CN112537713B - 一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明所公开的一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统，包括载物平台平衡控制系统，以控制姿态调整机构动作将载物平台的姿态角度及重心进行调整；运行控制模块，计算形成每一个楼层的爬楼运动路径，根据爬楼运动路径制定出各楼层的位置信息，以供用户在运行控制模块中的楼层输入面板上输入到达楼层信息后楼梯攀爬装置可根据相应的到达楼层的路径进行上下楼梯；设置于各楼层上的远程无线呼叫系统，呼叫并响应某个呼叫请求后，会根据当前位置及呼叫器所在楼层停靠站位置信息，自动计算生成一个呼叫爬楼运动路径，根据呼叫爬楼运动路径控制电机驱动模块工作使楼梯攀爬装置运行进行爬楼而达到目的，以借助楼梯进行控制自动载物移动平台进行上下楼梯。

Description

一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统

技术领域

本发明涉及一种自动载物爬楼运行系统技术领域，尤其是一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统。

背景技术

由于我国老龄化越来越严重，以及很多老小区未安装电梯。现阶段政府开始鼓励老旧小区加装电梯。但实践过程中，老旧小区加装电梯困难重重，主要体现在加装电梯涉及到楼梯间改造，公共用地占用，阳光遮挡，费用较高等。另一方面现有的一些辅助爬楼设备要么通用性差，要么需要人员辅助操作，通常只能单人使用，很难做到一个单元共享，更不能做到像电梯一样使用方便，因此急需一种借助楼梯进行自动移动上下楼的系统。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种借助楼梯进行自动载物而移动上下楼梯的一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统。

本发明所设计的一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统，包括：

载物平台平衡控制系统，其利用载物平台和底盘上的姿态传感器组件和压力传感器来监测得到楼梯攀爬装置的载物平台和底盘姿态角度、重心位置数据和重量数据信息，然后姿态控制模块根据载物平台姿态角度和重心位置数据信息形成载物平台姿态控制指令，以控制姿态调整机构动作将载物平台的姿态角度及重心进行调整；

运行控制模块，其使电机驱动模块工作驱动楼梯攀爬装置上的行走机构运动工作，使楼梯攀爬装置在楼梯上行走，并且实时监测楼梯攀爬装置的攀爬运动轨迹，此时对攀爬运动轨迹记录并计算形成每一个楼层的爬楼运动路径和楼梯模型，根据爬楼运动路径和楼梯模型制定出各楼层的位置信息，以供用户在运行控制模块中的楼层输入面板上输入到达楼层信息后楼梯攀爬装置可根据相应的到达楼层的路径进行上下楼梯；

设置于各楼层上的远程无线呼叫系统，其包括控制单元、无线通讯传输模块、呼叫按键和用于显示接收确认呼叫信息及移动扶梯运行状态的显示屏，在楼层中进行按动呼叫按键后生成呼叫信息，且呼叫信息通过无线通讯传输模块发送至运行控制模块的无线收发模块中，且运行控制模块对无线收发模块接收的呼叫信息进入排队等候程序，并向远程无线呼叫系统发送接收确认信息及移动扶梯运行状态，按同向呼叫先后顺序响应呼叫请求，且运行控制模块响应某个呼叫请求后，会根据当前位置及呼叫器所在楼层停靠站位置信息，自动针对爬楼运动路径中的各楼层的位置信息计算生成一个呼叫爬楼运动路径，根据呼叫爬楼运动路径控制电机驱动模块工作使楼梯攀爬装置运行进行爬楼而达到目的地址，当楼梯攀爬装置到达目的地址后，会向对应楼层的远程无线呼叫系统发送完成呼叫信息，远程无线呼叫系统的控制单元收到接收确认信息后，完成本次呼叫服务，以等待下一次呼叫运行。

作为优选，还包括楼层中的远程无线呼叫系统的控制单元在接收到运行控制模块发送的完成呼叫信息并显示屏显示后或用户取消呼叫后，退出呼叫状态，此时楼梯攀爬装置在遇到呼叫请求取消时，区分该呼叫请求是否在执行状态，进行不同处理，如若该呼叫还在排队状态，则直接标记取消，后续不再执行该呼叫；如若该呼叫在执行状态，则以当前位置为起点，下一呼叫请求位置信息或运行控制模块预设提供的任意停靠站地址信息生成新的路径，并运行到新楼层。

作为优选，还包括配备在具有市电电源且不妨碍用户出行的位置处进行设置充电站，在楼梯攀爬装置的充电电池进行配置电量监测模块以进行电量监测，电量监测模块将电量信息发送传输至运行控制模块，运行控制模块预设有低电量限制值，运行控制模块将所监测到的电量值与电量限制值比对，当比对得出所监测到的电量值临近或低于电量限制值时生成告警信号，运行控制模块根据告警信号生成充电指令，针对充电指令调取爬楼运动路径进行生成充电用爬楼运动路径，然后楼梯攀爬装置在当前楼层位置根据充电用爬楼运动路径到达充电站。

