CN113840794B - 致动器故障检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种升降装置包括：基部、可伸缩升降机构、作业平台、线性致动器以及升降控制器。基部具有多个轮子。可伸缩升降机构具有被联接至基部的第一端，并且可伸缩升降机构可在伸出位置与缩回位置之间移动。作业平台被配置成支承载荷。作业平台联接至可伸缩升降机构的第二端并由该第二端支承。线性致动器被配置成使可伸缩升降机构在伸出位置与缩回位置之间选择性地移动。升降控制器被配置成监测与线性致动器相关联的至少一个升降特性，以及基于与线性致动器相关联的所述至少一个升降特性，来确定是否已经检测到致动器故障。

Description

致动器故障检测系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年4月5日提交的美国临时申请No.62/829,853的权益，其全部内容通过引用而并入本文。

技术领域

本申请涉及升降装置，并且特别是，涉及致动器故障检测系统和方法。

背景技术

升降装置通常包括可垂直移动平台，该可垂直移动平台是由可折叠的一系列链接支承件支承的。这些链接支承件以“X”图案设置，以使彼此交叉移动。液压缸通常通过接合和旋转(即，展开)最下方链接支承件组来控制平台的垂直移动，该最下方的链接支承件组进而展开该系统内的其它链接支承件。该平台基于液压缸的致动程度而升高和降低。液压缸还可以控制各种其它载具(vehicle)动作，举例来说，如转向或平台斜移(tilt)功能。使用一个或更多个液压缸的升降装置需要机载储罐来储存用于升降处理的液压流体。

发明内容

一个示例性实施方式涉及一种升降装置。该升降装置包括：基部、可伸缩升降机构、作业平台以及线性致动器。该基部具有多个轮子。该可伸缩升降机构具有被联接至基部的第一端，并且该可伸缩升降机构可在伸出位置与缩回位置之间移动。该作业平台被配置成支承载荷。将该作业平台联接至可伸缩升降机构的第二端并由该第二端支承。线性致动器被配置成使可伸缩升降机构在伸出位置与缩回位置之间选择性地移动。该线性致动器包括：中心螺杆(screw rod)、电动机以及螺母总成(assembly)。电动机被配置成向中心螺杆提供旋转致动。该螺母总成包括主螺母机构和辅助螺母机构。将主螺母机构与中心螺杆接合，并且主螺母机构被配置成将中心螺杆的旋转致动转换成平移运动，以使可伸缩升降机构在伸出位置与缩回位置之间移动。将辅助螺母机构与中心螺杆脱离。在主螺母机构故障的情况下，辅助螺母机构被配置成接合中心螺杆。

另一示例性实施方式涉及一种升降装置。该升降装置包括：基部、可伸缩升降机构、作业平台、线性致动器以及升降控制器。该基部具有多个轮子。该可伸缩升降机构具有被联接至基部的第一端，并且该可伸缩升降机构可在伸出位置与缩回位置之间移动。该作业平台被配置成支承载荷。将该作业平台联接至可伸缩升降机构的第二端并由该第二端支承。线性致动器被配置成使可伸缩升降机构在伸出位置与缩回位置之间选择性地移动。升降控制器被配置成监测与线性致动器相关联的至少一个升降特性，以及基于与线性致动器相关联的所述至少一个升降特性，来确定是否已经检测到致动器故障。

另一示例性实施方式涉及一种升降装置。该升降装置包括：基部、可伸缩升降机构、作业平台、线性致动器以及升降控制器。该基部具有多个轮子。该可伸缩升降机构具有被联接至基部的第一端，并且该可伸缩升降机构可在伸出位置与缩回位置之间移动。该作业平台被配置成支承载荷。该作业平台联接至可伸缩升降机构的第二端并由该第二端支承。线性致动器被配置成使可伸缩升降机构在伸出位置与缩回位置之间选择性地移动。该线性致动器包括中心螺杆、电动机以及螺母总成。电动机被配置成向中心螺杆提供旋转致动。该螺母总成包括主螺母机构和辅助螺母机构。主螺母机构与中心螺杆接合，并且主螺母机构被配置成将中心螺杆的旋转致动转换成平移运动，以使可伸缩升降机构在伸出位置与缩回位置之间移动。将辅助螺母机构与中心螺杆脱离。在主螺母机构故障的情况下，所述辅助螺母机构被配置成接合所述中心螺杆。升降控制器被配置成监测与线性致动器相关联的至少一个升降特性，以及基于与线性致动器相关联的所述至少一个升降特性，来确定是否已经检测到致动器故障。

