CN109516348A - 一种爬楼设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种爬楼设备，用于在楼梯的底部平台和顶部平台之间对移动对象进行移动，其特征在于，包括：移动座；驱动机构包括至少一组驱动组件、驱动丝杠以及第一驱动电机；支撑机构包括第一门框式支撑架和第二门框式支撑架，其中，驱动组件包括桥架、直线滑轨以及直线滑轨相匹配的滑块，桥架的两端分别安装在第一门框式支撑架和第二门框式支撑架上，直线滑轨沿楼梯的顶面长度方向延伸，每根直线滑轨均安装在相对应的桥架上，直线滑轨上套合有相匹配的滑块，移动座通过滑块安装在驱动机构上，第一驱动电机用于驱动驱动丝杠从而带动滑块在直线滑轨上来回滑动，进而带动移动座在底部平台和顶部平台之间来回移动。

Description

一种爬楼设备

技术领域

本发明涉及一种爬楼设备。

背景技术

中国大部分的老式居民楼房均没有安装电梯，上下楼比较困难，特别是在需要搬运货物时，较为费力且容易发生意外，对于居民的日常生活，尤其是老年居民的日常生活造成了诸多不便。

目前使用的较多的爬楼机有两种，一种是在扶手护栏上加装可滑动的座椅，另一种是在扶手护栏上加装可平移的踏板。虽然相对于加装厢式电梯来说，该类爬楼机体积较小，但其安装成本太高(一个单元楼需要约几十万元)，其推广进度仍相当缓慢，很难形成一定的应用规模。

另外，市面上还出现了一些利用智能机械手来帮助居民上下楼的装置，但是这类装置的结构较为复杂，安装起来比较困难，同时载人用的踏板在运行时容易左右摇晃并且不能调整方向，在使用上也较为不便，存在一定的局限性。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种爬楼设备，用于在楼梯的底部平台和顶部平台之间对移动对象进行移动，其特征在于，包括：移动座，用于承载移动对象；驱动机构，用于驱动移动座在楼梯的底部平台和顶部平台之间移动，包括至少一组驱动组件、驱动丝杠以及第一驱动电机；支撑机构，用于支撑驱动机构，包括设置在底部平台处的第一门框式支撑架和设置在顶部平台处的第二门框式支撑架，其中，驱动组件包括桥架、直线滑轨以及直线滑轨相匹配的滑块，桥架沿楼梯的顶面长度方向延伸并且两端分别安装在第一门框式支撑架和第二门框式支撑架上，直线滑轨沿楼梯的顶面长度方向延伸，每根直线滑轨均安装在相对应的桥架上，直线滑轨上套合有相匹配的滑块，移动座通过滑块安装在驱动机构上，第一驱动电机用于驱动驱动丝杠从而带动滑块在直线滑轨上来回滑动，进而带动移动座在底部平台和顶部平台之间来回移动。

本发明提供了一种爬楼设备，还可以具有这样的特征，其中，第一门框式支撑架包括两根竖直设置的第一支撑杆以及沿水平延伸的第一支撑横杆，第一支撑横杆的两端分别安装在两根第一支撑杆的上端，第一支撑杆的下端均安装在楼梯的底部平台上，第二门框式支撑架包括两根竖直设置的第二支撑杆以及沿水平延伸的第二支撑横杆，第二支撑横杆的两端分别安装在两根第二支撑杆的上端，第二支撑杆的下端均安装在楼梯的顶部平台上。

本发明提供了一种爬楼设备，还可以具有这样的特征，其中，第一支撑杆和第二支撑杆均为可伸缩的圆型杆，从而能够通过调节第一支撑杆和第二支撑杆的竖直方向的高度使得支撑机构的高度与楼梯相适应。

本发明提供了一种爬楼设备，还可以具有这样的特征，其中，支撑机构还包括两个分别位于楼梯的两侧的X型支撑架，每个X型支撑架的两端分别固定在相对应的第一支撑杆和第二支撑杆上。