作为优选，充电站包括变压器、引导装置及充电装置，变压器将市电交流电进行变压后传输至充电装置，充电装置包括充电输出口、充电启动模块和保护开关，当在非充电模式情况下充电装置的充电系统处于待机状态，充电输出口无电流输出，当在楼梯攀爬装置充电用爬楼运动路径移动至充电站，且根据充电用爬楼运动路径和红外线发射器引导装置进行引导楼梯攀爬装置的充电口与充电装置的充电输出口对接，此时充电启动模块工作使充电输出口输出电流，而楼梯攀爬装置的充电口接收到充电电流时，运行控制模块中的充电系统启动，以对充电电池进行补充电能。

作为优选，还包括手控控制系统，当运行控制模块监测到障碍物或者不能够识别相对运动路径的位移信息而发出告警信号时，楼梯攀爬装置刹车停止，并进入手控控制系统，用户根据手控控制系统提示进行手动操控楼梯攀爬装置进行位移而达到用户需要到达的站点，其告警信号经无线收发模块发送至上位控制台。

作为优选，运行控制模块还包括对远程无线呼叫系统和充电站运行进行检查是否存在故障，其具体方法如下：

S1.上电后对远程无线呼叫系统和充电站进行检测是否存在配置信息，如检测未配置，则进入配置程序进行配置本机地址等必要信息、呼叫系统地址及楼层、路径信息、楼层停靠站和充电站信息、其他配置信息，配置完成后生成配置完成信号发送至自检程序，此时进入步骤S2；

S2.对远程无线呼叫系统和充电站进行检测是否均自检正常，如检测出远程无线呼叫系统和充电站中任意一个非正常，在未超出设定时间的情况下重新进行自检，在超出设定时间的情况下重新进入初始的故障检测程序，如检测正常则进入等待呼叫待机程序，待自检完成且运行状态正常则进入步骤S3；

S3.等待呼叫待机程序检测按键输入信号而生成取消服务请求和呼叫服务请求，并对生成的多个呼叫服务请求根据呼叫的先后顺序进行作排序，然后根据排序的呼叫请求进行路径规划，并将路径规划信息发送至运行控制模块中，使得楼梯攀爬装置在平衡控制系统和障碍检测系统的控制下进行载物输送。

作为优选，在步骤S2中，对每一个楼层内远程无线呼叫系统的远程无线呼叫系统中录入当前位置信息，以根据每一个楼层的呼叫位置进行正确的路径规划。

作为优选，在步骤S3中，还包括电量识别模块和充电控制模块，电量识别模块对楼梯攀爬装置的电池电量数据进行实时获取，当获取的电量信息低于设定范围值时，充电控制模块生成充电服务请求，则充电服务请求排序至最前位，在当前服务完成后则进入充电服务请求，根据充电服务请求进行规划充电运行路径，并将充电运行路径信息发送至运行控制模块中，使得楼梯攀爬装置在平衡控制系统和障碍检测系统的控制下空载运行至充电站。

作为优选，运行控制模块还包括由姿态调整机构组成的平衡控制系统进行平衡控制的平衡控制方法，姿态调整机构包括平衡电机，具体方法如下：

S1.对由平衡电机组成的平衡控制系统进行上电后进行自检模式，并判断是否存在故障；

当检测到存在故障，将故障信息发送至运行控制模块中；

当未检测到存在故障，则进入陀螺仪监测程序，以对底盘姿态传感器组件和载物平台姿态传感器组件的姿态进行监测，当监测到的数据无变化，则回传至陀螺仪监测程序，并进入下一次监测，当监测到底盘姿态传感器组件的重力方向加速度方向发生变化，则对平衡电机的驱动电流进行控制，当监测到载物平台姿态传感器组件的重力方向角度方向发生变化，则对平衡电机的驱动电流进行控制，此时进入步骤S2；

S2.判断载物平台重力方向角度是否回到初始平衡状态,如若判断得出已恢复平衡状态则进入下一次的陀螺仪监测程序，如若判断得出未恢复平衡状态则进入再一次的平衡电机控制对载物平台的平衡度进行调整。

作为优选，远程无线呼叫系统还包括呼叫系统运行控制方法，其具体方法如下：

S1.远程无线呼叫系统上电后进入自检模式，并判断是否存在故障；

当检测到存在故障，将故障信息发送至呼叫器的显示屏上进行显示；

当未检测到存在故障，则检查是否进行配置服务地址信息，如未配置，则进行本机地址、楼层信息和服务地址信息配置，如配置完成，则向呼叫系统的云端服务器发送含有本机识别信号的自检完成信息，等待云端服务器响应信号回传；

