自动爬梯机器人的爬下台阶运动控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1至图2所示，一种全自动爬梯机器人的控制系统，包括电池7、稳压电源9、主控芯片10、继电器11、电磁阀12、气缸1、弓型机构4、电机13、车轮和车架16，所述车轮设置在所述车架16的底部，所述气缸1的缸体固定在所述车架16上，所述气缸1的活塞杆与所述弓型机构连接，所述电池7为24V的TB47电池，所述电池7的输出端通过电压稳定模块与所述稳压电源9连接，所述稳压电源9的输出电压为5V，所述稳压电源9的输出端与所述主控芯片10连接，为所述主控芯片10供电，所述主控芯片10的IO口与所述继电器11连接，所述继电器11的输出端与所述电磁阀12连接，所述电磁阀12与所述气缸1连接，所述电磁阀12控制所述气缸1的开关，所述气缸1控制所述弓型机构4进行升降运动，当所述气缸1推出时，所述气缸1驱动所述弓型机构4下降，使所述车架16抬升，当所述气缸1收缩时，所述气缸1驱动所述弓型机构4上升，使所述车架16下降，所述电池7与所述电机13连接，所述电机13通过CAN通讯转换模块与所述主控芯片10连接，所述电机13的输出端与所述车轮连接，气缸1连接有30MPa高压气瓶8，30MPa高压气瓶8为气缸1的动力。

如图1至图2所示，所述稳压电源9包括MP2482DN芯片，采用MP2482DN芯片作为稳压芯片，将输入的直流电压24V，通过MP2482DN芯片和外围电容电阻器件，转化为5V的电压。所述MP2482DN芯片连接有SPX5205M5-3.3V稳压芯片，采用SPX5205M5-3.3V稳压芯片将5V电压转化为3.3V电压，给各个芯片提供电源。

如图1至图2所示，所述控制系统还包括遥控器15和接收机14，所述遥控器15与所述接收机14通过2.4GHz无线电通讯，所述接收机14通过遥控器通讯模块与所述主控芯片10连接，所述稳压电源5的输出端与所述接收机14连接，为所述接收机14供电，接收机14的型号为DR16，遥控器15的型号为DT7。

如图1至图2所示，所述弓型机构4有两个并分别设置在所述车架16的左右两侧，所述弓型机构4的前端设有前光电传感器3和主动轮2，所述弓型机构4的后端设有从动轮6，所述车架16的后端的底部两侧分别设有底光电传感器5，所述前光电传感器3、底光电传感器5分别与所述主控芯片10的IO口连接，所述主动轮2连接有爬梯电机，所述爬梯电机通过CAN总线与所述主控芯片10连接，所述主动轮2高于所述从动轮6。

如图1至图2所示，所述主控芯片10的型号为STM32F405，所述CAN通讯转换模块的型号为SN65HVD232。

如图1至图2所示，所述车轮为麦克纳母轮17。采用麦克纳母轮17可以实现了机器人在原地自转和左右平移，实现了机器人上下楼梯时位置的矫正。

如图1至图2所示，建搭机器人所需的控制电路既主控板，可以获取机器人各种数据如电机转速与位置、光电传感器信号等数据，同时可以获取遥控器发送的数据从而控制机器人运动。于此同时，使用串口模块来实现在线调试与程序烧录，使用CAN模块来对使用CAN协议通讯的电机13进行控制，使用遥控器15来拓展任务的入口。在软件代码部分使用MDK5作为开发入口，在其中根据任务调用特定接口，编写特定控制代码，由遥控器15触发或切断自动任务。主控板以STM32F405作为主控芯片10，含有STM32主控模块、电源稳压模块、CAN通讯模块、串口模块、遥控器控制模块等基本模块，可实现与电机13通讯从而获取到电机实时转速信息作为速度环控制的反馈，再通过速度环控制电机转速，预留多个IO口用于获取光电传感器的信号与电磁阀的控制，预留遥控器接口以执行更多自定义任务等丰富功能。采用MP2482DN芯片作为稳压芯片，将输入的直流电压24V，通过芯片和外围电容电阻器件，转化为5V的电压。采用SN65HVD232芯片作为CAN收发芯片可实现1M/S的CAN通讯。此模块属于拓展模块，目的是为用户提供CAN通讯接口以用于特殊电机的信息通讯。