本发明能够具有其它实施方式，并且能够按各种方式来执行。另选示例性实施方式涉及如本文中可能陈述的其它特征和特征组合。

附图说明

根据下面结合附图进行的详细描述，将更全面地理解本公开，其中，相同标号指相同要素，其中：

图1A是根据示例性实施方式的采用剪叉式升降机(scissor lift)形式的升降装置的侧立体图；

图1B是图1A的升降装置的另一侧立体图；

图2A是图1A的以缩回或收起位置示出的升降装置的侧视图；

图2B是图1A的以伸出或作业位置示出的升降装置的侧立体图；

图3是示出各种载具控制器的图1A的升降装置的侧视图；

图4是图1A的升降装置的线性致动器的侧视图；

图5是图4的线性致动器的俯视图；

图6是图4的线性致动器的推管和螺母总成的侧视图；

图7是图6的螺母总成的截面图；

图8A是图7的螺母总成的主螺母机构的详细截面图；

图8B是图8A的主螺母机构的细节图；

图9是图6的螺母总成的辅助螺母机构的截面图；

图10是详细说明图1A的升降装置的示例性升降处理的流程图；以及

图11是根据另一示例性实施方式的采用动臂升降机(boom lift)形式的另一升降装置的侧立体图。

具体实施方式

在转向详细例示示例性实施方式的附图之前，应理解，本申请不限于附图中阐述或附图中例示的细节或方法。还应理解，术语仅是出于描述的目的，而不应被视为进行限制。

总体上参照附图，本文所公开的各种示例性实施方式涉及用于检测升降装置的致动器故障的系统、设备以及方法。该升降装置包括：具有中心螺杆的线性致动器、主螺母机构以及辅助螺母机构。在主螺母机构失效的情况下，辅助螺母机构提供失效安全(failsafe)或备用螺母机构。另外提供了一种升降控制器，该升降控制器监测各种升降特性，以确定是否已经超过最大允许电动机转矩以及是否已经检测到致动器故障。升降控制器被配置成在致动器故障的情况下向操作员报警，并禁止不安全的操作条件。

根据图1A和图1B所描绘的示例性实施方式，例示了被示出为示出为载具10的载具。在一些实施方式中，载具10例如可以是剪叉式升降机，该剪叉式升降机可以被用于在不同高度处执行多种不同任务。载具10包括基部12，基部由围绕基部12定位的轮子14A、14B支承。载具10还包括位于载具10的基部12上的电池16，以向载具10上存在的各种操作系统提供电力。

电池16例如可以是可再充电锂离子电池，其能够向载具10的控件、电动机、致动器等供应直流电(DC)或交流电(AC)。电池16可以包括能够接收电流以对电池16进行再充电的至少一个输入端18。在一些实施方式中，输入端18是能够接纳与外部电源电连通的插头的端口，例如墙壁电源插座。电池16可以被配置成接收和存储来自传统的120V电源插座、240V电源插座、480V电源插座、发电机或另一合适电源中的一个的电流。

载具10还包括被联接至基部12的可伸缩升降机构，被示出为剪叉式升降机构20。剪叉式升降机构20支承作业平台22(如图3所示)。如图所描绘的，将剪叉式升降机构20的第一端23锚定至基部12，而剪叉式升降机构20的第二端24支承作业平台22。如所例示的，剪叉式升降机构20由一系列链接的可折叠支承构件25形成。剪叉式升降机构20可使用致动器(被示出为线性致动器26)在缩回或收起位置(如图2A中所示)与部署或作业位置(如图2B中所示)之间选择性地移动。线性致动器26是电致动器。线性致动器26通过向剪叉式升降机构20选择性地施加力来控制剪叉式升降机构20的取向。当通过线性致动器26向剪叉式升降机构20施加足够的力时，剪叉式升降机构20从收起或缩回位置展开或以其它方式部署到作业位置。因为将作业平台22联接至剪叉式升降机构20，所以作业平台22也响应于剪叉式升降机构20的部署而升高离开基部12。

