一种楼梯攀爬装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及辅助搬运设备技术领域，尤其涉及一种楼梯攀爬装置及其控制方法。


背景技术：

2.履带式爬楼机在上楼至最后一级台阶及下楼开始时的第一级台阶(统称为末级楼梯)，需要操作者主动施加外力去改变机身角度，例如下压爬楼机的扶手，以使爬楼机进入下一种工作状态。而状态转换过程依赖于操作者的经验，如果操作者因经验不足或者由于疏忽而对机身重心把握不准确，极容易导致倾翻事故的发生，对操作者及附近人员造成危害。


技术实现要素：

3.本发明目的在于，提供一种楼梯攀爬装置及其控制方法，根据角度检测组件的检测结果、台阶识别组件的识别结果以及履带的运行状态，协调控制调节机构驱动载物板转动以及支撑件伸出或者收回，不仅调节载物板平衡，防止货物或者轮椅倾翻，还调节机身平衡，使得楼梯攀爬装置整体在运行过程中始终处于平衡状态，防止机身倾翻，从而避免倾翻事故的发生，解决了在上下楼过程中，人为改变机身角度依赖于经验判断，极易存在倾翻风险的问题。
4.为实现上述目的，本发明实施例提供的一种楼梯攀爬装置，包括：
5.履带组件，包括履带和底盘，所述履带设置在所述底盘上；
6.载物板，与所述底盘转动连接；
7.支撑组件，包括支撑件，所述支撑件活动设置于所述底盘上；
8.角度检测组件，用于检测所述载物板的角度；
9.台阶识别组件，用于识别所述履带的位置；
10.调节机构，用于在接收到根据所述角度检测组件的检测结果、所述台阶识别组件的识别结果以及所述履带的运行状态生成的驱动信号时，协同驱动所述载物板转动以及驱动所述支撑件从所述底盘内伸出或者收回，以使所述楼梯攀爬装置在运行过程中处于平衡状态。
11.本发明实施例提供的一种楼梯攀爬装置的控制方法，包括：
12.根据所述角度检测组件的检测结果、所述台阶识别组件的识别结果以及所述履带的运行状态，协同控制所述调节机构驱动所述载物板转动、驱动所述支撑件伸出或者收回，以使所述履带在运行过程中所述楼梯攀爬装置处于平衡状态。
13.本发明实施例的楼梯攀爬装置及其控制方法中，根据角度检测组件的检测结果、台阶识别组件的识别结果以及履带的运行状态，协调控制调节机构驱动载物板转动以及支撑件伸出或者收回，不仅调节载物板平衡，防止货物或者轮椅倾翻，还调节机身平衡，使得楼梯攀爬装置整体在运行过程中始终处于平衡状态，防止机身倾翻，从而避免倾翻事故的发生。同时，本发明的楼梯攀爬装置也无需依赖于操作者对机身重心把握是否准确，即可自
动调节载物板平衡和机身平衡，自动化程度高，安全性也更高。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是本发明某一实施例提供的楼梯攀爬装置的结构示意图；
16.图2是本发明某一实施例提供的楼梯攀爬装置到达首级楼梯的场景示意图；
17.图3是本发明某一实施例提供的楼梯攀爬装置位于中部楼梯的场景示意图；
18.图4是本发明某一实施例提供的楼梯攀爬装置到达末级楼梯时第一开关受压的场景示意图；
19.图5是本发明某一实施例提供的楼梯攀爬装置到达末级楼梯时第二开关受压的场景示意图；
20.图6是本发明某一实施例提供的楼梯攀爬装置刚上完末级楼梯时的场景示意图；
21.图7是本发明某一实施例提供的楼梯攀爬装置上完末级楼梯，支撑件收回至底盘内的场景示意图；
22.图8是本发明某一实施例提供的楼梯攀爬装置上完末级楼梯，支撑件完全至底盘内的场景示意图；
23.图9是本发明另一实施例提供的楼梯攀爬装置的结构示意图；
24.图10是本发明某一实施例提供的楼梯攀爬装置的控制方法的流程示意图；
25.图11是本发明另一实施例提供的楼梯攀爬装置的控制方法的流程示意图；
26.图12是图11中步骤s12的某一个实施例的子步骤流程示意图；
27.图13是图11中步骤s12的另一个实施例的子步骤流程示意图；
28.图14是图11中步骤s12的又一个实施例的子步骤流程示意图。
29.主要元件及符号说明：
30.100、楼梯攀爬装置；10、履带组件；11、履带；12、底盘；20、载物板；30、支撑组件；31、支撑件；32、连接臂；40、角度检测组件；41、第一角度检测件；42、第二角度检测件；50、台阶识别组件；51、压力传感器；52、缓冲件；53、第一开关；54、第二开关；55、测距传感器；56、第三开关；60、调节机构；61、第一推杆；62、第二推杆；70、控制单元；80、伸缩机构；81、滚动轴；82、轨道；83、档位调节件；90、扶手；110、辅助轮。
具体实施方式
31.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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不作为对步骤执行先后顺序的限定。
33.应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而
并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
34.术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
35.术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
36.请参阅图1，本发明实施例提供一种楼梯攀爬装置100，包括：履带组件10、载物板20、支撑组件30、角度检测组件40、台阶识别组件50、调节机构60和控制单元70。
37.履带组件10包括履带11和底盘12，履带11设置在底盘12上。载物板20与底盘12转动连接。支撑组件30包括支撑件31，支撑件31活动设置于底盘12上。角度检测组件40用于检测载物板20的角度。台阶识别组件50用于识别履带11的位置。调节机构60用于在接收到根据角度检测组件40的检测结果、台阶识别组件50的识别结果以及履带11的运行状态生成的驱动信号时，以驱动载物板20转动以及驱动支撑件31从底盘12内伸出或者收回。
38.在楼梯攀爬装置100的运行过程中，履带11运行包括多个阶段，上楼阶段分别如图2至图8所示：平地上楼准备、上楼、末级楼梯过渡、到达高平地，下楼阶段分别如图8至图2所示：高平地下楼准备、末级楼梯过渡、到达低平地。履带11的运行状态包括上下楼模式和履带11的运行速度。
39.可以理解，当履带11从末级楼梯上行到高平地或者从高平地下行到末级楼梯时，由于底盘12转动的角度较大，如果转换过程速度变化较快，则楼梯攀爬装置100的重心极易偏移平衡位置点而失衡，从而导致倾翻事故的发生。
40.为解决上述问题，本实施例提供一种楼梯攀爬装置100。
41.具体地，履带组件10包括底盘12、对称设置在底盘12两侧的履带11、驱动履带11前进的驱动电机、主动轮和传动轮。驱动电机在工作时，带动主动轮和从动轮转动，进而带动履带11绕着底盘12转动。在一个实施例中，履带11包括绕设在底盘12上的爬行履带111和安装在爬行履带111前侧方的导向履带112，且导向履带112在爬行履带111水平设置时呈倾斜状。
42.载物板20可以用于承载货物或轮椅。载物板20的角度为载物板20与水平面的夹角，调节机构60可以带动载物板20转动，以使载物板20的角度位于平衡角范围内，防止载物板20上的货物或者轮椅倾翻。