本发明提供了一种爬楼设备，还可以具有这样的特征，其中，移动座包括第一安装板、第二安装板、伸缩杆、连接杆、踏板以及四个驱动电机，第一安装板通过伸缩杆和第一转动轴安装在第二安装板上从而形成可转动的第一关节，连接杆为可伸缩的圆型杆，包括多根依次套合安装的连接子杆从而形成可伸缩的第二关节，连接杆的上端通过第二转动轴安装在第二安装板上从而形成可转动的第三关节，踏板通过第三转动轴安装在连接杆的下端从而形成可转动的第四关节，驱动电机包括第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机以及第五驱动电机，第二驱动电机用于驱动第一关节的转动，第三驱动电机用于驱动第二关节的伸缩，第四驱动电机用于驱动第三关节的转动，第五驱动电机用于驱动第四关节的转动，从而使移动座能够自动折叠并且在完成折叠后与桥架的下表面相平齐。

本发明提供了一种爬楼设备，还可以具有这样的特征，其中，移动座还包括安装在第二安装板上的齿轮转盘以及安装在移动座上的第六驱动电机，第六驱动电机用于驱动齿轮转盘转动从而带动第二安装板沿移动座的周向转动，进而使得移动座能够沿移动座的周向转动。

本发明提供了一种爬楼设备，还可以具有这样的特征，其中，移动座还包括用于保护移动对象的扶手以及安装在移动座上的第七驱动电机，扶手呈圆环形，通过第四转动轴安装在连接杆上，第七驱动电机用于驱动扶手，从而使得扶手能够绕第四转动轴转动。

本发明提供了一种爬楼设备，还可以具有这样的特征，电源，用于向第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机、第五驱动电机、第六驱动电机以及第七驱动电机供电，电源包括正常供电电源以及太阳能备用电源。

本发明提供了一种爬楼设备，还可以具有这样的特征，控制装置，用于控制第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机、第五驱动电机、第六驱动电机以及第七驱动电机，控制装置安装在移动座上。

本发明提供了一种爬楼设备，还可以具有这样的特征，其中，第一驱动电机为自锁电机。

发明作用与效果

根据本发明的爬楼设备，用于在楼梯的底部平台和顶部平台之间移动人和物品，尤其是用于帮助老年人和残疾人上下楼以及居民搬运重物，由于驱动机构包括两根安装支撑机构上的桥架，两根直线滑轨、两组滑块、驱动丝杠以及第一驱动电机，支撑机构包括两个门框式支撑架，桥架由槽钢构成，起承重作用，驱动丝杠在第一驱动电机的驱动下进行转动从而带动滑块在直线滑轨上移动，起传动作用，因此本发明的爬楼设备的结构稳定且承重效果好，使用时保证了使用者的安全，同时驱动机构的结构简单，安装方便且使用寿命较长，适合老式居民楼房狭小的楼梯和复杂的楼道环境。另外，本发明的爬楼设备使用的材料均为常规材料，生产成本较低，容易推广使用。

附图说明

图1是本发明实施例的爬楼设备的总体结构示意图；

图2是本发明实施例的驱动机构与移动座的安装结构示意图；

图3是本发明实施例的移动座的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合附图对本发明的爬楼设备作具体阐述。

图1是本发明实施例的爬楼设备的总体结构示意图，图2是本发明实施例的驱动机构与移动座的安装结构示意图，图3是本发明实施例的移动座的结构示意图。

如图1～图3所示，本发明的爬楼设备100包括移动座10、驱动机构20、支撑机构30、电源以及控制装置(图中未示出)。

移动座10用于承载人和物品，包括第一安装板101、第二安装板102、伸缩杆103、连接杆104、踏板105、齿轮转盘106、扶手107、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机、第五驱动电机、第六驱动电机以及第七驱动电机(图中未示出)。

第一安装板101的下表面设有第一安装座101a和第二安装座 101b，第二安装板102的上表面设有第三安装座102a和第四安装座 102b。

伸缩杆103为可伸缩的圆型杆，伸缩杆103的一端安装在第一安装座101a上，另一端安装在第三安装座102a上，第二安装座101b 和第四安装座102b通过第一转动轴108相连，第二驱动电机安装在伸缩杆103上并且位于第一转动轴108的近旁。

