CN116119576A - 用于斜坡或楼梯的运送*** - Google Patents

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J·E·波波维茨二世
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Abstract

本发明涉及用于斜坡或楼梯的运送***，具体而言，托盘升降机包括底座和在底座前方延伸的甲板。负载轮支撑甲板。甲板上方的平台可相对于底座枢转。该平台具有用于支撑其上的物体的上支撑表面。当托盘升降机在诸如卡车斜坡的倾斜表面上行进时，平台可以枢转，以使平台相对于重力保持相对水平以增加稳定性。

Description

用于斜坡或楼梯的运送***
背景技术
在运送行业，厢式卡车(box truck)正在成为进行多种类型运送的常见选择。对于许多运送路线而言，它们比牵引机拖车更有价值，因为司机不需要商业驾驶执照来操作它们(大量劳动力，非专业人士)，而且通常箱式卡车比牵引机拖车操作上更便宜且机动性更强。
厢式卡车运送的一个主要挑战是将产品从升高的车厢运输到地面水平。为了克服这个问题，箱式卡车配备有液压举升门或长(10-14')斜坡，其在途中存放在卡车下方。
有时，产品还必须上楼梯或下楼梯运输，这对于传统的托盘搬运车(pallet jack)来说是不可能的，且这对于台车(dolly)来说是困难的。
发明内容
与使用斜坡的当前状态相比，运送***提高了安全性和运送效率，通过在上下斜坡移动时保持负载水平来减少操作员伤害和跌落。运送***的另一实施例使得将负载带上楼梯或下楼梯更容易。
在一些方面，本文中描述的技术涉及托盘升降机，包括：底座；在底座前方延伸的甲板；支撑甲板的负载轮；和平台，其位于甲板上方且可相对于底座枢转，其中平台具有上支撑面，用于支撑其上的物体。
在一些方面，本文中描述的技术涉及托盘升降机，其还包括从平台向上延伸的靠背，其中靠背可枢转地固定到底座。
在一些方面，本文中描述的技术涉及托盘升降机，该托盘升降机还包括配置成使平台相对于底座枢转的致动器。
在一些方面，本文中描述的技术涉及托盘升降机，其中平台可围绕平行于负载轮的轴的轴线枢转。
在一些方面，本文中描述的技术涉及托盘升降机，其还包括安装在底座下方并且可通过舵臂(tiller arm)相对于底座枢转的后轮。
在一些方面，本文中描述的技术涉及托盘升降机，其还包括重力传感器，该重力传感器被配置成检测其相对于重力的取向。
在一些方面，本文中描述的技术涉及托盘升降机，其还包括控制器，该控制器被配置成基于来自重力传感器的重力信号自动地使平台相对于底座枢转。
在一些方面，本文中描述的技术涉及托盘升降机，其还包括速度传感器，该速度传感器被配置成检测托盘升降机的速度并生成指示托盘升降机的速度的速度信号，其中托盘升降机还包括至少一个马达，用于为负载轮中的至少一个提供功率，其中控制器被配置成基于来自速度传感器的速度信号来控制至少一个马达的速度。
在一些方面，本文中描述的技术涉及托盘升降机，其中控制器被配置成基于重力信号来控制至少一个马达的速度。
在一些方面，本文中描述的技术涉及托盘升降机，其中负载轮固定到可枢转地固定到甲板的臂。
在一些方面，本文中描述的技术涉及托盘升降机，其还包括：安装到甲板的至少一个摄像机；以及安装到底座的显示器，该显示器被配置成示出来自至少一个摄像机的实时视图(live view)。
在一些方面，本文中描述的技术涉及一种用于移动负载的方法，包括：a) 将平台上的负载移动到倾斜的斜坡上；b) 使负载和平台相对于在倾斜的斜坡上支撑平台的轮枢转；和c) 移动平台上的负载越过倾斜的斜坡，同时负载和平台相对于轮枢转。
在一些方面，本文中描述的技术涉及方法，其中平台在步骤c)期间基本上垂直于重力。
在一些方面，本文中描述的技术涉及方法，其中倾斜的斜坡倾斜超过十度。
在一些方面，本文中描述的技术涉及托盘升降机，包括：底座；支撑底座的至少一个后轮；从底座向前延伸的平台；和负载轮，其固定到可枢转地固定到平台的臂，其中臂配置成使负载轮向前和远离平台移动，从而使平台相对于至少一个后轮和负载轮支撑在其上的表面枢转。