如图3所示，载具10还包括载具控制器27和升降控制器28。载具控制器27与升降控制器28进行通信，并且该载具控制器被配置成控制载具10上的各种驱动系统。升降控制器28与线性致动器26进行通信，以控制剪叉式升降机构20的移动。升降控制器28与线性致动器26之间和/或载具控制器27与升降控制器28之间的通信可以通过硬布线连接或者通过无线连接(例如，蓝牙、互联网、基于云的通信系统等)来提供。应理解，载具控制器27和升降控制器28中的每一个皆包括被配置成执行本文所描述的各种活动和方法的各种处理和存储器组件。例如，在一些情况下，载具控制器27和升降控制器28中的每一个皆包括具有处理器和存储器的处理电路。存储器被配置成存储各种指令，这些指令被配置成在由处理器执行时使载具10执行本文所描述的各种活动和方法。

在一些实施方式中，载具控制器27可以被配置成根据作业平台22的高度来限制载具10的驱动速度。即，升降控制器28可以与剪刀角(scissor angle)传感器29进行通信，该剪刀角传感器29被配置成监测最底侧支承构件25相对于基部12的升降角度。基于该升降角度，升降控制器28可以确定作业平台22的当前高度。使用该高度，载具控制器27可以被配置成随着作业平台22升高而限制或成比例地降低载具10的驱动速度。

如图4至图6所提供的示例性实施方式中所例示的，线性致动器26包括：推管总成30、齿轮箱32以及升降电动机34。推管总成30包括：保护性外管36(如图4和5所示)、推管38以及螺母总成40(如图6所示)。保护性外管36具有被设置在其近侧端44处的耳轴连接部分42。耳轴连接部分42被刚性地联接至齿轮箱32，从而将保护性外管36刚性地联接至齿轮箱32。耳轴连接部分42还包括耳轴安装件45，该耳轴安装件45被配置成将保护性外管36可旋转地联接至支承构件25中的一个支承构件(如图2B所示)。

保护性外管36在其远端46处还包括开口。保护性外管36的开口被配置成可滑动地接纳推管38。推管38包括被示出为耳轴安装件48的连接端，该连接端被配置成将推管38可旋转地联接至支承构件25中的另一支承构件(如图2B所示)。如下将讨论的，推管38可在伸出位置(如图2B所示)与缩回位置(如图4所示)之间滑动地移动和选择性地致动。

现在参照图6，推管38被刚性地联接至螺母总成40，使得螺母总成40的运动导致推管38的运动。推管38和螺母总成40包围中心螺杆50(如图7所示)。中心螺杆50与齿轮箱32可旋转地接合，并且中心螺杆被配置成在推管38和螺母总成40内绕推管总成30的中心轴线旋转。螺母总成40被配置成接合中心螺杆50，并将中心螺杆50的旋转运动转换成推管38和螺母总成40相对于中心螺杆50沿着推管总成30的中心轴线的平移运动。

再次参照图4，升降电动机34被配置成向齿轮箱32选择性地提供旋转致动。然后，来自升降电动机34的旋转致动通过齿轮箱32被变换成选择性地旋转推管总成30的中心螺杆50。因此，升降电动机34被配置成经由齿轮箱32向中心螺杆50提供旋转致动。然后，中心螺杆50的旋转被螺母总成40变换成沿着推管总成30的中心轴线选择性地平移推管38和螺母总成40。因此，升降电动机34被配置成在伸出位置与缩回位置之间选择性地致动推管38。因此，在将保护性外管36的耳轴安装件45和推管38的耳轴安装件48皆可旋转地联接至它们的相应支承部件25的情况下，升降电动机34被配置成将剪叉式升降机构20选择性地移动至缩回或收起位置与部署或作业位置之间(且包括所述位置)的各种高度。