当在设定时间段内未接收到响应信号回传，则进行重新向呼叫系统的云端服务器发送自检完成信息，在重新发送服务请求过程中进行记录重新发送次数，而重新发送次数超出设定次数后重新进入故障检测模式；当在设定时间段内未接收到响应信号回传，则进入待机程序，此时进入步骤S2；

S2.监测到按键输入进行触发呼叫程序，且呼叫程序生成服务请求发送至云端服务器，此时判断云端服务器是否响应，在设定时间段内判断未有响应则重新发送服务请求，在重新发送服务请求过程中进行记录重新发送次数，当重新发送次数超出设定次数后进入待机程序进行下一次服务请求发送；

在设定时间段内判断有响应则退回进入待机程序，且云端服务器将服务请求信号发送至运行控制模块，使得楼梯攀爬装置运行。

本发明所设计的一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统，其利用电动楼梯攀爬装置进行加装自动平衡载物平台等装置，组成智能移动扶梯，且移动扶梯具有自动行驶、路径规划、自动保持载物平台平衡等功能，能通过建筑自身楼梯进行上下楼。通过无线信号把智能移动扶梯、呼叫器、充电站等组成一个系统。可以实现通过呼叫器远程呼叫移动扶梯，进入移动扶梯后按下对应楼层，移动扶梯即可平稳地把人员送到对应的楼层，像使用普通电梯一样方便，以实现借助楼梯进行自动载物移动上楼下楼目的，从而进一步解决了加装楼梯影响土地占用以及遮挡阳光的技术问题。

附图说明

图1是整体系统流程框图(一)；

图2是呼叫系统流程框图(二)；

图3是平衡控制流程框图(三)；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例：

如附图所示，本实施例所描述的一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统，包括：

载物平台平衡控制系统，其利用载物平台和底盘上的姿态传感器组件和压力传感器来监测得到楼梯攀爬装置的载物平台和底盘姿态角度、重心位置数据和重量数据信息，然后姿态控制模块根据载物平台姿态角度和重心位置数据信息形成载物平台姿态控制指令，以控制姿态调整机构动作将载物平台的姿态角度及重心进行调整；其中，以单片机作为控制核心，将载物平台设置为长度尺寸设置为80厘米、宽度尺寸规格设置为40厘米，从而与楼梯平台对应匹配，不仅保障移动扶梯可以顺畅地在楼梯间运行，而且可以提高载物的能力；并且楼梯攀爬装置采用履带式驱动机构进行爬楼动作，并且底盘的内部具有一个载物箱，载物箱内可放置电池、控制电路和载物平台姿态调整机构，姿态调整机构采用升降油缸或平衡电机，且履带式驱动机构的电机采用减速电机进行提供动力，从而实现楼梯攀爬、原地转弯和断电刹车等功能；另外在载物平台的四周可以设置保护护栏及扶手，当设置保护护栏及扶手时，一面为门形活动装置，以对乘坐人员进行防护。

姿态传感组件电路设置由角度传感器、加速度计、陀螺仪等组成，可以方便测量角度、加速度、距离等变化，且角度传感器、加速度计、陀螺仪与运行控制模块的中央处理器芯片相连，以简便计算路径等功能，并且载物平台上姿态传感器组件及控制电路通过PID方式控制平衡电机，通过程序控制实现移动扶梯在上下楼梯过程中，载物平台始终保持在水平或稍微倾斜状态。通过在移动扶梯悬挂或合适位置设置压力传感器，用于系统重心检测，在运动过程中可以对重心进行一定微调，以保证移动扶梯不会翻倒。

运行控制模块，其使电机驱动模块工作驱动楼梯攀爬装置上的行走机构运动工作，使楼梯攀爬装置在楼梯上行走，并且实时监测楼梯攀爬装置的攀爬运动轨迹，此时对攀爬运动轨迹记录并计算形成每一个楼层的爬楼运动路径和楼梯模型，根据爬楼运动路径和楼梯模型制定出各楼层的位置信息，以供用户在运行控制模块中的楼层输入面板上输入到达楼层信息后楼梯攀爬装置可根据相应的到达楼层的路径进行上下楼梯；其中爬楼运动路径的建立通过在行走过程中对电机驱动模块的运行状态数据、姿态传感器组件所监测的姿态角度数据、距离传感器所监测的与楼层到达点之间距离数据、红外传感器所监测的障碍物监测数据和图像传感器所获取的图像数据进行采集记录，并对所记录的信息进行计算形成每一个楼层的爬楼运动路径，根据爬楼运动路径制定出各楼层的位置信息，以供用户在运行控制模块中的楼层输入面板上输入到达楼层信息后楼梯攀爬装置可根据相应的到达楼层的路径进行上下楼梯；其以单片机作为控制核心，对楼梯攀爬装置自动运行路径进行配置，并且通过程序实现，对调试时楼梯攀爬装置运动过程中前后距离传感器、红外传感器等传感器的参数，进行障碍检测。通过在悬架机构或合适位置上设置的压力传感器及限位器进行重量检测(可以通过限位器迅速判断是否超重)及重心检测，做到超重及重心不稳提醒，并实现一定情况下拒绝服务。从而保障移动扶梯在上下楼梯过程中保持平稳运行，上述姿态传感器组件、距离传感器和红外传感器均可替换为超声波传感器。