在一些方面，本文中描述的技术涉及托盘升降机，其中臂能够使负载轮朝向和远离平台移动而不使至少一个后轮相对于底座移动。
在一些方面，本文中描述的技术涉及爬楼梯设备，包括：底座；安装到底座的马达；和多个棒，其配置成由马达围绕垂直于多个棒的轴线可旋转地被驱动。
在一些方面，本文中描述的技术涉及结合手推车的爬楼梯设备，其中爬楼梯设备固定到手推车。
在一些方面，本文中描述的技术涉及用于稳定负载的方法，包括：a) 在平台上支撑负载；b) 检测平台的取向上的变化；和c) 使平台相对于平台支撑在其上的表面枢转，以抵消步骤b)中检测到的取向上的变化。
在一些方面，本文中描述的技术涉及方法，其中步骤b)中的取向上的变化是由支撑平台的轮引起的，平台被支撑在倾斜表面上。
在一些方面，本文中描述的技术涉及方法，其中步骤c)还包括使平台相对于轮枢转，以保持平台基本上垂直于重力。
在一些方面，本文中描述的技术涉及方法，其中平台连接到靠背并且其中平台和靠背在步骤c)中枢转。
在一些方面，本文中描述的技术涉及方法，其中平台和靠背在步骤c)中枢转远离倾斜表面。
在一些方面，本文中描述的技术涉及托盘升降机，该托盘升降机具有：底座；支撑底座的至少一个后轮；从底座向前延伸的平台；安装在托盘升降机的前部附近的摄像机；显示器，其通常朝向托盘升降机后方取向，该显示器被配置成提供来自摄像机的实时视频馈送；和负载轮，其固定到可枢转地固定到平台的臂，其中臂被配置成使负载轮朝向和远离平台移动。
附图说明
图1示出了根据第一实施例的斜坡运送***，其是托盘升降机。
图2示出了图1的托盘升降机，其中平台相对于负载轮和后轮升高。
图3示出了图2的托盘升降机，其上支撑有托盘。
图4示出了图1的托盘升降机，其沿斜坡R向下移动。
图5示出了图1的托盘升降机，沿斜坡R(或其他倾斜部)向上行进。
图6示出了图1的托盘升降机，其将托盘沿斜坡向下运送。
图7示出了托盘升降机，其将产品沿倾斜部(例如斜坡)向上运送。
图8示出了根据第二实施例的斜坡运送***，其是托盘升降机，沿斜坡向下行进。
图9示出了图8的托盘升降机，其沿倾斜部向上行进。
图10和11示出斜坡运送***的第三实施例，其又是托盘升降机，以一定角度沿斜坡向下行进。
图12示出了根据另一实施例的运送***。
图13示出了图12的爬楼梯设备。
图14示出了分离的爬楼梯设备和彼此断开的图12的手推车。
图15示出了斜坡运送***的另一实施例，其是托盘升降机。
图16是处于升高位置的托盘升降机的侧视图，例如将用于升高托盘。
图17示出了图16的托盘升降机，其沿斜坡向下行进。
图18是图15的托盘升降机的前视图。
图19是图15的托盘升降机的前视图，其中平台向后斜倾。
图20是图17的托盘升降机的前视图，其中尖齿(tine)被升高，平台向后斜倾，并带有可选的摄像机。
图21是图15的托盘升降机的前透视图。
图22是图19的托盘升降机的前透视图。
图23是图17的托盘升降机的前透视图。
图24是图17的托盘升降机的侧视图。
图25是托盘升降机的底部透视图。
图26是托盘升降机的部分分解图，其中为了可见性移除了平台。
图27是托盘升降机的底座的部分分解上部后视图。
图28是托盘升降机的底座的部分分解前视图。
图29示出了托盘升降机的一种可能示意图。
图30示出了托盘升降机，其将平台上的托盘沿卡车和地面之间的斜坡向下运送。
具体实施方式
图1示出了根据第一实施例的斜坡运送***，其是托盘升降机10。托盘升降机10包括底座12和从底座12向前延伸的平台14。舵臂16可枢转地连接到底座12并且用于转向和控制托盘升降机10。后轮18安装在底座12下方并且可由舵臂16枢转。负载轮20(优选地两个，但仅一个可见)支撑平台14。平台14可以包括单个连续结构或一对间隔开的尖齿。
后轮18和/或负载轮20可以是机动化的，例如通过在其中具有轮毂马达来驱动、制动和控制托盘升降机10。托盘升降机10可以采用托盘搬运车的形式，具有配置成相对于地板提升平台14的液压或电动马达或致动器，例如通过使负载轮20枢转远离平台14。