伸缩杆103在第二驱动电机驱动下进行伸缩并带动第二安装板绕着第一转动轴108转动从而形成可转动的第一关节。

连接杆104为可伸缩的圆型杆，包括多根依次套合安装的连接子杆，第三驱动电机安装在连接杆104上。

连接杆104在第三驱动电机驱动下进行伸缩从而形成可伸缩的第二关节。

连接杆104的上端通过第二转动轴109安装在第二安装板102 上，第四驱动电机安装在连接杆104上并且位于第二转动轴109的近旁。

连接杆104在第四驱动电机的驱动下绕着第二转动轴109转动从而形成可转动的第三关节。

踏板105通过第三转动轴110安装在连接杆104的下端，第五驱动电机安装在连接杆104上并且位于第三转动轴110的近旁。

踏板105在第五驱动电机的驱动下绕第三转动轴110转动从而形成可转动的第四关节。

齿轮转盘106安装在第二安装板102上，第六驱动电机安装在第二安装板102上并且位于齿轮转盘106的近旁。

齿轮转盘106在第六驱动电机的驱动下进行转动从而带动第二安装板102沿移动座10的周向转动，进而使得移动座10能够沿移动座10的周向转动。

扶手107呈圆环形，用于保护人和物品，通过第四转动轴111安装在连接杆104上，第七驱动电机安装在扶手107上。

扶手107在第七驱动电机的驱动下绕第四转动轴111转动从而形成可转动的第五关节。

通过第一关节至第五关节的转动和伸缩使得移动座10在不使用时能够折叠并与桥架的下表面相平齐。

支撑机构30用于支撑驱动机构20，包括第一门框式支撑架30a 和第二门框式支撑架30b。

第一门框式支撑架30a包括两根竖直设置的第一支撑杆301以及沿楼梯的顶面宽度方向延伸的第一支撑横杆302，第一支撑横杆302 的两端分别安装在两根第一支撑杆301的上端，第一支撑杆301的下端均安装在楼梯的底部平台上。

第二门框式支撑架30b包括两根竖直设置的第二支撑杆303以及沿楼梯的顶面宽度方向延伸的第二支撑横杆304，第二支撑横杆303 的两端分别安装在两根第二支撑杆304的上端，第二支撑杆303的下端均安装在楼梯的顶部平台上。

第一支撑杆301和第二支撑杆303均为可伸缩的圆型杆，在安装支撑机构10时，安装人员能够通过调节第一支撑杆301和第二支撑杆303在竖直方向的高度使得支撑机构30的高度与楼梯的高度相适应。

支撑机构30还可以包括两个分别位于楼梯的两侧的X型支撑架 (图中未示出)，X型支撑架的每一端均具有两个固定头，位于同一侧的固定头分别固定在相对应的第一支撑杆301和第二支撑杆303 上。

驱动机构20包括两根桥架201、两条直线滑轨202、两组与直线滑轨相匹配的滑块203、驱动丝杠以及第一驱动电机(图中未示出)。

桥架201沿楼梯的顶面长度方向延伸，由槽钢构成，桥架201的两端分别安装在第一门框式支撑架30a和第二门框式支撑架30b上。

直线滑轨202沿楼梯的顶面长度方向延伸，每根直线滑轨202均安装在相对应的桥架201上，直线滑轨202上套合有相匹配的滑块 203。

移动座10通过滑块203安装在驱动机构20上。

驱动丝杠安装在第二安装板102上并且位于两根桥架201之间。

第一驱动电机为自锁电机，用于驱动驱动丝杠的转动从而带动滑块203在直线滑轨202上来回滑动，进而带动移动座10在驱动机构 20上来回移动。

控制装置安装在移动座10上，包括输入端子组和输出端子组。

输出端子组分别连接至第一至第七驱动电机和驱动丝杆从而控制移动座的折叠和移动。

输入端子组包含输入端子组A和输入端子组B。

踏板的内部设有压力传感器，该压力传感器通过信号线连接至输入端子组A。

直线导轨202的两端设有上下限位器，该上下限位器通过信号线连接至输入端子组B。

电源包括正常供电电源以及太阳能备用电源，正常供电电源为市电变压36V供电电源，太阳能备用电源为太阳能专用供电装置，该太阳能专用供电装置包括铺设在室外的太阳能电池板以及锂电池，太阳能电池板通过导线接入锂电池从而完成充电。

以下结合附图说明本实施例的爬楼设备的具体工作方式。

首先使用者通过控制装置控制第二至第七驱动电机驱动第一至第五关节，从而使处于折叠状态的移动座展开至使用状态，然后站到移动座的踏板上并且将物品放到移动座的踏板上，再通过遥控装置控制第一驱动电机驱动驱动丝杠转动从而带动滑块在直线滑轨上滑动，进而带动移动座在驱动机构上移动使得人和物品在楼梯的底部平台和顶部平台之间移动。