升降电动机34可以是AC电动机(例如，同步、异步等)或DC电动机(并联(shunt)、永磁体、串励(series)等)。在一些情况下，升降电动机34与电池16连通并由电池16供电。在一些其它情况下，升降电动机34可从载具10上的另一电源接收电力。

现在参照图7至图9，螺母总成40包括外套筒52、主螺母机构(被示出为滚珠丝杠螺母(ball screw nut)54)以及辅助螺母机构(被示出为备用锁紧螺母56)。外套筒52包围并刚性地连接至滚珠丝杠螺母54和备用锁紧螺母56。这样，外套筒52、滚珠丝杠螺母54以及备用锁紧螺母56被配置为沿着中心螺杆50的轴线移动的单元。

滚珠丝杠螺母54被配置成接合中心螺杆50，并将中心螺杆50的旋转运动转换成推管38和螺母总成40相对于中心螺杆50沿着推管总成30的中心轴线的平移运动。如图8A和图8B最佳地例示的，滚珠丝杠螺母54包括螺旋螺纹58和滚珠返回通道60。如图8B所描绘的，多个滚珠62(例如，滚珠轴承)被设置在滚珠丝杠螺母54的螺旋螺纹58与中心螺杆50的螺旋螺纹64之间。随着中心螺杆50旋转，多个滚珠62被配置成在形成于螺旋螺纹58、64之间的通道内滚动，以响应于中心螺杆50的旋转而使螺母总成40相对于中心螺杆50逐渐沿轴向移动。滚珠返回通道60允许所述多个滚珠62从滚珠丝杠螺母54上的一个轴向位置连续地再循环至另一轴向位置，使得所述多个滚珠62提供螺旋螺纹58、64之间的连续接合，同时最小化螺旋螺纹58、64之间的摩擦损耗。

如图9中描绘的，备用锁紧螺母56包括螺旋螺纹66。在一些实施方式中，备用锁紧螺母56是Acme螺母。螺旋螺纹66被配置成正常情况下脱离中心螺杆50的螺旋螺纹64。具体地，所述多个滚珠62与螺旋螺纹58、64之间的配合在备用锁紧螺母56的螺旋螺纹66与中心螺杆50的螺旋螺纹64之间产生间隙。这样，在正常操作条件下，备用锁紧螺母56不接触或以其它方式接合中心螺杆50，并且滚珠丝杠螺母54是主螺母机构。

然而，在滚珠丝杠螺母54失效(例如，所述多个滚珠62从螺旋螺纹58、64之间的通道中溜出，或者滚珠丝杠螺母54以其它方式损坏)的情况下，备用锁紧螺母56的螺旋螺纹66与中心螺杆50的螺旋螺纹64接合，从而提供失效安全、备用或辅助螺母机构。即，在主螺母机构故障(例如，滚珠丝杠螺母54失效)的情况下，辅助螺母机构(例如，备用锁紧螺母56)被配置成接合中心螺杆50。

升降控制器28被配置成检测升降电动机34在滚珠丝杠螺母54被接合时与在备用锁紧螺母56被接合时所经历的驱动功率效率差。例如，在滚珠丝杠螺母54被接合时，滚珠丝杠螺母54的降低摩擦损耗提供了介于约80％到约90％之间的高驱动功率效率。相反地，在备用锁紧螺母56被接合时，备用锁紧螺母56的增加摩擦损耗提供了介于约20％到约30％之间的低得多的驱动功率效率。这样，滚珠丝杠螺母54需要比备用锁紧螺母56低得多的功率量来运行。

因此，在一些情况下，升降控制器28被配置成监测线性致动器26的驱动功率效率。然后，升降控制器28被配置成将所监测的驱动功率效率与预期驱动功率效率进行比较，以确定滚珠丝杠螺母54是否被接合或者备用锁紧螺母56是否被接合。如果升降控制器28确定备用锁紧螺母56被接合，则升降控制器28可以确定已经存在致动器故障。