另外，对于路径记录及规划还可以是，因楼梯由多段台阶和数个平台组成。移动扶梯在台阶上通常是靠近墙体一侧直线运行；到达平台后在合适的位置需要转弯，然后再直线运行；到达上下楼梯口时，在合适的位置还需要再次转弯，然后再次沿直线运行；如此重复运动，直到到达目的后停靠。系统仅需记录并标记每次直线运行的距离，每次转弯角度，即可完成整个楼梯的运动路径记录；通过标记每个楼层在运动路径上的位置信息，各楼层停靠站及充电站在运行路径上的偏移量，即可完成整个路径记录。因此通过手动控制移动扶梯在运行的场所来回运行至少各一趟，主要通过姿态传感器组件记录移动扶梯每段直线运动距离，并记次；每个转弯时的转动角度，并记次；平层次数，及每次平层时所对应的平台信息；通过距离传感器记录上下楼梯的运动路径。通过输入楼层信息时对应的平层信息，记录不同楼层在运动轨迹上的位置信息。通过操控移动扶梯在每个楼层进行停靠，通过该时刻系统计算出的相对位置信息、距离传感器的信息等，及输入的楼层信息，等形成停靠站点信息。充电站可以作为一个特殊的停靠站点进行配置。配置完成后，系统可以根据当前位置，及目的位置信息，自动生成一个运动路径，并按照该路径运动到目的地址。

设置于各楼层上的远程无线呼叫系统，其包括控制单元、无线通讯传输模块、呼叫按键和用于显示接收确认呼叫信息及移动扶梯运行状态的显示屏，在楼层中进行按动呼叫按键后生成呼叫信息，且呼叫信息通过无线通讯传输模块发送至运行控制模块的无线收发模块中，且运行控制模块对无线收发模块接收的呼叫信息进入排队等候程序，并向远程无线呼叫系统发送接收确认信息及移动扶梯运行状态，按同向呼叫先后顺序响应呼叫请求，且运行控制模块响应某个呼叫请求后，会根据当前位置及呼叫器所在楼层停靠站位置信息，自动针对爬楼运动路径中的各楼层的位置信息计算生成一个呼叫爬楼运动路径，根据呼叫爬楼运动路径控制电机驱动模块工作使楼梯攀爬装置运行进行爬楼而达到目的地址，当楼梯攀爬装置到达目的地址后，会向对应楼层的远程无线呼叫系统发送完成呼叫信息，远程无线呼叫系统的控制单元收到接收确认信息后，完成本次呼叫服务，以等待下一次呼叫运行，其中，以单片机作为控制核心，运行控制模块的无线收发模块与无线通讯传输模块匹配相连来与获取及信息发送，以进行呼叫服务请求的发送及响应，因此，在按下呼叫按钮后，呼叫系统通过无线通讯网络向系统发送呼叫请求，然后接收并显示系统回复的信息。移动扶梯接受呼叫请求后自动运行到对应楼层停靠点，并向对应呼叫系统发送到达信息，呼叫系统接到到达信息后，提示并完成本次呼叫，等待一定时间后进入待机模式。呼叫等待过程中，呼叫器可以实时显示系统发送的控移动扶梯状态及排队等候信息。

基于上述，在任意楼层呼叫移动扶梯，移动扶梯可以响应呼叫并自动运行到对应楼层；移动扶梯载物后设定要去的楼层，其即可自主载物到达指定的楼层，移动扶梯设置运动速度程序，满足不同年龄人员需求，移动扶梯自带异常报警功能实现远程报警；呼叫系统除可以远程呼叫移动扶梯外，还可以显示移动扶梯的当前运动状态、排队信息等；系统还可以实现认证、授权使用功能(如人脸认证、指纹认证、NFC卡认证、二维码认证等授权方式)，并且通过AI程序增强系统主动调整能力，使系统运行更平稳，更安全，其中还设置云端服务器，当发生报警，手机、PC电脑通过网络接收报警信息，亦可在手机中植入操控软件程序，从而通过操控软件程序在经授权后进行远程操控。