43.支撑件31活动设置在底盘12内，用于支起底盘12，避免底盘12在末级楼梯倾翻。
44.台阶识别组件50用于识别履带11的位置，从而触发支撑件31在履带11位于末级楼梯的位置时伸出或收回，从而保持楼梯攀爬装置100的平衡。
45.在一个例子中，调节机构40接收到的驱动信号由人为触发生成。
46.具体地，在台阶识别组件50识别到末级楼梯后，楼梯攀爬装置100生成楼梯过渡提示，提醒用户按下预设开关，当该预设开关被按下时，楼梯攀爬装置100生成驱动信号，从而使调节机构40驱动支撑件31伸出或收回。其中，该楼梯过渡提示的方式包括但不限于灯光提示、语音提示。
47.在另一个例子中，调节机构40接收到的驱动信号由控制单元70生成。
48.具体地，控制单元70用于根据角度检测组件40的检测结果、台阶识别组件50的识
别结果以及履带11的运行状态，生成驱动信号，协同控制调节机构60驱动载物板20转动和驱动支撑件31伸出或者收回，以使楼梯攀爬装置100在运行过程中处于平衡状态。
49.进一步地，控制单元70具体用于：
50.在角度检测组件40检测到载物板20的角度不在平衡角范围内时，控制单元70控制调节机构60将载物板20的角度调节至平衡角范围，以使载物板20处于平衡状态。以及，在履带11到达末级楼梯时，控制单元70控制履带11运行，同时控制调节机构60驱动支撑件31从底盘12内伸出至接触末级楼梯面，以使楼梯攀爬装置100处于平衡状态。
51.可以理解的是，载物板20处于平衡状态是指载物板20的角度落在平衡角范围内，此时设置在载物板20上的货物或者轮椅不会倾翻。该平衡角范围可以为楼梯攀爬装置100出厂时设定，也可以根据用户需求、实际搬运场景设定，以防止在各种场景中货物发生倾翻。
52.在实际使用过程中，当角度检测组件40检测到载物板20的角度落在平衡角范围内时，调节机构60不动，载物板20的角度保持不变；当角度检测组件40检测到载物板20的角度不在平衡角范围内时，控制单元70根据二者的差值输出控制信号至调节机构60，以使调节机构60带动载物板20旋转，从而将载物板20的角度调节至平衡角范围内。
53.示例性地，假设载物板20的平衡角范围为∠1～∠2。若载物板20的角度小于∠1，偏离平衡角范围，则控制单元70根据二者的差值控制调节机构60驱动载物板20向上转动，直至满足载物板20的角度调节至∠1～∠2内。若载物板20的角度落在∠1～∠2内，则调节机构60不动，载物板20也保持不动。若载物板20的角度大于∠2，也偏离平衡角范围，则控制单元70根据二者的差值控制调节机构60驱动载物板20向下转动，直至满足载物板20的角度调节至∠1～∠2内。
54.进一步地，控制单元70不仅能够自动调节载物板20平衡，还能够调节机身平衡。
55.在履带11处于上楼模式时，若履带11的前端已经到达末级楼梯，为防止底盘12因处于末级楼梯导致楼梯攀爬装置100的重心偏移平衡位置，此时控制单元70控制支撑件31从底盘12内伸出，支撑件31接触末级楼梯面，从而将楼梯攀爬装置100的重心落在楼梯的平地侧，防止楼梯攀爬装置100得重心落在悬空的楼梯上而失衡倾翻。当履带11已经上完末级楼梯时，此时楼梯攀爬装置100的重心已经完全落在楼梯的平地侧，则可以控制支撑件31收回至底盘12内，从而将楼梯攀爬装置100切换为可任意推行的平地模式。
56.在履带11处于下楼模式时，若履带11的末端已经到达末级楼梯，此时控制单元70控制支撑件31从底盘12内伸出，支撑件31接触末级楼梯面，从而将楼梯攀爬装置100的重心落在楼梯的平地侧，防止楼梯攀爬装置100得重心落在悬空的楼梯上而失衡倾翻。在履带11下行两级楼梯后，此时楼梯攀爬装置100的重心已经完全落在楼梯侧，则可以控制支撑件31收回至底盘12内，从而使楼梯攀爬装置100继续下行。
57.需要说明的是，在调节过程中，载物板20翻转的速度、支撑件31伸出或者收回的速度均与履带11行进的速度同步协调。
58.具体地，在调节载物板20的角度过程中，协调控制履带11行进的速度。并且在调节机构60调节支撑件31的过程中，协调控制履带11行进的速度。
59.在一个实施例中，在调节机构60驱动载物板20转动、或者驱动支撑件31伸出或收回时，减小履带11的行进速度，直至调节完毕，恢复履带11原行进速度。
60.可以理解，在调节载物板20或支撑件31时，相应减少履带11的行进速度，能够减少楼梯攀爬装置100的晃动。在调节完毕后，恢复履带11原行进速度，又能使履带11保持较高的上下楼效率。
61.在一个实施例中，支撑件31包括支撑轮(如图1所示)或其他等效零件。
62.综上，本发明的楼梯攀爬装置100中，控制单元70根据角度检测组件40的检测结果、台阶识别组件50的识别结果以及履带11的运行状态，协调控制调节机构60驱动载物板20转动以及支撑件31伸出或者收回，不仅调节载物板20平衡，防止货物或者轮椅倾翻，还调节机身平衡，使得楼梯攀爬装置100整体在运行过程中始终处于平衡状态，防止机身倾翻，从而避免倾翻事故的发生。同时，本发明的楼梯攀爬装置100也无需依赖于操作者对机身重心把握是否准确，即可自动调节载物板20平衡和机身平衡，自动化程度高，安全性也更高。
63.请参阅图1，在某一个实施例中，支撑组件30还包括连接臂32，连接臂32的一端与底盘12铰接，连接臂32的另一端与支撑件31连接。调节机构60包括第一推杆61和第二推杆62。第一推杆61的一端与底盘12铰接，第一推杆61的另一端与载物板20铰接。第二推杆62的一端与底盘12铰接，第二推杆62的另一端与连接臂32铰接。控制单元70用于根据角度检测组件40的检测结果、台阶识别组件50的识别结果以及履带11的运行状态，生成控制第一推杆61和第二推杆62的驱动信号。
64.在本实施例中，第一推杆61通过伸缩长度以带动载物板20相对底盘12转动，第二推杆62通过伸缩长度以带动连接臂32相对底盘12转动，以使支撑件31从底盘12内伸出或者收回至底盘12内。因此，通过分别控制第一推杆61和第二推杆62的伸缩量，可以分别调节载物板20的夹角和支撑件31的位置。
65.在某一个实施例中，第一推杆61包括电动推杆、液压推杆、气动推杆或及其他直线动力元件。第二推杆62包括电动推杆、液压推杆、气动推杆或及其他直线动力元件。
66.在其他实施例中，也可以由人为触发生成控制第一推杆61和第二推杆62的驱动信号。
67.请继续参阅图1，在某一个实施例中，角度检测组件40包括第一角度检测件41，第一角度检测件41用于检测载物板20的角度。控制单元70用于根据第一角度检测件41输出的角度信号，判断载物板20的角度不在平衡角范围内时，控制第一推杆61伸缩，以使载物板20处于平衡状态。
68.在本实施例中，第一角度检测件41用于检测载物板20的角度，然后向控制单元70输出包含载物板20角度信息的角度信号，控制单元70根据角度信号判断载物板20的角度是否落在平衡角范围内。当判断载物板20的角度落在平衡角范围内时，控制单元70不输出控制信号至第一推杆61，载物板20的角度保持不变。当判断载物板20的角度不在平衡角范围内时，控制单元70根据二者的差值输出控制信号至第一推杆61，以使第一推杆61伸缩而带动载物板20旋转，从而将载物板20的角度调节至平衡角范围内。
69.在一个具体实施例中，第一角度检测件41设置在载物板20上，或者与载物板20刚性连接的部件上。
70.在一个具体实施例中，第一角度检测件41包括但不限于陀螺仪、加速度传感器或其他运动处理传感器。