在一些实施方式中，当滚珠丝杠螺母54被接合时，如果升降电动机34被断电或被释放(discharged)，则滚珠丝杠螺母54倾向于允许可伸缩升降机构20因重力而缩回。这样，升降电动机34包括电磁制动器70，该电磁制动器被配置成当升降电动机34被断电或被释放时保持作业平台22的位置。相反地，在备用锁紧螺母56被接合时，增加的摩擦力可以在没有电磁制动器70的情况下维持作业平台22的位置。即，具有额定有效载荷的作业平台22不会因重力而下降。因此，升降电动机34必须主动地降低作业平台22。

在一些实施方式中，线性致动器26包括被配置成监测各种致动器/电动机或升降特性的各种内置升降特性传感器。例如，线性致动器26可以包括电动机速度传感器、电动机转矩传感器、各种温度传感器、各种振动传感器等。然后，升降控制器28可以与这些传感器中的各个传感器进行通信，并且可以使用由传感器接收/测量的实时信息来确定主螺母机构(例如，滚珠丝杠螺母54)或辅助螺母机构(例如，备用锁紧螺母56)是否与中心螺杆50接合(即，线性致动器26是否已经失效)。

例如，在一些情况下，升降控制器28可以使用剪刀角传感器29感测剪刀臂角度并且使用该剪刀臂角度来确定作业平台22的高度。然后，升降控制器28可以通过查找表来处理作业平台22的高度，以确定最大允许电动机转矩。然后，升降控制器28可以将最大允许电动机转矩与用于移动(例如，升高或降低)作业平台22的要求电动机转矩进行比较。在一些情况下，该最大允许电动机转矩和用于移动作业平台22所需的要求转矩可以使用要向电动机施加的最大允许电流阈值和正被施加至升降电动机34的所监测的电流来进行推导。如果要求电动机转矩超过最大允许电动机转矩(或者所监测的电流超过最大允许电流阈值)，则升降控制器28可以指示线性致动器26已经失效(例如，主螺母机构已经失效并且辅助螺母机构被接合)。然后，升降控制器28被配置成允许作业平台22下降至收起或运输位置，以允许工人或操作员安全地离开载具10。一旦作业平台22已经被降低，升降控制器28就被配置成防止继续使用线性致动器26，直到致动器故障已经被修复(例如，螺母总成40已经被修复或更换)。

与传统的基于液压的系统不同，线性致动器26是双重作用的。即，在降低作业平台22时，线性致动器26可以施加升高作业平台22所需的相同幅度的力。因此，如果可伸缩升降机构20在降低时遇到障碍物，则它将施加约等于作业平台22的重量加上额定负载的力。这样，升降控制器28还可以被配置成监测平台高度、移动方向以及致动器转矩(电流)以避免结构性损坏。

现在参照图10，提供了示例性流程图，示出了用于可伸缩升降机构20的示例性方法。该处理开始于步骤200。然后，在步骤202，操作员发出升降命令。然后，在步骤204，机器控制器或升降控制器28确定最大允许电动机转矩。如上间接提到的，该最大允许电动机转矩可以基于作业平台22的高度来确定。例如，升降控制器28可以包括要被用于最大允许电动机转矩确定的预存储转矩-高度图表或表格。然后，在步骤206，升降控制器28确定升降电动机34用于升起或降低作业平台22的要求转矩是否低于最大允许转矩。如果在步骤206，升降控制器28判定要求转矩低于最大允许转矩，则在步骤208，升降控制器28允许线性致动器26正常操作。一旦线性致动器26的命令操作已经结束，在步骤210，线性致动器26停止。

如果在步骤206，升降控制器28判定要求转矩高于最大允许转矩，则在步骤212，升降控制器28判定作业平台22是被命令上升还是下降。

如果在步骤212，升降控制器28判定作业平台22正被命令上升，则在步骤214，升降控制器28禁止进一步上升并向操作员报警关于过载情况。然后，在步骤210，线性致动器26停止。