在爬楼设备100使用完成后，使用者能够通过控制装置使移动座重新回到折叠状态，从而增加楼梯的使用空间，以下结合附图说明移动座的具体折叠步骤：

S1，第五关节在第七驱动电机的驱动下绕第四转动轴111转动从而将扶手107转动至与连接杆104相平齐的位置；

S2，第四关节在第五驱动电机的驱动下绕第三转动轴110转动从而将踏板105转动至与连接杆104相平齐的位置；

S3，第二关节在第三驱动电机驱动下进行伸缩从而将连接杆104 的长度缩短至最短，即一根连接子杆的长度；

S4，第三关节在第四驱动电机的驱动下绕着第二转动轴109转动从而将连接杆104转动至与第二安装板102的下表面相平齐的位置；

S5，第一关节在第二驱动电机驱动下通过伸缩杆103的伸缩从而带动第二安装板102绕着第一转动轴108转动，当第二安装板102的上表面与第一安装板102的下表面相平齐时，移动座折叠完成。

实施例作用与效果

根据本实施例的爬楼设备，用于在楼梯的底部平台和顶部平台之间移动人和物品，尤其是用于帮助老年人和残疾人上下楼以及居民搬运重物，由于驱动机构包括两根安装支撑机构上的桥架，两根直线滑轨、两组滑块、驱动丝杠以及第一驱动电机，支撑机构包括两个门框式支撑架，桥架由槽钢构成，起承重作用，驱动丝杠在第一驱动电机的驱动下进行转动从而带动滑块在直线滑轨上移动，起传动作用，因此本实施例的爬楼设备的结构稳定且承重效果好，使用时保证了使用者的安全，同时驱动机构的结构简单，安装方便且使用寿命较长，适合老式居民楼房狭小的楼梯和复杂的楼道环境，节省了楼梯和楼道的使用空间。另外，本发明的爬楼设备使用的材料均为常规材料，生产成本较低，容易推广使用。

由于第一门框式支撑架和第二门框式支撑架分别包括可伸缩的第一支撑杆和第二支撑杆、第一支撑横杆和第二支撑横杆，因此能够通过第一支撑横杆和第二支撑横杆承载驱动机构和移动座的重量，通过通过调节第一支撑杆和第二支撑杆的高度使得支撑机构的高度与楼梯相适应，使得本实施例的爬楼设备能够适应各种尺寸的楼梯环境，应用范围较广，实用性较高。另外，支撑机构还包括两个分别位于楼梯的两侧的X型支撑架，更加加强了支撑机构的稳定性，更加提高了本实施例的爬楼设备的安全性。

由于移动座为可折叠的结构，在折叠状态与桥架相平齐，因此本实施例的爬楼设备在不使用时几乎不占用楼梯和楼道的使用空间，结构设计巧妙，不会对居民正常的日常生活造成很大的影响。

由于移动座还包括能够使移动座沿周向转动的齿轮转盘，因此在使用过程中，使用者可以根据自己的需求对移动座进行转向控制，使用起来更为便捷。

由于移动座还包括用于保护人和物品的扶手，因此在使用过程中，更加提高了本实施例的爬楼设备的安全性。

由于本实施例的爬楼设备具有正常供电电源以及太阳能备用电源，正常使用时通过正常供电电源提供电力，当发生断电时通过控制装置能够自动切换至太阳能备用电源，因此本实施例的爬楼设备具有断电保护功能，使得本实施例的爬楼设备的安全性和实用性更高，不会因为突发的停电造成本实施例的爬楼设备突然停止工作，从而导致使用者从爬楼设备上摔倒或者跌落的情况。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种爬楼设备，用于在楼梯的底部平台和顶部平台之间对移动对象进行移动，其特征在于，包括：