如图1至图2所示，爬梯电机和电机13均为闭环控制。采用了速度环控制，实现机器人的移动。速度环是以速度信号作为反馈信号的控制环节。反馈元件采用的是电机带有的编码器。电机的编码器读取电机此时转速并返回给主控。电机返回的速度值与给定的速度值做差，得到的差值传送给调节器（PI调节）处理，再发送给电机。从而实现电机的闭环控制，减小速度余差，使电机实际速度接近给定速度并保持稳定，电机13的型号为RM3510。

如图1至图12所示，一种全自动爬梯机器人的控制方法，基于所述的全自动爬梯机器人的控制系统，进行爬上台阶运动控制和爬下台阶运动控制，爬上台阶运动控制为所述全自动爬梯机器人从当前台阶爬到上一台阶，爬下台阶运动控制为所述全自动爬梯机器人从当前台阶爬到下一台阶；

其中，

爬上台阶运动控制包括以下步骤：

S11、如图3所示，当所述全自动爬梯机器人靠近上一台阶边缘时，所述主控芯片10通过继电器11打开电磁阀12，通过气缸1将弓型机构4竖直下压，以抬升所述车架16，如图4所示，使所述麦克纳母轮17悬空不着地，使主动轮2着地在上一台阶之上，使从动轮6着地在当前台阶之上，所述车架16抬升完成；

S12、所述主控芯片10通过CAN总线控制主动轮2正转，使所述全自动爬梯机器人前进，如图5所示，当所述全自动爬梯机器人到达上一台阶时，所述主控芯片10通过CAN总线控制主动轮2停止，所述全自动爬梯机器人停止移动，同时，所述主控芯片10通过继电器11关闭电磁阀12，通过气缸1将弓型机构4竖直上升，以降低所述车架16，使所述麦克纳母轮17着地在上一台阶之上，使主动轮2和从动轮6悬空不着地，所述全自动爬梯机器人爬上台阶完成，如图6所示；

爬下台阶运动控制包括以下步骤：

S21、如图8所示，当所述全自动爬梯机器人靠近下一台阶边缘时，所述主控芯片10通过继电器11打开电磁阀12，通过气缸1将弓型机构4竖直下压，以抬升所述车架16，使所述麦克纳母轮17悬空不着地，使主动轮2着地在当前台阶之上，使从动轮6着地在下一台阶之上，所述车架16抬升完成，如图9所示；

S22、所述主控芯片10通过CAN总线控制主动轮2反转，使所述全自动爬梯机器人后退，如图10所示，当所述全自动爬梯机器人到达下一台阶时，所述主控芯片10通过CAN总线控制主动轮2停止，所述全自动爬梯机器人停止移动，同时，所述主控芯片10通过继电器11关闭电磁阀12，通过气缸1将弓型机构4竖直上升，以降低所述车架16，使所述麦克纳母轮17着地在下一台阶之上，使主动轮2和从动轮6悬空不着地，所述全自动爬梯机器人爬下台阶完成，如图11所示。

在图7和图11中，光电传感器①和光电传感器②分别为左右两个前光电传感器3，光电传感器③和光电传感器④分别为左右两个底光电传感器5。如图11所示，机器人在爬下台阶时，光电传感器③、光电传感器④可保证机器人正着下楼梯。当机器人倾斜下楼梯时，左侧的光电传感器③=1(检测到台阶边缘)，右侧的光电传感器④=0时，则机器人逆时针自转；左侧的光电传感器③=0，右侧的光电传感器④=1(检测到台阶边缘)时，则机器人顺时针自转；当左侧的光电传感器③=1，右侧的光电传感器④=1时，则机器人处于可下台阶的位置。

所述前光电传感器3的检测光线为竖直向下，如果前光电传感器3被遮挡，则前光电传感器3发出高电平信号给主控芯片10，如果前光电传感器3没有被遮挡，则前光电传感器3发出低电平信号给主控芯片10；所述底光电传感器5的检测光线为竖直向下，如果所述底光电传感器5被遮挡，则底光电传感器5发出高电平信号给主控芯片10，如果底光电传感器5没有被遮挡，则底光电传感器5发出低电平信号给主控芯片10。