71.在某一个实施例中，控制单元70用于：
72.在履带11到达末级楼梯时，控制履带11运行，同时控制第二推杆62从底盘12内伸出，以使支撑件31接触末级楼梯面而使楼梯攀爬装置100处于平衡状态。
73.本实施例中，当末级台阶识别件识别到履带11已经到达末级楼梯时，控制第二推杆62从底盘12内伸出，支撑件31接触末级楼梯面，从而将楼梯攀爬装置100的重心落在楼梯的平地侧，防止楼梯攀爬装置100的重心落在悬空的楼梯上而失衡倾翻。
74.请继续参阅图1，在某一个实施例中，台阶识别组件50包括末级台阶识别件，末级台阶识别件用于识别履带11是否到达末级楼梯，末级台阶识别件包括设置在底盘12上并贴近履带11的压力传感器51，压力传感器51的工作长度大于等于两级台阶边缘的间距并且小于三级台阶边缘的间距。
75.控制单元70用于在履带11处于上楼模式，并且接收到压力传感器51输出由受压改变为完全不受压的检测信号时，判断履带11到达末级楼梯。
76.在本实施例中，压力传感器51的受力情况反映履带11在运行过程中的压力分布情况，进而可以判断履带11所处的位置。
77.具体地，请结合图2至图8，由于压力传感器51的工作长度大于等于两级台阶边缘的间距，随着履带11的前进，当履带11从平地依次登上首级楼梯、多级中部楼梯、末级楼梯时，压力传感器51检测到的状态依次为：前端和后端完全不受压
‑‑
前端受压，后端不受压
‑‑
前端、后端均受压(或前端、后端轮流受压)
‑‑
前端不受压，后端受压
‑‑
前端和后端完全不受压。可见，如图3和图4所示，当压力传感器51由受压改变为完全不受压时，表明履带11已经到达末级楼梯。因此，通过压力传感器51检测到的受力情况可以识别履带11是否到达末级楼梯。
78.如图4和图5所示，当识别履带11到达末级楼梯后，控制单元70根据压力传感器51输出的检测信号，控制第二推杆62从底盘12内伸出，支撑件31接触末级楼梯面，从而将楼梯攀爬装置100的重心落在楼梯的平地侧，防止楼梯攀爬装置100的重心落在悬空的楼梯上而失衡倾翻。
79.如图6至图8所示，当履带11已经上完末级楼梯时，楼梯攀爬装置100的重心已经完全落在楼梯的平地侧，则可以控制第二推杆62收缩，以使支撑件31收回至底盘12内，从而将楼梯攀爬装置100切换为可任意推行的平地模式。
80.在某一个实施例中，压力传感器51包括条形压力传感器，条形压力传感器沿履带11的行进方向分布。
81.在本实施例中，条形压力传感器沿履带11的行进方向分布，其前端靠近履带11的前端(按照履带11的前进方向将履带11划分成前端和后端)，其后端靠近履带11的末端。
82.在实际操作过程中，条形压力传感器与楼梯边缘接触的部分受压，与楼梯边缘不接触的部分则不受压，因此当条形压力传感器从部分受压改变为完全不受压时，则表明履带11已经到达末级楼梯。
83.在另外一个实施例中，压力传感器51包括多个单点压力传感器，多个单点压力传感器沿履带11的行进方向呈条状密集分布。
84.在本实施例中，由于多个单点压力传感器沿履带11的行进方向并且呈条状密集分布，因此多个单点压力传感器能够检测履带11部分距离的压力分布，进而判断履带11所处的位置。
85.具体地，在楼梯攀爬装置100上楼过程中，前端部分的单点压力传感器先与楼梯边缘接触受压，后端部分的单点压力传感器还未与楼梯边缘接触受压，然后前端部分的单点压力传感器和后端部分的单点压力传感器轮流与楼梯边缘接触受压。当履带11到达末级楼梯时，前端部分的单点压力传感器和后端部分的单点压力传感器均不受压。因此，当接收到所有单点压力传感器均不受压的检测信号时，可以判断履带11已经到达末级楼梯。
86.请参阅图1，在某一个实施例中，台阶识别组件50还包括缓冲件52，缓冲件52设置在底盘12与履带11之间，压力传感器51设置在缓冲件52上并贴近履带11。
87.在履带11运行过程中，履带11会与底盘12的焊接支架摩擦，影响履带11的行进速度。
88.为解决以上问题，本实施例通过在底盘12与履带11之间设置缓冲件52，可以降低上楼时履带11与焊接支架的摩擦。而压力传感器51安装在缓冲件52上靠近履带11的位置，可采集履带11的受力分布情况。
89.进一步地，缓冲件52一直从底盘12的前端延伸至底盘12的末端，能够减小整条履带11与底盘12的摩擦。
90.在某一个具体实施例中，缓冲件52包括尼龙垫块。
91.由于尼龙垫块耐磨性能优越，能增加履带11和底盘12的焊接支架的使用寿命，同时由于其重量轻、方便安装，因此不会大幅增加楼梯攀爬装置100的重量。
92.在其他实施例中，缓冲件52还可以为其他结构，在此不做具体限定。
93.在某一个实施例中，楼梯攀爬装置100还包括柔性件，柔性件填充在缓冲件52与压力传感器51之间。
94.在本实施例中，柔性件为柔性材料。当把压力传感器51安装在尼龙垫块对应的位置上时，在缓冲件52(传感器安装面的一侧)与底盘12的焊接支架之间垫入一定量的柔性材料，来保证每个压力传感器51在信号输入时均能充分受压，同时不至于损坏压力传感器51。
95.在某一个实施例中，压力传感器51对称分布在两侧的履带11上。
96.在本实施例中，由于履带11分别位于底盘12的左右两侧，压力传感器51可以对称分布在两侧的履带11上，每一侧压力传感器51独立的信号输入，这样可以保证爬楼机在楼梯上发生偏移时(一侧压力传感器51触发，另一侧压力传感器51还没触发)进行调整，使两侧压力传感器51同时触发再进行下一步动作。
97.在上述实施例中，通过压力传感器51的受力情况可以识别履带11到达末级楼梯，进而直接触发楼梯攀爬装置100启动末级楼梯处理方案。
98.在其他实施例中，也可以通过其他方式辅助触发楼梯攀爬装置100启动末级楼梯处理方案。
99.请参阅图1，在某一个实施例中，末级台阶识别件还包括测距传感器55，测距传感器55用于检测履带11的行进方向上是否有障碍物。控制单元70用于在测距传感器55检测到履带11的行进方向上无障碍物时，判断履带11到达末级楼梯。
100.在本实施例中，测距传感器55用于检测该点特定方向是否有障碍物，以判断履带11的行进方向上是否有楼梯，若有，则判断履带11还未到达末级楼梯；若无，则判断履带11已经到达末级楼梯，从而触发楼梯攀爬装置100启动末级楼梯处理方案。
101.需要说明的是，本实施例中的测距传感器55包括但不限于水平的红外测距传感器
或超声测距传感器。
102.请参阅图1，在某一个实施例中，末级台阶识别件还包括第一开关53，第一开关53设置在底盘12上并贴近履带11，同时靠近压力传感器51的末端。控制单元70用于：
103.在履带11处于上楼模式，并且依次接收到压力传感器51输出由受压改变为完全不受压的检测信号和第一开关53输出受压状态发生改变的开关信号时，判断履带11到达末级楼梯。
104.在本实施例中，第一开关53用于触发楼梯攀爬装置100启动末级楼梯处理方案。
105.具体地，第一开关53靠近压力传感器51设置，当压力传感器51由受压变成完全不受压时，此时不直接触发启动末级楼梯处理方案，而是当第一开关53也输出开关信号时，才触发启动末级楼梯处理方案，开关触发更加快速精准。
