[发明专利]轮车爬梯系统和方法

权利要求书

1.一种用于上下楼梯的装置，该装置和任何有效负载一起构成一种以重心和倾角为特征的系统，该装置包括：

a.轮组臂，可绕着轮组轴线转动，该轮组臂以轮组夹角为特征；

b.多个地面接触部件，可绕着相对于轮组臂固定的部件的轴线转动；以及

c.机动的驱动装置，用于使轮组臂绕着轮组轴线转动，从而使该装置能够根据包括重心的移动在内的输入信号进行上楼梯或下楼梯。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述地面接触部件是轮子。

3.如权利要求1所述的装置，还包括用于根据控制规则来控制轮组臂的转动的控制器。

4.如权利要求3所述的装置，所述控制器具有多个子模式，每个子模式以一种控制规则为特征。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述控制器在至少一个子模式中响应于轮组夹角。

6.如权利要求3所述的装置，其中所述控制器根据与所有用于控制地面接触部件转动的控制规则不同的规则来控制轮组臂的转动。

7.如权利要求3所述的装置，还包括用于监测系统的倾角并为控制器提供信号的传感器。

8.如权利要求3所述的装置，其中所述控制器根据与系统的倾角相关的信号来起动上楼梯或下楼梯。

9.如权利要求3所述的装置，其中所述控制器包括：

a.控制地面接触部件的转动的轮子控制器；

b.控制轮组臂的运动的轮组控制器。

10.如权利要求3所述的装置，其中所述控制器至少根据系统的倾角来起动上楼梯或下楼梯。

11.如权利要求9所述的装置，其中轮子控制器根据系统倾角的函数来控制地面接触部件的转动。

12.如权利要求9所述的装置，其中所述轮子控制器根据多个地面接触部件中的一个的位置函数来控制地面接触部件的转动。

13.如权利要求9所述的装置，其中所述轮子控制器根据多个地面接触部件中的一个的速度函数来控制地面接触部件的转动。

14.如权利要求10所述的装置，其中所述控制器在系统的倾角超过特定的前角时起动下楼梯。

15.如权利要求10所述的装置，其中所述控制器在系统的倾角小于特定的后角时起动上楼梯。

16.如权利要求10所述的装置，其中所述控制器至少根据该装置相对于特定的前角和后角中至少一个的倾角来起动上楼梯或下楼梯。

17.如权利要求14所述的装置，其中特定的前角是通过控制器根据轮组臂当前的位置来确定的。

18.如权利要求15所述的装置，其中特定的后角是通过控制器根据轮组臂当前的位置来确定的。

19.一种用于控制装置在楼梯上的运动的方法，该装置的特征在于瞬时的倾角和具有多个可绕着相对于轮组臂固定的轴线转动的轮子，所述轮组可绕着轮组轴线转动，该方法包括：

a.设定相对于垂直方向的前角和后角；

b.如果瞬时倾角超过前角，驱动轮组臂使装置下行；以及

c.如果瞬时倾角小于后角，驱动轮组臂使装置上行。

20.如权利要求19所述的方法，其中设定前角和后角的步骤包括根据轮组角度来改变前角和后角中的至少一个。

21.一种用于安全地使上下楼梯的运输装置恢复静态稳定的方法，所述运输装置以倾角为特征并且具有：

i.轮组臂；

ii.轮组臂驱动装置，以温度为特征，用于驱动转动中的轮组臂；

iii.能够使轮组臂停止的制动器；以及

iv.监测所述运输装置并且提供传感器信号的传感器；

该方法包括以下步骤：

a.监测所述传感器信号；以及

b.在所述传感器信号超过预定的阈值时脱开制动器，从而使得轮组臂能够自由地转动，以让运输装置在楼梯上呈静态稳定形位。

22.一种用于限制驱动上下楼梯的运输装置的驱动装置负载的方法，该驱动装置的特征在于温度，该方法包括：

a.监测驱动装置的温度；

b.探测过热情况；以及

c.通过在整个过热期间让轮组只能沿着下降的方向转动来限制轮组驱动装置的负载。