另外，载物平台平衡控制：用载物平台上姿态传感器组件通过PID方式控制平衡电机，同时用底盘上设置的状态传感器进行辅助控制。以保持载物平台水平或一定的倾斜角为目标，通过PID方式控制平衡电机；通过底盘上的姿态传感器与水平方向的夹角进行辅助控制，也可以实现应急状态下，载物平台的临时平衡控制。从而实现使载物平台始终保持在一定的水平范围内。通过压力传感器，配合姿态传感器组件可以通过程序实时计算移动扶梯的重心，并通过调整装置进行微调，或发出报警信号。

电量监测程序：该程序主要为了根据系统设置，温度、电量，及最大载重，最远航程耗电情况等，进行智能自我控制，调整每次完成呼叫任务后，就地休眠等待的时间，而非立即回到充电站进行充电，以最大程度地节省能耗。该程序主要为自动运行程序提供运动参数，为电池充电提供服务。

异常处理程序：该程序主要服务于非正常状态下位移监测，运行过程中遇到障碍，及防盗报警等，提供服务。

系统监测到移动扶梯非正常位移后，如系统能够识别相对运动路径的位移信息，可以自动设置就近的一个停靠点位终点，自动运行过去。如果规划的路径上有障碍物，或根据异常处理程序的避障程序仍无法到达，则发出警告信号，并进入手动控制模式。如系统不能够识别相对运动路径的位移信息，则发出警告信号，并进入手动控制模式。进入手动操作模式时，需由人手动操作移动扶梯到达任意一个停靠点，并输入对应的停靠点信息，保存后，自动退出手动模式，系统将自动调用一个路径并进行验证运行。

运行过程中遇到障碍，首先刹车，并提示遇到障碍信息。待障碍物排除后，可继续运行。

移动扶梯通过姿态传感器组件检测到非正常位置移动时(非自动运行及手动操作等正常操控状态)，进行现场声光报警，也可以通过通讯网络利用呼叫器发出报警信号。如果条件允许，还可以通过网络对特定手机、电脑等终端发送报报警信息。

本实施例中，还包括楼层中的远程无线呼叫系统的控制单元在接收到运行控制模块发送的完成呼叫信息并显示屏显示后或用户取消呼叫后，退出呼叫状态，此时楼梯攀爬装置在遇到呼叫请求取消时，区分该呼叫请求是否在执行状态，进行不同处理，如若该呼叫还在排队状态，则直接标记取消，后续不再执行该呼叫；如若该呼叫在执行状态，则以当前位置为起点，下一呼叫请求位置信息或运行控制模块预设提供的任意停靠站地址信息生成新的路径，并运行到新楼层，其方式保证被取消的呼叫服务不再进行执行，进一步达到也可以通过按钮实现取消呼叫，按下取消呼叫按钮后，呼叫器通过无线通讯网络向系统发送呼叫取消请求，系统响应后，呼叫系统完成本次呼叫，等待一定时间后进入待机模式。

本实施例中，还包括配备在具有市电电源且不妨碍用户出行的位置处进行设置充电站，在楼梯攀爬装置的充电电池进行配置电量监测模块以进行电量监测，电量监测模块将电量信息发送传输至运行控制模块，运行控制模块预设有低电量限制值，运行控制模块将所监测到的电量值与电量限制值比对，当比对得出所监测到的电量值临近或低于电量限制值时生成告警信号，运行控制模块根据告警信号生成充电指令，针对充电指令调取爬楼运动路径进行生成充电用爬楼运动路径，然后楼梯攀爬装置在当前楼层位置根据充电用爬楼运动路径到达充电站；进一步地，充电站包括变压器、引导装置及充电装置，变压器将市电交流电进行变压后传输至充电装置，充电装置包括充电输出口、充电启动模块和保护开关，当在非充电模式情况下充电装置的充电系统处于待机状态，充电输出口无电流输出，当在楼梯攀爬装置充电用爬楼运动路径移动至充电站，且根据充电用爬楼运动路径和红外线发射器引导装置进行引导楼梯攀爬装置的充电口与充电装置的充电输出口对接，此时充电启动模块工作使充电输出口输出电流，而楼梯攀爬装置的充电口接收到充电电流时，运行控制模块中的充电系统启动，以对充电电池进行补充电能。

基于上述，其使得移动扶梯自带电量检测功能，可以根据电量情况自动调整运行状态，均衡能量消耗与性能；移动扶梯可以自动回到特定位置，自主进入充电站进行自动充电，从而使得移动扶梯的使用稳定可靠，避免出现因电量不足而发生停止工作的现象。