在步骤S11中，如果主控芯片10检测到前光电传感器3发出高电平信号和底光电传感器5发出高电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人靠近上一台阶边缘，所述主控芯片10通过继电器11打开电磁阀12，通过气缸1将弓型机构4竖直下压，以抬升所述车架16，使所述车轮悬空不着地，使主动轮2着地在上一台阶之上，使从动轮6着地在当前台阶之上，如果此时所述主控芯片10检测到前光电传感器3发出高电平信号和底光电传感器5发出低电平信号，则说明所述车架16抬升完成；在步骤S12中，如果所述主控芯片10检测到前光电传感器3发出高电平信号和底光电传感器5发出高电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人已经到达上一台阶，所述主控芯片10通过CAN总线控制主动轮2停止，所述全自动爬梯机器人停止移动，同时，所述主控芯片10通过继电器11关闭电磁阀12，通过气缸1将弓型机构4竖直上升，以降低所述车架16，使所述车轮着地在上一台阶之上，使主动轮2和从动轮6悬空不着地，如果此时所述主控芯片10检测到前光电传感器3发出低电平信号和底光电传感器5发出高电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人爬上台阶完成。

在步骤S21中，如果主控芯片10检测到前光电传感器3发出低电平信号和底光电传感器5发出低电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人靠近下一台阶边缘，所述主控芯片10通过继电器11打开电磁阀12，通过气缸1将弓型机构4竖直下压，以抬升所述车架16，使所述车轮悬空不着地，使主动轮2着地在当前台阶之上，使从动轮6着地在下一台阶之上，如果此时所述主控芯片10检测到前光电传感器3发出高电平信号和底光电传感器5发出低电平信号，则说明所述车架16抬升完成；在步骤S22中，如果所述主控芯片10检测到前光电传感器3发出低电平信号和底光电传感器5发出低电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人已经到达下一台阶，所述主控芯片10通过CAN总线控制主动轮2停止，所述全自动爬梯机器人停止移动，同时，所述主控芯片10通过继电器11关闭电磁阀12，通过气缸1将弓型机构4竖直上升，以降低所述车架16，使所述车轮着地在下一台阶之上，使主动轮2和从动轮6悬空不着地，如果此时所述主控芯片10检测到前光电传感器3发出低电平信号和底光电传感器5发出高电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人爬下台阶完成。

本发明提供的一种全自动爬梯机器人的控制系统和控制方法，在实现自动爬梯的基础上，避免了对楼梯造成损坏，具有运动灵活，平稳性高，成本低的优点。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种全自动爬梯机器人的控制系统，其特征在于：包括电池、稳压电源、主控芯片、继电器、电磁阀、气缸、弓型机构、电机、车轮和车架，所述车轮设置在所述车架的底部，所述气缸的缸体固定在所述车架上，所述气缸的活塞杆与所述弓型机构连接，所述电池的输出端通过电压稳定模块与所述稳压电源连接，所述稳压电源的输出端与所述主控芯片连接，为所述主控芯片供电，所述主控芯片的IO口与所述继电器连接，所述继电器的输出端与所述电磁阀连接，所述电磁阀与所述气缸连接，所述电磁阀控制所述气缸的开关，所述气缸控制所述弓型机构进行升降运动，当所述气缸推出时，所述气缸驱动所述弓型机构下降，使所述车架抬升，当所述气缸收缩时，所述气缸驱动所述弓型机构上升，使所述车架下降，所述电池与所述电机连接，所述电机通过CAN通讯转换模块与所述主控芯片连接，所述电机的输出端与所述车轮连接。

2.根据权利要求1所述的全自动爬梯机器人的控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括遥控器和接收机，所述遥控器与所述接收机通过2.4GHz无线电通讯，所述接收机通过遥控器通讯模块与所述主控芯片连接，所述稳压电源的输出端与所述接收机连接，为所述接收机供电。

3.根据权利要求1所述的全自动爬梯机器人的控制系统，其特征在于：所述弓型机构有两个并分别设置在所述车架的左右两侧，所述弓型机构的前端设有前光电传感器和主动轮，所述弓型机构的后端设有从动轮，所述车架的后端的底部两侧分别设有底光电传感器，所述前光电传感器、底光电传感器分别与所述主控芯片的IO口连接，所述主动轮连接有爬梯电机，所述爬梯电机通过CAN总线与所述主控芯片连接，所述主动轮高于所述从动轮。

4.根据权利要求1所述的全自动爬梯机器人的控制系统，其特征在于：所述主控芯片的型号为STM32F405，所述CAN通讯转换模块的型号为SN65HVD232。

5.根据权利要求1所述的全自动爬梯机器人的控制系统，其特征在于：所述车轮为麦克纳母轮。

6.一种全自动爬梯机器人的控制方法，其特征在于，基于权利要求3所述的全自动爬梯机器人的控制系统，进行爬上台阶运动控制和爬下台阶运动控制，爬上台阶运动控制为所述全自动爬梯机器人从当前台阶爬到上一台阶，爬下台阶运动控制为所述全自动爬梯机器人从当前台阶爬到下一台阶；