如图2中所示，托盘升降机10相对于负载轮20和后轮18升高平台。在该实施例中，负载轮20可旋转地连接在臂22的端部处，其绕轴线24可枢转地连接至平台14。由前致动器32使臂22旋转导致平台14相对于负载轮20提升，该前致动器32可以是液压缸或电动马达或线性致动器或其他合适的设备。这类似于现有的托盘搬运车，但是臂22大体更长(例如超过12"，并且在12"到30"的范围内)。而且，与现有的托盘搬运车不同，单独的后致动器30(其又可以是液压缸或电动马达或线性致动器或其他合适的设备)相对于后轮18提升托盘升降机10的底座12。底座12可相对于后轮18被升高和降低且平台14可相对于负载轮20升高和降低。因为它们具有它们自己的致动器30,32，托盘升降机10的前部和后部可以相互独立或一起升高和降低(如图2中)。
如图3中所示，并且众所周知，平台14可用于将托盘50抬离地板以移动托盘50。在图3中，平台14基本上平行于托盘升降机10支承在其上的地板。应该注意的是，在这种背景下，轻微的向后斜倾(例如大约一或两度)将被认为基本上平行于地板。
参考图4，当托盘升降机10沿斜坡R向下移动时，前致动器32(图2)旋转臂22以将负载轮20向下延伸足够远以保持平台14相对于大地(earth)水平。底座12相对于后轮18没有升高(或至少没有升高那么多)。这使平台14保持水平，即基本上垂直于重力，并且负载(未示出)稳定在平台14上。当沿斜坡R向下行进时，负载轮20和/或后轮18上的马达控制下降的速度。
因此，在该实施例中，用于相对于后轮18升高底座12的后致动器30可以独立于用于相对于负载轮20升高平台14的前致动器32被启动，且反之亦然。平台14既升高到地板上方(例如将托盘抬离地板)又保持相对于大地水平。
在一个实施例中，托盘升降机10上的传感器(例如，底座12中或平台14上的两轴加速度计、三轴加速度计和/或陀螺仪)被配置成检测重力方向。基于确定的重力方向，控制器(其可包括处理器或硬连线控制电路或控制逻辑)被编程以通过调节平台14和负载轮20之间的相对高度以及底座12和后轮18之间的相对高度来保持传感器、底座12和/或平台14垂直于重力方向。当托盘升降机10穿行非水平表面时自动调平负载的一种方法可以是检测托盘升降机10平台的法向矢量与重力法向矢量之间的差异，然后实时调整平台14斜倾角度以保持两个矢量平行，从而负载是水平的。
在一个实施例中，提升高度和斜倾角度可以由相同的致动器控制，使得初始位移导致竖直提升(或基本上竖直提升)并且进一步的位移导致负载平台的斜倾(或更大幅度的斜倾)。这可以通过凸轮、齿轮、杠杆等来实现。
在另一实施例中，提升量和斜倾量可以单独控制并作为两个单独的***操作。
提升和斜倾也可以手动、液压、电动、气动或所有的组合地操作。自动斜倾可以通过按钮、开关打开，或者在感测到***在坡度上后自动打开。
托盘升降机10可以使用平台14，该平台14可以提升托盘50或允许将产品直接设置在平台上。平台14可以具有与托盘50互锁以防止托盘50滑落的特征。
平台14还可以具有防止松散产品滑落的特征，特征可以包括导轨、纹理表面、锁定带或组合。
在一个实施例中，平台可以包含靠背以在使用期间稳定负载。
参考图5，托盘升降机10还可以配置成在托盘升降机10沿斜坡R(或其他倾斜部)向上行进时提供平台14的调平。在图5中，底座12和后轮18之间的距离被后致动器30(图2)增加的距离大于平台14和负载轮20之间被前致动器32(图2)增加的距离。这可以实现，因为用于升高底座12和升高平台14的致动器彼此独立。同样，致动器可以由微处理器或硬连线电路或控制逻辑控制，基于底座12中的一个或多个传感器(例如三轴加速度计和可选地陀螺仪)，其确定重力方向并保持平台14垂直于重力。
图6示出了托盘升降机10，其将托盘50沿斜坡向下运送。如所示，臂22基本上向下枢转，使得负载轮20从平台14移动的距离远大于后轮18从底座12移动的距离。以这种方式，托盘50相对于大地保持大致水平。
图7示出了托盘升降机10，其将产品52(在该示例中，箱子)沿倾斜部(例如斜坡)向上运送。同样，托盘升降机10上的传感器检测重力方向并保持平台14垂直于重力。在这种情况下，控制器自动引起后致动器30使后轮18从底座12向下延伸显著多于前致动器32使负载轮20从平台14延伸。同样，负载轮20和后轮18中的任何一个或两个可以包括用于沿倾斜部向上推动托盘升降机10的马达(例如轮毂马达)。