本实施例中，还包括手控控制系统，当运行控制模块监测到障碍物或者不能够识别相对运动路径的位移信息而发出告警信号时，楼梯攀爬装置刹车停止，并进入手控控制系统，用户根据手控控制系统提示进行手动操控楼梯攀爬装置进行位移而达到用户需要到达的站点，其告警信号经无线收发模块发送至上位控制台；其在无法识别障碍物的情形下进行运行，防止出现在遇见障碍物而发生楼梯爬楼装置停止不前而导致运行停止的现象出现，进一步提升使用性能，并且还会提供手动操作的提示，以便于操控者进行操控。

本实施例中，运行控制模块还包括对远程无线呼叫系统和充电站运行进行检查是否存在故障，其具体方法如下：

S1.上电后对远程无线呼叫系统和充电站进行检测是否存在配置信息，如检测未配置，则进入配置程序进行配置本机地址等必要信息、呼叫系统地址及楼层、路径信息、楼层停靠站和充电站信息、其他配置信息，配置完成后生成配置完成信号发送至自检程序，此时进入步骤S2；

S2.对远程无线呼叫系统和充电站进行检测是否均自检正常，如检测出远程无线呼叫系统和充电站中任意一个非正常，在未超出设定时间的情况下重新进行自检，在超出设定时间的情况下重新进入初始的故障检测程序，如检测正常则进入等待呼叫待机程序，待自检完成且运行状态正常则进入步骤S3；对每一个楼层内远程无线呼叫系统的远程无线呼叫系统中录入当前位置信息，以根据每一个楼层的呼叫位置进行正确的路径规划。

S3.等待呼叫待机程序检测按键输入信号而生成取消服务请求和呼叫服务请求，并对生成的多个呼叫服务请求根据呼叫的先后顺序进行作排序，然后根据排序的呼叫请求进行路径规划，并将路径规划信息发送至运行控制模块中，使得楼梯攀爬装置在平衡控制系统和障碍检测系统的控制下进行载物输送，进一步地，在步骤S3中，还包括电量识别模块和充电控制模块，电量识别模块对楼梯攀爬装置的电池电量数据进行实时获取，当获取的电量信息低于设定范围值时，充电控制模块生成充电服务请求，则充电服务请求排序至最前位，在当前服务完成后则进入充电服务请求，根据充电服务请求进行规划充电运行路径，并将充电运行路径信息发送至运行控制模块中，使得楼梯攀爬装置在平衡控制系统和障碍检测系统的控制下空载运行至充电站。

上述中，对各种系统进行监测，以防止出现在有故障情况下进行运行，并且根据充电请求完成自动充电的操作。

本实施例中，运行控制模块还包括由姿态调整机构组成的平衡控制系统进行平衡控制的平衡控制方法，姿态调整机构包括平衡电机，具体方法如下：

S1.对由平衡电机组成的平衡控制系统进行上电后进行自检模式，并判断是否存在故障；

当检测到存在故障，将故障信息发送至运行控制模块中；

当未检测到存在故障，则进入陀螺仪监测程序，以对底盘姿态传感器组件和载物平台姿态传感器组件的姿态进行监测，当监测到的数据无变化，则回传至陀螺仪监测程序，并进入下一次监测，当监测到底盘姿态传感器组件的重力方向加速度方向发生变化，则对平衡电机的驱动电流进行控制，当监测到载物平台姿态传感器组件的重力方向角度方向发生变化，则对平衡电机的驱动电流进行控制，此时进入步骤S2；

S2.判断载物平台重力方向角度是否回到初始平衡状态,如若判断得出已恢复平衡状态则进入下一次的陀螺仪监测程序，如若判断得出未恢复平衡状态则进入再一次的平衡电机控制对载物平台的平衡度进行调整。

上述实施例中描述的是一种载物平台平衡调整方法，以在载物平台的角度、平衡度发生变化时则进行自动调整，以保证楼梯攀爬装置进行安装载物上下楼梯。

本实施例中，远程无线呼叫系统还包括呼叫系统运行控制方法，其具体方法如下：

S1.远程无线呼叫系统上电后进入自检模式，并判断是否存在故障；

当检测到存在故障，将故障信息发送至呼叫器的显示屏上进行显示；

当未检测到存在故障，则检查是否进行配置服务地址信息，如未配置，则进行本机地址、楼层信息和服务地址信息配置，如配置完成，则向呼叫系统的云端服务器发送含有本机识别信号的自检完成信息，等待云端服务器响应信号回传；

当在设定时间段内未接收到响应信号回传，则进行重新向呼叫系统的云端服务器发送自检完成信息，在重新发送服务请求过程中进行记录重新发送次数，而重新发送次数超出设定次数后重新进入故障检测模式；当在设定时间段内未接收到响应信号回传，则进入待机程序，此时进入步骤S2；

S2.监测到按键输入进行触发呼叫程序，且呼叫程序生成服务请求发送至云端服务器，此时判断云端服务器是否响应，在设定时间段内判断未有响应则重新发送服务请求，在重新发送服务请求过程中进行记录重新发送次数，当重新发送次数超出设定次数后进入待机程序进行下一次服务请求发送；