如果在步骤212，升降控制器28判定作业平台22正被命令下降，则在步骤216，升降控制器28向操作员报警关于过量电动机转矩。然后，在步骤218，操作员检查载具10的周围环境并去除任何障碍物。然后，在步骤220，操作员重新发出降低命令。然后在步骤222，升降控制器28再次确定最大允许电动机转矩。然后，在步骤224，升降控制器28确定升降电动机34用于降低作业平台22的要求转矩是否低于最大允许转矩。

如果在步骤224，升降控制器28判定要求转矩少于最大允许转矩，则在步骤208，升降控制器28授权线性致动器26正常操作。一旦线性致动器26的命令操作已经结束，在步骤210，线性致动器26就停止。

如果在步骤224，升降控制器28判定要求转矩多于最大允许转矩，则在步骤226，升降控制器28禁止任何进一步升降命令并向操作员报警致动器故障。即，一旦操作员已经确认没有障碍物，如果要求转矩仍高于最大允许转矩，则升降控制器28可以合理地推断已经存在致动器故障。然后，在步骤210，线性致动器26停止。

提供前述处理流程图作为一个示例性实施方式，并且决非是限制性的。在不脱离本公开的范围的情况下，可以改变或添加处理步骤的特定次序。例如，在一些实施方式中，升降控制器28可以在确定最大允许转矩之前判定作业平台22是否被命令上升或下降。另外，在一些情况下，示例性流程图本质上可以是循环的，使得在步骤210停止线性致动器26之后(如虚线所示)，流程图在步骤200返回至处理的开始。

在一些实施方式中，升降控制器28另外可以监测或确定为升起或降低作业平台22所需的要求力或转矩，并随后判定该要求力是太低还是太高，从而确定致动器故障。

因此，升降控制器28被配置成确定升降电动机34升起或降低作业平台所需的要求转矩是否超过最大允许转矩，如果超过最大允许转矩，则禁止进一步功能，以防止对载具10或载具10周围的损坏；以及如果升降致动器损坏且需要更换，则向操作员报警。升降控制器28还可以监测各种升降特性，以确定线性致动器26是否处于不安全状态(例如，致动器故障状态或过量转矩状态)。

再次参照图1A和图1B，电池16还可以向驱动电动机72供应电力以推进载具10。驱动电动机72例如可以类似为AC电动机(例如，同步、异步等)或DC电动机(并励、永磁体、串励等)，该驱动电动机从电池16或载具10上的另一电源接收电力，并将该电力转换成驱动轴中的旋转能量。可以使用驱动轴利用传动装置来驱动载具10的轮子14A、14B。传动装置可以从驱动轴接收转矩，并随后将所接收的转矩传送到载具10的后轴74。旋转后轴74还使载具10上的后轮14A旋转，这使载具10推进。

可以使用载具10的后轮14A驱动载具，而可以使用前轮14B使载具10转向。在一些实施方式中，后轮14A被刚性地联接至后轴74，并且相对于载具10的基部12保持在恒定取向(例如，大致与载具10的外周76对齐)。与此相反，前轮14B被枢转地联接至载具10的基部12。轮子14B可以相对于基部12旋转以调节载具10的行进方向。具体地，前轮14B可以使用电动转向系统78来定向。在一些实施方式中，转向系统78本质上可以是完全电动的，并且可以不包括任何形式的液压装置。

应意识到，虽然被包括在载具10上的可伸缩升降机构是剪叉式升降机构，但是在一些情况下，可以提供这样一种载具，即，该载具另选地包括采用动臂升降机构形式的可伸缩升降机构。例如，在图11所描绘的示例性实施方式，例示了被示出为载具310的载具。载具310包括可伸缩升降机构，被示出为动臂升降机构20。该动臂升降机构320类似地由一系列链接的可折叠支承构件325形成。该动臂升降机构320可使用多个致动器326在缩回或收起位置与部署或作业位置之间选择性地移动。所述多个致动器326中的各个致动器皆是类似于线性致动器26的线性致动器。

还应意识到，可以将在升降机构20、320以及转向系统78中使用的线性致动器并入几乎任何类型的电动载具中。例如，可以将本文所描述的电气系统例如并入剪叉式升降机、铰接动臂、伸缩动臂或任何其它类型的空中作业平台中。