106.在履带11上行末级楼梯的过程中，压力传感器51的每个位置会依次接触末级楼梯，而第一开关53也会与末级楼梯接触，并输出受压状态发生改变的开关信号，例如由不受压变成受压或者由受压变成不受压。控制单元70在接收到的压力传感器51输出由受压改变为完全不受压的检测信号和第一开关53输出受压状态发生改变的开关信号后，控制支撑件31伸出，以使支撑件31支撑楼梯攀爬装置100，此时履带11继续上行。当履带11上完末级楼梯后，控制单元70控制第二推杆62收缩，以使支撑件31收回至底盘12内。
107.在一个具体实施例中，第一开关53包括但不限于单点压力传感器或机械触点开关。
108.请参阅图1，在某一个实施例中，角度检测组件40还包括第二角度检测件42，第二角度检测件42用于检测底盘12的角度。台阶识别组件50还包括第二开关54，第二开关54设置在底盘12上并贴近履带11，同时与第一开关53间隔，用于检测履带11的受压情况。
109.在本实施例中，底盘12的角度为底盘12与水平面的夹角，通常情况下底盘12位于平地时的角度为0
°
，但也可以是十几度等其它的角度。
110.第二角度检测件42用于检测上下楼时底盘12的角度。在一个实施例中，第二角度检测件42设置在底盘12上，或者设置在与底盘12刚性连接的部件上。
111.第二开关54设置在底盘12上，当履带11行进至该位置时，第二开关54输出开关信号，例如由不受压变成受压的开关信号或者由受压变成不受压的开关信号，该开关信号用于进一步触发控制单元70控制第二推杆62的伸缩量。
112.在某一个实施例中，控制单元70还用于：
113.在履带11处于上楼模式，并到达末级楼梯时，控制第二推杆62从底盘12内伸出，以使支撑件31伸出至接触末级楼梯面而使楼梯攀爬装置100处于平衡状态；
114.控制履带11上行，并控制第二推杆62继续伸出；
115.在履带11与末级楼梯的接触位置由受压变为不受压，或者底盘12的角度开始发生变化时，将接触位置由受压变为不受压时或者底盘12的角度开始变化时底盘12的临界角度作为第一预设角，第一预设角与楼梯倾角相等；
116.控制履带11继续行进，同时控制第二推杆62继续伸出，以使底盘12的角度保持为第一预设角；
117.控制履带11继续行进，直至履带11已经上完末级楼梯时，控制第二推杆62收缩，以使支撑件31收回至底盘12内。
118.具体地，假设楼梯倾角为∠3。在上楼过程中，当履带11从低平地依次登上首级楼梯、多级中部楼梯、末级楼梯、高平地时，底盘12的角度依次为：0
°
、由0
°
增加至∠3、保持∠3、由∠3减小至0
°
、保持为0
°
。
119.本实施例中结合履带11的运行状态和底盘12的角度，在履带11上完末级楼梯前，提前控制第二推杆62伸出，支撑件31预先着地，以使底盘12的角度保持与楼梯倾角∠3相等的第一预设角，然后再配合履带11的行走速度，控制第二推杆62继续伸出或者收缩，从而完成末级楼梯上楼操作。
120.在某一个实施例中，控制单元70还用于：
121.在履带11处于上楼模式，并到达末级楼梯时，控制第二推杆62从底盘12内伸出，以使支撑件31伸出至接触末级楼梯面而使楼梯攀爬装置100处于平衡状态；
122.控制履带11上行，并控制第二推杆62继续伸出；
123.在接收到第一开关53输出由受压变为不受压的开关信号，或者第二角度检测件42检测到底盘12的角度开始发生变化时，将第一开关53由受压变为不受压时或者底盘12的角度开始变化时底盘12的临界角度作为第一预设角，同时控制履带11继续运行，并控制第二推杆62继续伸出，以使底盘12的角度保持为第一预设角；在接收到第二开关54输出受压状态发生改变的开关信号时，控制履带11继续运行，同时控制第二推杆62的伸出量不变，以使楼梯攀爬装置100整体处于平衡状态；
124.控制履带11继续行进，直至履带11已经上完末级楼梯时，控制第二推杆62收缩，以使支撑件31收回至底盘12内。
125.本实施例中，考虑到上下楼时，履带11的不同位置与末级楼梯边缘接触时，楼梯攀爬装置100的重心偏移情况不同，因此，可以结合第二开关54输出的开关信号、履带11的运行状态、第二角度检测件42的检测结果综合控制上下楼时支撑件31的伸缩量，以使楼梯攀爬装置100在上下楼时整体均处于平衡状态。
126.具体地，假设楼梯倾角为∠3。在上楼过程中，当履带11从低平地依次登上首级楼梯、多级中部楼梯、末级楼梯、高平地时，第二角度检测件42检测到的底盘12的角度依次为：0
°
、由0
°
增加至∠3、保持∠3、由∠3减小至0
°
、保持为0
°
。对应地，在下楼过程中，当履带11从高平地依次下行至末级楼梯、多级中部楼梯、首级楼梯、低平地时，第二角度检测件42检测到的底盘12的角度依次为：0
°
、由0
°
增加至∠3、保持∠3、由∠3减小至0
°
、保持为0
°
。
127.可以理解，在实际运行过程中，当履带11到达末级楼梯时，无论是上楼操作中底盘12的角度由∠3减小至0
°
，还是下楼操作中底盘12的角度由0
°
增加至∠3，若减小速度或者增加速度过快，都极易导致楼梯攀爬装置100处于失衡。
128.因此，本实施例中结合履带11的运行状态和第二角度检测件42检测到的底盘12的角度，在履带11上完末级楼梯前，提前控制第二推杆62伸出，支撑件31预先着地，以使底盘12的角度过渡至与楼梯倾角相等的第一预设角，然后再配合履带11的行走速度，控制第二推杆62继续伸出或者收缩，从而完成末级楼梯上楼操作。
129.为更好地理解本发明的楼梯攀爬装置100结构及其控制逻辑，如图1至图8所示，结合压力传感器51、第一开关53、第二开关54、第一角度检测件41、第二角度检测件42的检测结果，楼梯攀爬装置100上楼的工作流程如下：
130.(1)楼梯攀爬装置100靠近首级台阶边缘，准备上楼。
131.(2)控制履带11上行至中部楼梯，此时底盘12与楼梯平行。
132.(3)当检测到压力传感器51由受压改变为完全不受压，并且第一开关53受压时，判断履带11已经到达末级楼梯，从而触发上楼末级楼梯处理方案，控制单元70控制履带11继续上行，同时控制第二推杆62从底盘12内伸出，支撑件31伸出并接触到末级楼梯面而使楼梯攀爬装置100处于平衡状态。同时第一角度检测件41监测载物板20的角度以使其始终保持在平衡角范围内。
133.其中，支撑件31伸出至接触末级楼梯面判断标准为：
134.①
当支撑件31支撑起底盘12，直至履带11脱离与末级楼梯边缘的接触时，压力传感器51的末端或者第一开关53会由受压变为不受压，此时底盘12的角度也会由原先与楼梯倾角∠3平行的角度，开始逐渐增大；
135.②
第二角度检测件42检测到底盘12的角度开始发生变化时，对该临界角度a进行记忆，此时a与楼梯倾角∠3相等。
136.(4)控制履带11继续进行上行，控制单元70控制第二推杆62不断伸出，以保证第二角度检测件42检测到底盘12的角度a(即上述的第一预设角)保持不变。
137.(5)当控制单元70接收到第二开关54输出受压状态发生改变的开关信号时，控制履带11继续运行，同时控制第二推杆62的伸出量不变，此时底盘12开始相对末级楼梯翻转，第二角度检测件42检测到底盘12的角度从a开始减小。
138.(6)当履带11上完末级楼梯后，控制单元70控制第二推杆62逐渐收缩，以使支撑件31收回至底盘12内，而第二角度检测件42检测到底盘12的角度逐渐减小至0
°
，直至底盘12的角度保持为0
°
，从而完成末级楼梯处理。
139.在某一个实施例中，控制单元70还用于：
140.在履带11处于下楼模式，并到达末级楼梯时，控制第二推杆62从底盘12内伸出，以使支撑件31伸出至接触末级楼梯面而使所述楼梯攀爬装置处于平衡状态；