在设定时间段内判断有响应则退回进入待机程序，且云端服务器将服务请求信号发送至运行控制模块，使得楼梯攀爬装置运行。

上述实施例中描述的是一种呼叫系统检测程序，以保证呼叫程序稳定运行，并且保证呼叫服务请求可准确到达运行控制模块。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统，其特征在于，包括：

载物平台平衡控制系统，其利用载物平台和底盘上的姿态传感器组件和压力传感器来监测得到楼梯攀爬装置的载物平台和底盘姿态角度、重心位置数据和重量数据信息，然后姿态控制模块根据载物平台姿态角度和重心位置数据信息形成载物平台姿态控制指令，以控制姿态调整机构动作将载物平台的姿态角度及重心进行调整；

运行控制模块，其使电机驱动模块工作驱动楼梯攀爬装置上的行走机构运动工作，使楼梯攀爬装置在楼梯上行走，并且实时监测楼梯攀爬装置的攀爬运动轨迹，此时对攀爬运动轨迹记录并计算形成每一个楼层的爬楼运动路径和楼梯模型，根据爬楼运动路径和楼梯模型制定出各楼层的位置信息，以供用户在运行控制模块中的楼层输入面板上输入到达楼层信息后楼梯攀爬装置可根据相应的到达楼层的路径进行上下楼梯；

设置于各楼层上的远程无线呼叫系统，其包括控制单元、无线通讯传输模块、呼叫按键和用于显示接收确认呼叫信息及移动扶梯运行状态的显示屏，在楼层中进行按动呼叫按键后生成呼叫信息，且呼叫信息通过无线通讯传输模块发送至运行控制模块的无线收发模块中，且运行控制模块对无线收发模块接收的呼叫信息进入排队等候程序，并向远程无线呼叫系统发送接收确认信息及移动扶梯运行状态，按同向呼叫先后顺序响应呼叫请求，且运行控制模块响应某个呼叫请求后，会根据当前位置及呼叫器所在楼层停靠站位置信息，自动针对爬楼运动路径中的各楼层的位置信息计算生成一个呼叫爬楼运动路径，根据呼叫爬楼运动路径控制电机驱动模块工作使楼梯攀爬装置运行进行爬楼而达到目的地址，当楼梯攀爬装置到达目的地址后，会向对应楼层的远程无线呼叫系统发送完成呼叫信息，远程无线呼叫系统的控制单元收到接收确认信息后，完成本次呼叫服务，以等待下一次呼叫运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统，其特征在于，还包括楼层中的远程无线呼叫系统的控制单元在接收到运行控制模块发送的完成呼叫信息并显示屏显示后或用户取消呼叫后，退出呼叫状态，此时楼梯攀爬装置在遇到呼叫请求取消时，区分该呼叫请求是否在执行状态，进行不同处理，如若该呼叫还在排队状态，则直接标记取消，后续不再执行该呼叫；如若该呼叫在执行状态，则以当前位置为起点，下一呼叫请求位置信息或运行控制模块预设提供的任意停靠站地址信息生成新的路径，并运行到新楼层。

3.根据权利要求1所述的一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统，其特征在于，还包括配备在具有市电电源且不妨碍用户出行的位置处进行设置充电站，在楼梯攀爬装置的充电电池进行配置电量监测模块以进行电量监测，电量监测模块将电量信息发送传输至运行控制模块，运行控制模块预设有低电量限制值，运行控制模块将所监测到的电量值与电量限制值比对，当比对得出所监测到的电量值临近或低于电量限制值时生成告警信号，运行控制模块根据告警信号生成充电指令，针对充电指令调取爬楼运动路径进行生成充电用爬楼运动路径，然后楼梯攀爬装置在当前楼层位置根据充电用爬楼运动路径到达充电站。

4.根据权利要求1所述的一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统，其特征在于，充电站包括变压器、引导装置及充电装置，变压器将市电交流电进行变压后传输至充电装置，充电装置包括充电输出口、充电启动模块和保护开关，当在非充电模式情况下充电装置的充电系统处于待机状态，充电输出口无电流输出，当在楼梯攀爬装置充电用爬楼运动路径移动至充电站，且根据充电用爬楼运动路径和引导装置进行引导楼梯攀爬装置的充电口与充电装置的充电输出口对接，此时充电启动模块工作使充电输出口输出电流，而楼梯攀爬装置的充电口接收到充电电流时，运行控制模块中的充电系统启动，以对充电电池进行补充电能。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统，其特征在于，还包括手控控制系统，当运行控制模块监测到障碍物或者不能够识别相对运动路径的位移信息而发出告警信号时，楼梯攀爬装置刹车停止，并进入手控控制系统，用户根据手控控制系统提示进行手动操控楼梯攀爬装置进行位移而达到用户需要到达的站点，其告警信号经无线收发模块发送至上位控制台。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统，其特征在于，运行控制模块还包括对远程无线呼叫系统和充电站运行进行检查是否存在故障，其具体方法如下：