移动座，用于承载所述移动对象；

驱动机构，用于驱动所述移动座在所述楼梯的底部平台和顶部平台之间移动，包括至少一组驱动组件、驱动丝杠以及第一驱动电机；

支撑机构，用于支撑所述驱动机构，包括设置在所述底部平台处的第一门框式支撑架和设置在所述顶部平台处的第二门框式支撑架，

其中，所述驱动组件包括桥架、直线滑轨以及与所述直线滑轨相匹配的滑块，

所述桥架沿所述楼梯的顶面长度方向延伸并且两端分别安装在所述第一门框式支撑架和所述第二门框式支撑架上，

所述直线滑轨沿所述楼梯的顶面长度方向延伸，每根所述直线滑轨均安装在相对应的所述桥架上，所述直线滑轨上套合有相匹配的所述滑块，

所述移动座通过所述滑块安装在所述驱动机构上，

所述第一驱动电机用于驱动所述驱动丝杠从而带动所述滑块在所述直线滑轨上来回滑动，进而带动所述移动座在所述底部平台和所述顶部平台之间来回移动。

2.根据权利要求1所述的爬楼设备，其特征在于：

其中，所述第一门框式支撑架包括两根竖直设置的第一支撑杆以及沿水平延伸的第一支撑横杆，

所述第一支撑横杆的两端分别安装在两根所述第一支撑杆的上端，所述第一支撑杆的下端均安装在所述楼梯的底部平台上，

所述第二门框式支撑架包括两根竖直设置的第二支撑杆以及沿水平延伸的第二支撑横杆，

所述第二支撑横杆的两端分别安装在两根所述第二支撑杆的上端，所述第二支撑杆的下端均安装在所述楼梯的顶部平台上。

3.根据权利要求2所述的爬楼设备，其特征在于：

其中，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆均为可伸缩的圆型杆，从而能够通过调节所述第一支撑杆和所述第二支撑杆的竖直方向的高度使得所述支撑机构的高度与所述楼梯相适应。

4.根据权利要求2所述的爬楼设备，其特征在于：

其中，所述支撑机构还包括两个分别位于所述楼梯的两侧的X型支撑架，每个所述X型支撑架的两端分别固定在相对应的所述第一支撑杆和所述第二支撑杆上。

5.根据权利要求1所述的爬楼设备，其特征在于：

其中，所述移动座包括第一安装板、第二安装板、伸缩杆、连接杆、踏板以及四个驱动电机，

所述第一安装板通过所述伸缩杆和第一转动轴安装在所述第二安装板上从而形成可转动的第一关节，

所述连接杆为可伸缩的圆型杆，包括多根依次套合安装的连接子杆从而形成可伸缩的第二关节，

所述连接杆的上端通过第二转动轴安装在所述第二安装板上从而形成可转动的第三关节，

所述踏板通过第三转动轴安装在所述连接杆的下端从而形成可转动的第四关节，

所述驱动电机包括第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机以及第五驱动电机，

所述第二驱动电机用于驱动所述第一关节的转动，所述第三驱动电机用于驱动所述第二关节的伸缩，所述第四驱动电机用于驱动所述第三关节的转动，所述第五驱动电机用于驱动所述第四关节的转动，从而使所述移动座能够自动折叠并且在完成折叠后与所述桥架的下表面相平齐。

6.根据权利要求5所述的爬楼设备，其特征在于：

其中，所述移动座还包括安装在所述第二安装板上的齿轮转盘以及安装在所述移动座上的第六驱动电机，

所述第六驱动电机用于驱动所述齿轮转盘转动从而带动所述第二安装板沿所述移动座的周向转动，进而使得所述移动座能够沿所述移动座的周向转动。

7.根据权利要求5所述的爬楼设备，其特征在于：

其中，所述移动座还包括用于保护所述移动对象的扶手以及安装在所述移动座上的第七驱动电机，

所述扶手呈圆环形，通过第四转动轴安装在所述连接杆上，

所述第七驱动电机用于驱动所述扶手，从而使得所述扶手能够绕所述第四转动轴转动。

8.根据权利要求7所述的爬楼设备，其特征在于，还包括：

电源，用于向所述第一驱动电机、所述第二驱动电机、所述第三驱动电机、所述第四驱动电机、所述第五驱动电机、所述第六驱动电机以及所述第七驱动电机供电，

所述电源包括正常供电电源以及太阳能备用电源。

9.根据权利要求8所述的爬楼设备，其特征在于，还包括：

控制装置，用于控制所述第一驱动电机、所述第二驱动电机、所述第三驱动电机、所述第四驱动电机、所述第五驱动电机、所述第六驱动电机以及所述第七驱动电机，

所述控制装置安装在所述移动座上。

10.根据权利要求1所述的爬楼设备，其特征在于：

其中，所述第一驱动电机为自锁电机。