141.控制履带11下行，并控制第二推杆62继续伸出；
142.在履带11与末级楼梯的接触位置由受压变为不受压时，将接触位置由受压变为不受压时底盘12的临界角度作为第二预设角，第二预设角与楼梯倾角相等，控制履带11继续下行和支撑件31收回，同时保持底盘12的角度为第二预设角，直至支撑件31完全收回至底盘12内。
143.在本实施例中，当楼梯攀爬装置100移动至末级楼梯边缘时，通过伸出支撑件31，支撑起底盘12，随着第二推杆62的不断伸出，履带11与末级楼梯的接触位置逐渐由受压变为不受压，将当前底盘12的临界角度作为第二预设角c，因为第二预设角c与楼梯倾角∠3相等，则能够使底盘12的角度保持与楼梯倾角∠3相等。
144.因此，本实施例中结合履带11的压力分布情况和底盘12的角度，在履带11下完末级楼梯前，提前将底盘12的角度过渡至第二预设角c(此时底盘12与楼梯平行)，实现履带11末级楼梯平衡过渡。
145.在某一个实施例中，控制单元70还用于：
146.在履带11处于下楼模式，并到达末级楼梯时，控制第二推杆62从底盘12内伸出，直至支撑件31接触末级楼梯面，并且第二角度检测件42检测到底盘12的角度到达第三预设角；
147.控制履带11下行，直至在接收到第二开关54输出受压状态发生改变的开关信号时，控制履带11停止运行，同时控制第二推杆62继续伸出；
148.在接收到第二开关54输出由受压变为不受压的开关信号时，将第二角度检测件42当前检测到的底盘12的临界角度作为第二预设角，第二预设角与楼梯倾角相等，同时控制履带11继续运行，同时控制第二推杆62收缩，以使底盘12的角度保持为第二预设角；
149.在接收到第一开关53输出受压状态发生改变的开关信号时，控制履带11继续运行，同时控制第二推杆62继续收缩，以使支撑件31收回至底盘12内。
150.本实施例中结合履带11的运行状态和第二角度检测件42检测到的底盘12的角度，在履带11下完末级楼梯前，提前控制第二推杆62伸出，支撑件31预先着地，以使底盘12的角度先过渡至与楼梯倾角相等的第三预设角，然后再配合履带11的行走速度，控制第二推杆62继续伸出或者收缩，从而完成末级楼梯下楼操作。
151.为更好地理解本发明的楼梯攀爬装置100结构及其控制逻辑，如图1至图8所示，结合压力传感器51、第一开关53、第二开关54、第一角度检测件41、第二角度检测件42的检测结果，楼梯攀爬装置100下楼的工作流程如下：
152.(1)第一推杆61和第二推杆62均收缩到底盘12的最里面，楼梯攀爬装置100移动至末级楼梯，准备下楼。
153.(2)先控制第二推杆62提前伸出，使支撑件31伸出并接触到末级楼梯面，直至第二角度检测件42识别到底盘12的角度为第三预设角b，其中第三预设角b小于等于楼梯倾角∠3。此时，第一推杆61也同步伸出，同步协调保证载物板20的平衡。
154.(3)控制履带11开始沿着末级楼梯下行，支撑件31辅助在平地移动，直至在控制单元70控制接收到第二开关54输出受压状态发生改变的开关信号时，控制履带11停止前行，并控制第二推杆62继续伸出，在此过程中底盘12的角度由角b逐渐增大；
155.(4)当底盘12的角度增大到使履带11与末级楼梯边缘的接触位置由受压变为不受压时，第二开关54输出由受压变为不受压的开关信号，此时第二角度检测件42记录此时底盘12的临界角度，并作为第二预设角c，其中该临界角度与楼梯倾角∠3相等。同时，控制单元70控制履带11继续运行，同时控制第二推杆62开始收缩，以使底盘12的角度保持为第二预设角c。
156.(5)控制履带11继续沿着末级楼梯下行，在第一开关53输出受压状态发生改变的开关信号时，控制履带11继续运行，协同控制第二推杆62继续收缩，直至支撑件31完全收回至底盘12内，完成末级楼梯下楼处理。
157.在本实施例中，当楼梯攀爬装置100移动至末级楼梯边缘时，通过伸出支撑件31，将底盘12的角度先过渡至第三预设角b，然后在履带11下行过程中，支撑件31继续伸出而顶起底盘12，直至底盘12的角度开始变化时，控制支撑件31的伸出量，使底盘12的角度维持在第二预设角c(此时底盘12与楼梯平行)，实现履带11末级楼梯平衡过渡。
158.相较于将底盘12的角度从0增加至c，本实施例将底盘12的角度从0增加至b，然后再从b增加至c，底盘12翻转平缓，有利于实现楼梯攀爬装置100的整体平衡。
159.此外，不同的楼梯倾角∠3对应的底盘12的角度开始变化的角度不同，第二角度检测件42能够检测第二开关54由受压变为不受压时底盘12的临界角度，因此对于不同的楼梯倾角∠3，第二角度检测件42均能够检测出来并反馈第二预设角c，以使底盘12保持以第二
预设角c下行，从而使楼梯攀爬装置100到达平衡状态。
160.在一个具体实施例中，第二角度检测件42包括但不限于陀螺仪、加速度传感器或其他运动处理传感器。
161.请参阅图6，在一个具体实施例中，台阶识别组件还包括用于采集履带11的末端受力情况的第三开关56，第三开关56设置在底盘12靠近地面的末端位置，以识别履带11是否到达末级楼梯。其中，第三开关56包括但不限于单点压力传感器或机械触点开关。
162.在履带11处于上楼模式过程中，若判断履带11的前端已经到达末级楼梯，则进一步判断第三开关56是否受压，以判断履带11的末端是否受压，若是，则判断履带11已经上完末级楼梯，若否，则判断履带11还未上完末级楼梯。
163.在履带11处于下楼模式过程中，若第三开关56受压，则表明履带11的末端已经到达末级楼梯边缘，此时控制单元70控制第二推杆62从底盘12内伸出，直至支撑件31接触末级楼梯面，然后执行具体的下楼末级楼梯处理方案。
164.在其他实施例的下楼操作中，也可由操作人员判断是否到达末级楼梯边缘，若是，则向控制单元70发出指令，以使控制单元70控制第二推杆62从底盘12内伸出，直至支撑件31接触末级楼梯面，然后执行具体的下楼末级楼梯处理方案。
165.在某一个实施例中，底盘12与履带11的接触面存在长边中心线，第二开关54位于第一开关53与该长边中心线之间。
166.可以理解，由于履带11分别位于底盘12的左右两侧，因此底盘12与履带11存在2个接触面，每个接触面均存在长边中心线，第二开关54位于第一开关53与任一长边中心线之间，无论是上楼触发控制单元70控制履带11继续运行，同时控制第二推杆62的伸出量不变，还是下楼时触发控制单元70控制履带11继续运行，同时控制第二推杆62收缩以使底盘12的角度保持为第二预设角，均能使楼梯攀爬装置100过渡平稳。
167.在一个具体实施例中，第二开关54包括但不限于单点压力传感器或机械触点开关。
168.由于楼梯制式的差异或者建造差异，不同楼梯之间仍存在差别，例如两级台阶边缘间距不同，有些楼梯的两级台阶边缘间距较大，而有些楼梯的两级台阶边缘间距较小，因此，若压力传感器51的工作长度固定不变，则有可能出现覆盖不了两级台阶边缘的情况。
169.为解决上述问题，请参阅图9，在某一个实施例中，楼梯攀爬装置100还包括伸缩机构80，伸缩机构80设置在底盘12上，压力传感器51设置在伸缩机构80上，伸缩机构80能够调节压力传感器51的工作长度。
170.在本实施例中，压力传感器51实际的总长度大于等于压力传感器51的工作长度。其中，压力传感器51的工作长度是指压力传感器51实际能够接触履带11的长度，以采集履带11与楼梯边缘的压力分布情况。