S1.上电后对远程无线呼叫系统和充电站进行检测是否存在配置信息，如检测未配置，则进入配置程序进行配置本机地址等必要信息、呼叫系统地址及楼层、路径信息、楼层停靠站和充电站信息、其他配置信息，配置完成后生成配置完成信号发送至自检程序，此时进入步骤S2；

S2.对远程无线呼叫系统和充电站进行检测是否均自检正常，如检测出远程无线呼叫系统和充电站中任意一个非正常，在未超出设定时间的情况下重新进行自检，在超出设定时间的情况下重新进入初始的故障检测程序，如检测正常则进入等待呼叫待机程序，待自检完成且运行状态正常则进入步骤S3；

S3.等待呼叫待机程序检测按键输入信号而生成取消服务请求和呼叫服务请求，并对生成的多个呼叫服务请求根据呼叫的先后顺序进行作排序，然后根据排序的呼叫请求进行路径规划，并将路径规划信息发送至运行控制模块中，使得楼梯攀爬装置在平衡控制系统和障碍检测系统的控制下进行载物输送。

7.根据权利要求6所述的一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统，其特征在于，在步骤S2中，对每一个楼层内远程无线呼叫系统的远程无线呼叫系统中录入当前位置信息，以根据每一个楼层的呼叫位置进行正确的路径规划。

8.根据权利要求6所述的一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统，其特征在于，在步骤S3中，还包括电量识别模块和充电控制模块，电量识别模块对楼梯攀爬装置的电池电量数据进行实时获取，当获取的电量信息低于设定范围值时，充电控制模块生成充电服务请求，则充电服务请求排序至最前位，在当前服务完成后则进入充电服务请求，根据充电服务请求进行规划充电运行路径，并将充电运行路径信息发送至运行控制模块中，使得楼梯攀爬装置在平衡控制系统和障碍检测系统的控制下空载运行至充电站。

9.根据权利要求6所述的一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统，其特征在于，运行控制模块还包括由姿态调整机构组成的平衡控制系统进行平衡控制的平衡控制方法，姿态调整机构包括平衡电机，具体方法如下：

S1.对由平衡电机组成的平衡控制系统进行上电后进行自检模式，并判断是否存在故障；

当检测到存在故障，将故障信息发送至运行控制模块中；

当未检测到存在故障，则进入陀螺仪监测程序，以对底盘姿态传感器组件和载物平台姿态传感器组件的姿态进行监测，当监测到的数据无变化，则回传至陀螺仪监测程序，并进入下一次监测，当监测到底盘姿态传感器组件的重力方向加速度方向发生变化，则对平衡电机的驱动电流进行控制，当监测到载物平台姿态传感器组件的重力方向角度方向发生变化，则对平衡电机的驱动电流进行控制，此时进入步骤S2；

S2.判断载物平台重力方向角度是否回到初始平衡状态,如若判断得出已恢复平衡状态则进入下一次的陀螺仪监测程序，如若判断得出未恢复平衡状态则进入再一次的平衡电机控制对载物平台的平衡度进行调整。

10.根据权利要求6所述的一种基于楼梯的智能移动扶梯控制系统，其特征在于，远程无线呼叫系统还包括呼叫系统运行控制方法，其具体方法如下：

S1.远程无线呼叫系统上电后进入自检模式，并判断是否存在故障；

当检测到存在故障，将故障信息发送至呼叫器的显示屏上进行显示；

当未检测到存在故障，则检查是否进行配置服务地址信息，如未配置，则进行本机地址、楼层信息和服务地址信息配置，如配置完成，则向呼叫系统的云端服务器发送含有本机识别信号的自检完成信息，等待云端服务器响应信号回传；

当在设定时间段内未接收到响应信号回传，则进行重新向呼叫系统的云端服务器发送自检完成信息，在重新发送服务请求过程中进行记录重新发送次数，而重新发送次数超出设定次数后重新进入故障检测模式；当在设定时间段内未接收到响应信号回传，则进入待机程序，此时进入步骤S2；

S2.监测到按键输入进行触发呼叫程序，且呼叫程序生成服务请求发送至云端服务器，此时判断云端服务器是否响应，在设定时间段内判断未有响应则重新发送服务请求，在重新发送服务请求过程中进行记录重新发送次数，当重新发送次数超出设定次数后进入待机程序进行下一次服务请求发送；

在设定时间段内判断有响应则退回进入待机程序，且云端服务器将服务请求信号发送至运行控制模块，使得楼梯攀爬装置运行。

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