另外，尽管所描绘的螺母总成40利用采用滚珠丝杠螺母54的形式的主螺母机构，但是在一些实施方式中，主螺母机构可以另选为滚柱丝杠螺母。在一些其它实施方式中，主螺母机构可以是用于将中心螺杆50的旋转运动转换成推管38和螺母总成40的平移运动的任何其它合适的螺母。

有利地，载具10、310可以是全电动升降装置。载具10、310的全部电致动器和电动机均可以被配置成执行它们的相应操作，而无需任何液压系统、液压储罐、液压流体、发动机系统等。即，载具10、310通常可以完全没有任何液压系统和/或液压流体。换句话说，载具10、310均可以没有任何运动流体。传统的升降装置载具不使用全电动系统，并且需要定期维护以确保各种液压系统正常运行。同样，载具10、310可以使用电动机和电致动器，这允许不存在可燃燃料(例如，汽油、柴油)和/或液压流体。同样，载具10、310可以由电池(诸如电池16)供电，该电池可以在需要时进行再充电。

尽管这些描述可能会讨论方法步骤的特定次序，但是步骤的次序可不同于所概述的次序。而且，可以同时或部分同时执行两个或更多个步骤。这种变型将取决于所选择的软件和硬件系统以及设计人员的选择。所有这样的变型都处于本公开的范围内。同样，软件实现可以利用具有基于规则的逻辑和其它逻辑的标准编程技术来完成，以实现各种连接步骤、处理步骤、比较步骤以及决定步骤。

如本文所利用的，术语“近似”、“大约”、“大致”以及类似术语旨在具有与本公开的主题所属领域的普通技术人员常用和接受的用法一致的广泛含义。审查本公开的本领域技术人员应理解，这些术语旨在允许描述所描述和要求保护的某些特征，而不将这些特征的范围限制于所提供的精确数值范围。因此，这些术语应被解释为表示对所描述和要求保护的主题的非实质或无关紧要的修改或改变被认为处于如所附权利要求陈述的本发明的范围内。

应注意，如本文所使用的描述各种实施方式的术语“示例性”旨在指示此类实施方式是可能实施方式的可能示例、表示和/或例示(并且此类术语不旨在暗示此类实施方式必定是非凡的或最高级的示例)。

如本文所使用的，术语“联接”、“连接”等意指两个构件直接或间接地彼此接合。这种接合可以是固定的(例如，永久的等)或可移动的(例如，可移除的、可释放的等)。这种接合可以利用两个构件或者被彼此一体地形成为单一整体的两个构件和任何附加中间构件来实现，或者利用两个构件或者被彼此附接的两个构件和任何附加中间构件来实现。

本文中引用的部件位置(例如，“顶部”、“底部”、“上面”、“下面”、“之间”等)仅被用于描述图中各种部件的取向。应注意，根据其它示例性实施方式，各种部件的取向可以不同，并且这种变化旨在被本公开所涵盖。

被用于实现结合本文所公开的实施方式描述的各种处理、操作、例示性逻辑、逻辑框、模块以及电路的硬件和数据处理组件可以利用以下项来实现或执行：通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或者被设计成执行本文所描述的功能的其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合。通用处理器可以是微处理器或任何常规处理器或状态机。还可以将处理器实现为计算装置的组合，诸如DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或更多个微处理器结合DSP核心的组合、或者任何其它此类配置。存储器(例如，存储器、存储器单元、存储装置)可以包括用于存储数据和/或计算机代码的一个或多个装置(例如，RAM、ROM、闪速存储器、硬盘存储装置)，该数据和/或计算机代码用于完成或促进本公开所描述的各种过程、层以及模块。存储器可以是或者包括易失性存储器和/或非易失性存储器，并且可以包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件、或者用于支持本公开所描述的各种活动和信息结构的任何其它类型的信息结构。根据示例性实施方式，将存储器联接至处理器以形成处理电路，并且包括用于(例如，由处理器)执行本文所描述的所述一个或更个多个过程的计算机代码。