171.因此，针对不同间距的楼梯，操作者可以通过伸缩机构80调节压力传感器51的工作长度，使得压力传感器51实际的工作长度大于等于两级台阶边缘的间距并且小于三级台阶边缘的间距，从而至少覆盖两级台阶边缘。
172.在一个实施例中，底盘12与履带11之间填充有缓冲件52，缓冲件52开设有凹槽，伸缩机构80容纳于凹槽内。
173.在一个实施例中，台阶识别组件50还包括第一开关53和第二开关54，第一开关53
设置在伸缩机构80上并靠近压力传感器51的末端，第二开关54设置在底盘12上并且与第一开关53间隔。
174.请继续参阅图9，在某一个实施例中，伸缩机构80包括滚动轴81、轨道82和档位调节件83。滚动轴81设置在底盘12的内侧。轨道82绕设在滚动轴81的两侧，轨道82的其中一部分暴露于底盘12的外侧并贴近履带11，另外一部分内藏于底盘12的内侧，压力传感器51设置在轨道82上。档位调节件83与轨道82连接，并且用于调节轨道82与履带11的相对位置，以改变压力传感器51接触履带11的长度。
175.在本实施例中，滚动轴81用于改变轨道82的延伸方向，使轨道82的一部分暴露于底盘12的外侧并贴近履带11，一部分内藏于底盘12内侧。档位调节件83用于对轨道82施加拉力，以改变轨道82相对底盘12的位置，当轨道82相对底盘12的位置改变时，设置在轨道82上的压力传感器51接触履带11的长度也会改变。
176.在一个具体实施例中，档位调节件83可以为自动调节档位结构，例如电机。示例性地，电机设置在底盘12的内侧，并且电机的输出轴与滚动轴81传动连接，轨道82与滚动轴81传动连接。当操作者需要调节压力传感器51的工作长度时，启动电机，电机正向或者逆向转动而带动滚动轴81转动，滚动轴81带动轨道82相对履带11内缩或外伸一段距离，改变了压力传感器51接触履带11的长度，以使压力传感器51改变后的工作长度能够与楼梯间距相适应。
177.在另一个具体实施例中，档位调节件83还可以为机械调节档位结构，例如销钉与档位通孔。示例性地，销钉与轨道82连接，当销钉插设在不同位置的档位卡扣时，轨道82暴露于底盘12的外侧并贴近履带11的长度不同。当操作者需要调节压力传感器51的工作长度时，将销钉插设在合适的档位通孔上，轨道82相对履带11内缩或外伸一段距离，以使压力传感器51改变后的工作长度能够与楼梯间距相适应。
178.在其他实施例中，当操作者需要调节压力传感器51的工作长度时，也可以直接人为调节压力传感器51的工作长度，并固定调节后压力传感器51的工作长度。
179.请参阅图1，在某一个实施例中，楼梯攀爬装置100还包括扶手90，扶手90与底盘12铰接，并且与载物板20固接。扶手90上安装有启动按钮，启动按钮与控制单元70电性连接。
180.在本实施例中，扶手90便于操作者操作。在实际使用过程中，操作者通过启动按钮启动楼梯攀爬装置100，从而进行上下楼操作。
181.请参阅图1，在某一个实施例中，楼梯攀爬装置100还包括辅助轮110，辅助轮110设置在载物板20的末端，在辅助轮110和支撑件31均着地时，履带11被抬升远离地面。
182.在本实施例中，辅助轮110用于辅助支撑件31实现楼梯攀爬装置100便携移动。
183.具体地，如图3至图7所示，辅助轮110设置在载物板20的末端，在履带11上下楼运行过程中，辅助轮110因载物板20保持在平衡角范围内而被抬升。如图2或者图8所示，当履带11到达平地时，辅助轮110着地，履带11被抬升远离地面，以辅助轮110和支撑件31的形式前进。
184.请参阅图10，本发明实施例还提供一种楼梯攀爬装置的控制方法，应用于如上述任意一个实施例中的楼梯攀爬装置100，控制方法包括以下步骤：
185.s10、根据角度检测组件40的检测结果、台阶识别组件50的识别结果以及履带11的运行状态，协同控制调节机构60驱动载物板20转动、驱动支撑件31伸出或者收回，以使履带
11在运行过程中楼梯攀爬装置100处于平衡状态。
186.本实施例中的楼梯攀爬装置的控制方法不仅能够自动调节载物板20平衡，还能够调节机身平衡。
187.请参阅图11，在某一个实施例中，步骤s10具体包括以下步骤：
188.s11、在角度检测组件40检测到载物板20的角度不在平衡角范围内时，控制调节机构60将载物板20的角度调节至平衡角范围，以使载物板20处于平衡状态；
189.s12、在台阶识别组件50识别到履带11到达末级楼梯时，控制履带11继续运行，同时控制调节机构60驱动支撑件31从底盘12内伸出至接触末级楼梯面，以使楼梯攀爬装置100处于平衡状态。
190.可以理解的是，载物板20处于平衡状态是指载物板20的角度落在平衡角范围内，此时设置在载物板20上的货物或者轮椅不会倾翻。该平衡角范围可以为楼梯攀爬装置100出厂时设定，也可以根据用户需求、实际搬运场景设定，以防止在各种场景中货物发生倾翻。
191.在实际使用过程中，当角度检测组件40检测到载物板20的角度落在平衡角范围内时，调节机构60不动，载物板20的角度保持不变；当角度检测组件40检测到载物板20的角度不在平衡角范围内时，控制单元70根据二者的差值输出控制信号至调节机构60，以使调节机构60带动载物板20旋转，从而将载物板20的角度调节至平衡角范围内。
192.示例性地，假设载物板20的平衡角范围为∠1～∠2。若载物板20的角度小于∠1，偏离平衡角范围，则控制单元70根据二者的差值控制调节机构60驱动载物板20向上转动，直至满足载物板20的角度调节至∠1～∠2内。若载物板20的角度落在∠1～∠2内，则调节机构60不动，载物板20也保持不动。若载物板20的角度大于∠2，也偏离平衡角范围，则控制单元70根据二者的差值控制调节机构60驱动载物板20向下转动，直至满足载物板20的角度调节至∠1～∠2内。
193.进一步地，控制单元70不仅能够自动调节载物板20平衡，还能够调节机身平衡。
194.在履带11处于上楼模式时，若履带11的前端已经到达末级楼梯，为防止底盘12因处于末级楼梯导致楼梯攀爬装置100的重心偏移平衡位置，此时控制单元70控制支撑件31从底盘12内伸出，支撑件31接触末级楼梯面，从而将楼梯攀爬装置100的重心落在楼梯的平地侧，防止楼梯攀爬装置100得重心落在悬空的楼梯上而失衡倾翻。
195.当履带11已经上完末级楼梯时，楼梯攀爬装置100的重心已经完全落在楼梯的平地侧，则可以控制支撑件31收回至底盘12内，从而将楼梯攀爬装置100切换为可任意推行的平地模式。
196.在履带11处于下楼模式时，若履带11的末端已经到达末级楼梯，此时控制单元70控制支撑件31从底盘12内伸出，支撑件31接触末级楼梯面，从而将楼梯攀爬装置100的重心落在楼梯的平地侧，防止楼梯攀爬装置100得重心落在悬空的楼梯上而失衡倾翻。在履带11下行两级楼梯后，此时楼梯攀爬装置100的重心已经完全落在楼梯侧，则可以控制支撑件31收回至底盘12内，从而使楼梯攀爬装置100继续下行。
197.需要说明的是，在调节过程中，载物板20翻转的速度、支撑件31伸出或者收回的速度均与履带11行进的速度同步协调。
198.具体地，在调节载物板20的角度过程中，协调控制履带11行进的速度。并且在调节
机构60调节支撑件31的过程中，协调控制履带11行进的速度。
199.在一个实施例中，在调节机构60驱动载物板20转动、或者驱动支撑件31伸出或收回时，减小履带11的行进速度，直至调节完毕，恢复履带11原行进速度。