其中，

爬上台阶运动控制包括以下步骤：

S11、当所述全自动爬梯机器人靠近上一台阶边缘时，所述主控芯片通过继电器打开电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直下压，以抬升所述车架，使所述车轮悬空不着地，使主动轮着地在上一台阶之上，使从动轮着地在当前台阶之上，所述车架抬升完成；

S12、所述主控芯片通过CAN总线控制主动轮正转，使所述全自动爬梯机器人前进，当所述全自动爬梯机器人到达上一台阶时，所述主控芯片通过CAN总线控制主动轮停止，所述全自动爬梯机器人停止移动，同时，所述主控芯片通过继电器关闭电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直上升，以降低所述车架，使所述车轮着地在上一台阶之上，使主动轮和从动轮悬空不着地，所述全自动爬梯机器人爬上台阶完成；

爬下台阶运动控制包括以下步骤：

S21、当所述全自动爬梯机器人靠近下一台阶边缘时，所述主控芯片通过继电器打开电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直下压，以抬升所述车架，使所述车轮悬空不着地，使主动轮着地在当前台阶之上，使从动轮着地在下一台阶之上，所述车架抬升完成；

S22、所述主控芯片通过CAN总线控制主动轮反转，使所述全自动爬梯机器人后退，当所述全自动爬梯机器人到达下一台阶时，所述主控芯片通过CAN总线控制主动轮停止，所述全自动爬梯机器人停止移动，同时，所述主控芯片通过继电器关闭电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直上升，以降低所述车架，使所述车轮着地在下一台阶之上，使主动轮和从动轮悬空不着地，所述全自动爬梯机器人爬下台阶完成。

7.根据权利要求6所述的全自动爬梯机器人的控制方法，其特征在于：所述前光电传感器的检测光线为竖直向下，如果前光电传感器被遮挡，则前光电传感器发出高电平信号给主控芯片，如果前光电传感器没有被遮挡，则前光电传感器发出低电平信号给主控芯片；所述底光电传感器的检测光线为竖直向下，如果所述底光电传感器被遮挡，则底光电传感器发出高电平信号给主控芯片，如果底光电传感器没有被遮挡，则底光电传感器发出低电平信号给主控芯片。

8.根据权利要求7所述的全自动爬梯机器人的控制方法，其特征在于：在步骤S11中，如果主控芯片检测到前光电传感器发出高电平信号和底光电传感器发出高电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人靠近上一台阶边缘，所述主控芯片通过继电器打开电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直下压，以抬升所述车架，使所述车轮悬空不着地，使主动轮着地在上一台阶之上，使从动轮着地在当前台阶之上，如果此时所述主控芯片检测到前光电传感器发出高电平信号和底光电传感器发出低电平信号，则说明所述车架抬升完成；在步骤S12中，如果所述主控芯片检测到前光电传感器发出高电平信号和底光电传感器发出高电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人已经到达上一台阶，所述主控芯片通过CAN总线控制主动轮停止，所述全自动爬梯机器人停止移动，同时，所述主控芯片通过继电器关闭电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直上升，以降低所述车架，使所述车轮着地在上一台阶之上，使主动轮和从动轮悬空不着地，如果此时所述主控芯片检测到前光电传感器发出低电平信号和底光电传感器发出高电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人爬上台阶完成。

9.根据权利要求7所述的全自动爬梯机器人的控制方法，其特征在于：在步骤S21中，如果主控芯片检测到前光电传感器发出低电平信号和底光电传感器发出低电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人靠近下一台阶边缘，所述主控芯片通过继电器打开电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直下压，以抬升所述车架，使所述车轮悬空不着地，使主动轮着地在当前台阶之上，使从动轮着地在下一台阶之上，如果此时所述主控芯片检测到前光电传感器发出高电平信号和底光电传感器发出低电平信号，则说明所述车架抬升完成；在步骤S22中，如果所述主控芯片检测到前光电传感器发出低电平信号和底光电传感器发出低电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人已经到达下一台阶，所述主控芯片通过CAN总线控制主动轮停止，所述全自动爬梯机器人停止移动，同时，所述主控芯片通过继电器关闭电磁阀，通过气缸将弓型机构竖直上升，以降低所述车架，使所述车轮着地在下一台阶之上，使主动轮和从动轮悬空不着地，如果此时所述主控芯片检测到前光电传感器发出低电平信号和底光电传感器发出高电平信号，则说明所述全自动爬梯机器人爬下台阶完成。