重要的是注意，在示例性实施方式中示出的机电可变传动装置的构造和布置仅是例示性的。尽管仅详细描述了本公开的少数实施方式，但是阅读本公开的本领域技术人员将容易想到，在没有实质背离本主题的新颖教导和优点的情况下，很多修改都是可能的(诸如各种部件的大小，尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、取向等的变化)。例如，被示出为一体形成的部件可以由多个零件或部件构成。应注意到，本文所描述的部件和/或组件的总成可以由提供足够强度或耐久性的任意各种材料构成，并且可以为各种颜色、质地和组合的任意形式。因此，所有这些修改均旨在被涵盖在本发明的范围之内。在不脱离本公开的范围的情况下，可以在优选和其它示例性实施方式的设计、操作条件以及布置上作出其它替换、修改、变化以及省略。

Claims (11)

1.一种升降装置，所述升降装置包括：

基部，所述基部具有多个轮子；

可伸缩升降机构，所述可伸缩升降机构具有联接至所述基部的第一端，并且所述可伸缩升降机构能够在伸出位置与缩回位置之间移动；

作业平台，所述作业平台被配置成支承载荷，所述作业平台被联接至所述可伸缩升降机构的第二端并且由所述第二端支承；以及

线性致动器，所述线性致动器被配置成使所述可伸缩升降机构在所述伸出位置与所述缩回位置之间选择性地移动，所述线性致动器包括：

中心螺杆：

电动机，所述电动机被配置成向所述中心螺杆提供旋转致动；以及

螺母总成，所述螺母总成包括：

主螺母机构，所述主螺母机构与所述中心螺杆接合，并且所述主螺母机构被配置成将所述中心螺杆的旋转致动转换成平移运动，以使所述可伸缩升降机构在所述伸出位置与所述缩回位置之间移动；以及

辅助螺母机构，所述辅助螺母机构脱离所述中心螺杆；

其中，在主螺母机构出现故障的情况下，所述辅助螺母机构被配置成接合所述中心螺杆。

2.根据权利要求1所述的升降装置，其中，所述主螺母机构是滚珠丝杠螺母。

3.根据权利要求2所述的升降装置，其中，所述辅助螺母机构是备用锁紧螺母。

4.根据权利要求1所述的升降装置，所述升降装置还包括升降控制器，所述升降控制器被配置成监测与所述线性致动器相关联的至少一个升降特性。

5.根据权利要求4所述的升降装置，其中，所述升降控制器还被配置成基于与所述线性致动器相关联的所述至少一个升降特性，来确定是否已经检测到致动器故障。

6.根据权利要求5所述的升降装置，其中，当确定已经检测到所述致动器故障时，所述升降控制器还被配置成向操作员报警。

7.根据权利要求6所述的升降装置，其中，当确定已经检测到所述致动器故障时，所述升降控制器被配置成防止进一步使用所述线性致动器，直到已经修复了所述致动器故障。

8.根据权利要求7所述的升降装置，其中，所述至少一个升降特性包括所述线性致动器的驱动功率效率，并且确定是否已经检测到所述致动器故障的步骤包括：将所述驱动功率效率与预期驱动功率效率进行比较。

9.根据权利要求7所述的升降装置，其中，所述至少一个升降特性包括所述作业平台的高度以及用于移动所述作业平台的要求电动机转矩，所述升降控制器还被配置成基于所述作业平台的高度来确定最大允许电动机转矩，并且确定是否已经检测到所述致动器故障的步骤包括：将所述最大允许电动机转矩与所述要求电动机转矩进行比较。

10.根据权利要求5所述的升降装置，其中，所述至少一个升降特性包括所述线性致动器的驱动功率效率，并且确定是否已经检测到所述致动器故障的步骤包括：将所述驱动功率效率与预期驱动功率效率进行比较。

11.根据权利要求5所述的升降装置，其中，所述至少一个升降特性包括所述作业平台的高度以及用于移动所述作业平台的要求电动机转矩，所述升降控制器还被配置成基于所述作业平台的高度来确定最大允许电动机转矩，并且确定是否已经检测到所述致动器故障的步骤包括：将所述最大允许电动机转矩与所述要求电动机转矩进行比较。