200.可以理解，在调节载物板20或支撑件31时，相应减少履带11的行进速度，能够减少楼梯攀爬装置100的晃动。在调节完毕后，恢复履带11原行进速度，又能使履带11保持较高的上下楼效率。
201.综上，本发明的楼梯攀爬装置的控制方法中，根据角度检测组件40的检测结果、台阶识别组件50的识别结果以及履带11的运行状态，协调控制调节机构60驱动载物板20转动以及支撑件31伸出或者收回，不仅调节载物板20平衡，防止货物或者轮椅倾翻，还调节机身平衡，使得楼梯攀爬装置100整体在运行过程中始终处于平衡状态，防止机身倾翻，从而避免倾翻事故的发生。同时，本发明的楼梯攀爬装置100的控制方法也无需依赖于操作者对机身重心把握是否准确，即可自动调节载物板20平衡和机身平衡，自动化程度高，安全性也更高。
202.在某一个实施例中，步骤s11中的在角度检测组件40检测到载物板20的角度不在平衡角范围内时，控制调节机构60将载物板20的角度调节至平衡角范围内，以使载物板20处于平衡，具体包括以下步骤：
203.在根据角度检测组件40的第一角度检测件41输出的角度信号，判断载物板20的角度不在平衡角范围内时，控制调节机构60的第一推杆61伸缩，以使载物板20的角度调节至平衡角范围内。
204.其中，第一角度检测件41设置在载物板20上，第一推杆61的一端与底盘12铰接，第一推杆61的另一端与载物板20连接。
205.在本实施例中，第一角度检测件41检测载物板20的角度，然后向控制单元70输出包含载物板20角度信息的角度信号，控制单元70根据角度信号判断载物板20的角度是否落在平衡角范围内。当判断载物板20的角度落在平衡角范围内时，控制单元70不输出控制信号至第一推杆61，载物板20的角度保持不变；当判断载物板20的角度不在平衡角范围内时，控制单元70根据二者的差值输出控制信号至第一推杆61，以使第一推杆61伸缩而带动载物板20旋转，从而将载物板20的角度调节至平衡角范围内。
206.请参阅图12，在某一个实施例中，步骤s12中的在台阶识别组件50识别到履带11到达末级楼梯时，控制履带11运行，同时控制调节机构60驱动支撑件31从底盘12内伸出至接触末级楼梯面，以使楼梯攀爬装置100处于平衡状态，具体包括以下步骤：
207.s121、在履带11处于上楼模式，并且台阶识别组件50的末级台阶识别件识别到履带11到达末级楼梯时，控制调节机构60的第二推杆62从底盘12内伸出，以使支撑件31接触末级楼梯面而使楼梯攀爬装置100处于平衡状态；
208.s122、控制履带11继续行进，直至履带11已经上完末级楼梯时，控制第二推杆62收缩，以使支撑件31收回至底盘12内。
209.其中，第二推杆62的一端与底盘12铰接，第二推杆62的另一端与连接臂32连接。
210.如图4和图5所示，当识别履带11到达末级楼梯后，控制单元70根据压力传感器51输出的检测信号，控制第二推杆62从底盘12内伸出，支撑件31接触末级楼梯面，从而将楼梯攀爬装置100的重心落在楼梯的平地侧，防止楼梯攀爬装置100的重心落在悬空的楼梯上而
失衡倾翻。
211.如图6至图8所示，当履带11已经上完末级楼梯时，此时楼梯攀爬装置100的重心已经完全落在楼梯的平地侧，则可以控制第二推杆62收缩，以使支撑件31收回至底盘12内，从而将楼梯攀爬装置100切换为可任意推行的平地模式。
212.在某一个实施例中，步骤s12中的履带11处于上楼模式，并且台阶识别组件50的末级台阶识别件识别履带11到达末级楼梯，具体包括以下方式：
213.当检测到末级台阶识别件的压力传感器51由受压改变为完全不受压时，判断履带11到达末级楼梯；其中，压力传感器51设置在底盘12上并贴近履带11，并且压力传感器51的工作长度大于等于两级台阶边缘的间距并且小于三级台阶边缘的间距；
214.或者，当依次检测到压力传感器51由受压改变为完全不受压以及台阶识别组件50的第一开关53受压状态发生改变时，判断履带11到达末级楼梯；其中，第一开关53设置在底盘12上并贴近履带11，同时靠近压力传感器51的末端；
215.或者，当台阶识别组件50的测距传感器55检测到履带11的行进方向上无障碍物时，判断履带11到达末级楼梯。
216.在本实施例中，触发控制单元70执行末级楼梯处理方案有多种方式。
217.其中一种触发方式为压力传感器51直接触发，当压力传感器51由受压改变为完全不受压时，判断履带11到达末级楼梯，进而触发末级楼梯处理方案。
218.另外一种触发方式为压力传感器51和第一开关53双条件触发，当依次识别到压力传感器51由受压改变为完全不受压，并且第一开关53受压状态发生改变时，判断履带11到达末级楼梯，进而触发末级楼梯处理方案。
219.还有一种触发方式为测距传感器55触发，当测距传感器55检测到履带11的行进方向上无障碍物时，判断履带11到达末级楼梯，进而触发末级楼梯处理方案。
220.请参阅图13，在某一个实施例中，在步骤s121之后，在步骤s122之前，步骤s12具体还包括以下步骤：
221.s123、在接收到台阶识别组件50的第一开关53输出由受压变为不受压的开关信号，或者接收到角度检测组件40的第二角度检测件42检测到底盘12的角度开始变化的角度信号时，将第一开关53由受压变为不受压时或者底盘12的角度开始变化时底盘12的临界角度作为第一预设角，所述第一预设角与楼梯倾角相等，同时控制履带11继续运行，并控制第二推杆62继续伸出，以使底盘12的角度保持为第一预设角；
222.s124、在接收到台阶识别组件50的第二开关54输出受压状态发生改变的开关信号时，控制履带11继续运行，同时控制第二推杆62的伸出量不变，以使楼梯攀爬装置100整体处于平衡状态。
223.在本实施例中，底盘12的角度为底盘12与水平面的夹角，通常情况下底盘12位于平地时的角度为0
°
，但也可以是十几度等其它的角度。第二角度检测件42用于检测上下楼时底盘12的角度。
224.第二开关54设置在底盘12上，当履带11行进至该位置时，第二开关54输出开关信号，该开关信号用于进一步触发控制单元70控制第二推杆62的伸缩量。
225.考虑到上下楼时，履带11的不同位置与末级楼梯边缘接触时，楼梯攀爬装置100的重心偏移情况不同，因此，可以结合第二开关54输出的开关信号、履带11的运行状态、第二
角度检测件42的检测结果综合控制上下楼时支撑件31的伸缩量，以使楼梯攀爬装置100在上下楼时整体均处于平衡状态。
226.具体地，假设楼梯倾角为∠3。在上楼过程中，当履带11从低平地依次登上首级楼梯、多级中部楼梯、末级楼梯、高平地时，第二角度检测件42检测到的底盘12的角度依次为：0
°
、由0
°
增加至∠3、保持∠3、由∠3减小至0
°
、保持为0
°
。对应地，在下楼过程中，当履带11从高平地依次下行至末级楼梯、多级中部楼梯、首级楼梯、低平地时，第二角度检测件42检测到的底盘12的角度依次为：0
°
、由0
°
增加至∠3、保持∠3、由∠3减小至0
°
、保持为0
°
。
227.可以理解，在实际运行过程中，当履带11到达末级楼梯时，无论是上楼操作中底盘12的角度由∠3减小至0
°
，还是下楼操作中底盘12的角度由0
°
增加至∠3，若减小速度或者增加速度过快，都极易导致楼梯攀爬装置100处于失衡。
228.因此，本实施例中结合履带11的运行状态和第二角度检测件42检测到的底盘12的角度，在履带11上完末级楼梯前，提前控制第二推杆62伸出，支撑件31预先着地，以使底盘12的角度保持与楼梯倾角相等的第一预设角，然后再配合履带11的行走速度，控制第二推杆62继续伸出或者收缩，从而完成末级楼梯上楼操作。
229.为更好地理解本发明的楼梯攀爬装置100结构及其控制逻辑，如图1至图8所示，结合压力传感器51、第一开关53、第二开关54、第一角度检测件41、第二角度检测件42的检测结果，楼梯攀爬装置100上楼的工作流程如下：
230.(1)楼梯攀爬装置100靠近首级台阶边缘，准备上楼。
231.(2)控制履带11上行至中部楼梯，此时底盘12与楼梯平行。
232.(3)当检测到压力传感器51由受压改变为完全不受压，并且第一开关53受压时，判断履带11已经到达末级楼梯，从而触发上楼末级楼梯处理方案，控制单元70控制履带11继续上行，同时控制第二推杆62从底盘12内伸出，支撑件31伸出并接触到末级楼梯面而使楼梯攀爬装置100处于平衡状态。同时第一角度检测件41监测载物板20的角度以使其始终保持在平衡角范围内。其中，支撑件31伸出至接触末级楼梯面判断标准为：
233.①
当支撑件31支撑起底盘12，直至履带11脱离与末级楼梯边缘的接触时，压力传感器51的末端或者第一开关53会由受压变为不受压，此时底盘12的角度也会由原先与楼梯倾角∠3平行的角度，开始逐渐增大；
234.②
第二角度检测件42检测到底盘12的角度开始发生变化时，对该临界角度a进行记忆，此时a与楼梯倾角∠3相等。
235.(4)控制履带11继续进行上行，控制单元70控制第二推杆62不断伸出，以保证第二角度检测件42检测到底盘12的角度a(即上述的第一预设角)保持不变。
236.(5)当控制单元70接收到第二开关54输出受压状态发生改变的开关信号时，控制履带11继续运行，同时控制第二推杆62的伸出量不变，此时底盘12开始相对末级楼梯翻转，第二角度检测件42检测到底盘12的角度从a开始减小。
237.(6)当履带11上完末级楼梯后，控制单元70控制第二推杆62逐渐收缩，以使支撑件31收回至底盘12内，而第二角度检测件42检测到底盘12的角度逐渐减小至0
°
，直至底盘12的角度保持为0
°
，从而完成末级楼梯处理。
238.请参阅图14，在某一个实施例中，步骤s12具体还包括以下步骤：
239.s125、在履带11处于下楼模式，并且台阶识别组件50的末级台阶识别件识别到履
带11到达末级楼梯时，控制第二推杆62从底盘12内伸出，直至支撑件31接触末级楼梯面，并且第二角度检测件42检测到底盘12的角度到达第三预设角；
240.s126、控制履带11下行，直至在接收到第二开关54输出受压状态发生改变的开关信号时，控制履带11停止运行，同时控制第二推杆62继续伸出；
241.s127、在接收到第二开关54输出由受压变为不受压的开关信号时，将第二角度检测件42当前检测到的底盘12的临界角度作为第二预设角，第二预设角与楼梯倾角相等，同时控制履带11继续运行，并控制第二推杆62收缩，以使底盘12的角度保持为第二预设角；
242.s128、在接收到第一开关53输出受压状态发生改变的开关信号时，控制履带11继续运行，同时控制第二推杆62继续收缩，以使支撑件31收回至底盘12内。
243.本实施例中结合履带11的运行状态和第二角度检测件42检测到的底盘12的角度，在履带11下完末级楼梯前，提前控制第二推杆62伸出，支撑件31预先着地，以使底盘12的角度先过渡至与楼梯倾角相等的第三预设角，然后再配合履带11的行走速度，控制第二推杆62继续伸出或者收缩，从而完成末级楼梯下楼操作。
244.为更好地理解本发明的楼梯攀爬装置100结构及其控制逻辑，如图1至图8所示，结合压力传感器51、第一开关53、第二开关54、第一角度检测件41、第二角度检测件42的检测结果，楼梯攀爬装置100下楼的工作流程如下：
245.(1)第一推杆61和第二推杆62均收缩到底盘12的最里面，楼梯攀爬装置100移动至末级楼梯，准备下楼。
246.(2)先控制第二推杆62提前伸出，使支撑件31伸出并接触到末级楼梯面，直至第二角度检测件42识别到底盘12的角度为第三预设角b，其中第三预设角b小于等于楼梯倾角∠3。此时，第一推杆61也同步伸出，同步协调保证载物板20的平衡。
247.(3)控制履带11开始沿着末级楼梯下行，支撑件31辅助在平地移动，直至在控制单元70控制接收到第二开关54输出受压状态发生改变的开关信号时，控制履带11停止前行，并控制第二推杆62继续伸出，在此过程中底盘12的角度由角b逐渐增大；
248.(4)当底盘12的角度增大到使履带11与末级楼梯边缘的接触位置由受压变为不受压时，第二开关54输出由受压变为不受压的开关信号，此时第二角度检测件42记录此时底盘12的临界角度，并作为第二预设角c，其中该临界角度与楼梯倾角∠3相等。同时，控制单元70控制履带11继续运行，同时控制第二推杆62开始收缩，以使底盘12的角度保持为第二预设角c。
249.(5)控制履带11继续沿着末级楼梯下行，在第一开关53输出受压状态发生改变的开关信号时，控制履带11继续运行，协同控制第二推杆62继续收缩，直至支撑件31完全收回至底盘12内，完成末级楼梯下楼处理。
250.在本实施例中，当楼梯攀爬装置100移动至末级楼梯边缘时，通过伸出支撑件31，将底盘12的角度先过渡至第三预设角b，然后在履带11下行过程中，支撑件31继续伸出而顶起底盘12，直至底盘12的角度开始变化时，控制支撑件31的伸出量，使底盘12的角度维持在第二预设角c(此时底盘12与楼梯平行)，实现履带11末级楼梯平衡过渡。
251.相较于将底盘12的角度从0增加至c，本实施例将底盘12的角度从0增加至b，然后再从b增加至c，底盘12翻转平缓，有利于实现楼梯攀爬装置100的整体平衡。
252.此外，不同的楼梯倾角∠3对应的底盘12的角度开始变化的角度不同，第二角度检
测件42能够检测第二开关54由受压变为不受压时底盘12的临界角度，因此对于不同的楼梯倾角∠3，第二角度检测件42均能够检测出来并反馈第二预设角c，以使底盘12保持以第二预设角c下行，从而使楼梯攀爬装置100到达平衡状态。
253.在某一个实施例中，本发明的楼梯攀爬装置的控制方法还包括以下步骤：
254.在控制调节机构60驱动支撑件31从底盘12内伸出或者收回至底盘12内之前，均先判断调节机构60的第一推杆61是否运行；
255.若否，则直接控制调节机构60的第二推杆62驱动支撑件31从底盘12内伸出或者收回至底盘12内；
256.若是，则先等第一推杆61调节完毕，然后再控制第二推杆62驱动支撑件31从底盘12内伸出或者收回至底盘12内。
257.在本实施例中，载物板20的调节步骤优先于支撑件31的调节步骤。可以理解，当第一推杆61在运行时，载物板20仍在转动，楼梯攀爬装置100整体处于不平稳状态，如果此时继续伸出或者收回支撑件31，则会进一步加剧楼梯攀爬装置100的晃动，极容易导致倾翻事故的发生，对操作者及附近人员造成危害。因此，本实施例在第一推杆61调节完毕后，再进一步伸出或者收回第二推杆62，不会加剧楼梯攀爬装置100的晃动。
258.在其他实施例中，第一推杆61调节操作和第二推杆62调节操作也可同时进行。
259.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。