图8示出了根据第二实施例的斜坡运送***，其是托盘升降机110。托盘升降机110包括与前面相同的底座12、平台14、舵臂16、后轮18和致动器30,32(图2)。在该实施例中的负载轮各自是连续轨道***120，每个都具有被胎面136全部环绕的多个轮130,132,134(在该示例中，三个)。一对臂126,128从每个臂122的下端延伸离开。中心轮134可旋转地连接在臂122的下端处。外轮130,132可旋转地连接在臂126,128的端部处。连续轨道***120相对于臂122的下端枢转。连续轨道***120使托盘升降机110能够沿楼梯、崎岖地形、路缘石和不平坦表面向上和向下行进。否则，托盘升降机110以与上面关于图1-7所述的相同方式操作。
例如，在图8中，托盘升降机110沿倾斜部向下行进，因此前致动器32(图2)将连续轨道***120从平台14延伸的距离大于后致动器30(图2)将后轮18从底座12延伸的距离，以保持平台14垂直于重力。
在图9中，托盘升降机110沿倾斜部向上行进，因此后轮18从底座12延伸得比连续轨道***120从平台14延伸得更远，以保持平台14相对于大地水平。
图10和11示出了斜坡运送***的第三实施例，其又是托盘升降机210。同样，底座12、平台14、舵臂16和后轮18可以与上述相同。在托盘升降机210中，臂222被配置成彼此独立地致动(以及独立于后轮18)。例如，将存在两个前致动器32，一个用于臂222中的每个。以这种方式，托盘升降机210提供对平台14围绕两个轴的斜倾的控制。通过使臂222中的一个比另一个伸出更多，托盘升降机210可以控制平台14围绕平台14的纵向轴线的斜倾(滚动)。这可以保持平台14上的负载在不平坦地形上的稳定性，或者如果托盘升降机210如图所示以一定角度沿斜坡向下行进。同样，三轴加速度计或两轴加速度计和/或其他传感器、例如陀螺仪可以指示托盘升降机210相对于重力的方向，并且托盘升降机210上的控制器可以部署后轮18和臂222中的每个适当的距离以保持平台14垂直于(或基本上垂直于)重力。
在一个实施例中，通过将负载平台与***的其余部分分开斜倾来保持负载水平，从而***法向矢量与斜坡法向矢量平行并且负载平台法向矢量与重力法向矢量平行。
在另一实施例中，轮可以独立提升，为整个提升提供斜倾，或者它可以只是斜倾平台。
***可以具有一个可移除的平台，从而不同尺寸的平台可以与相同的升降机一起使用。这将允许升降机针对不同的负载大小或运送需求进行优化。
***还可以具有附接点，以便可以快速附接运送专用容器的附件，例如用于容纳饮料行业使用的啤酒桶或CO2瓶的圆柱形架子。
***可以在运送车辆内部或外部存放在专用存储平台或外壳上，其包括为***充电和在运输期间固定***的供应品。
一旦***处于存放中，电池充电可以自动开始。充电方法可以是无线的、自连接磁性插头、存放时接触的大弹簧垫。
平台或外壳可以具有集成的斜坡，从而不需要单独的斜坡。斜坡可以铰接、折叠，或者存放平台可以是斜坡本身。斜坡可以是配重的或弹簧辅助的，以使打开和关闭更容易。配重和辅助可以通过弹簧、气动、液压或电动来完成。
在另一实施例中，负载可以通过类似于秋千悬挂负载平台并利用重力来保持负载平台水平来自动调平。在该实施例中，一个或多个阻尼器可用于防止负载振荡。
在一个简单的实施例中，斜倾量可以由操作者根据其判断以物理方式或电子方式手动控制。自动斜倾可以通过按钮、开关打开，或者在感测到***在坡度上后自动打开。
在本文中描述的所有实施例中，可能期望将平台14保持在除了严格垂直于重力之外的期望取向。例如，可能期望实现期望的取向，其中平台14为了稳定性而略微朝向底座12(或靠背)向后斜倾。此外，平台14的期望取向可以是任何角度，这取决于什么支撑在平台14上以及支撑在平台14上的物品如何/是否固定到平台14。
图12中示出了根据另一实施例的运送***310。标准手推车312示出为具有支撑平台314、竖直支撑件316和把手318。一对轮320安装到竖直支撑件316的下端。
根据一个实施例的爬楼梯设备330示出为可移除地固定到手推车312。可拆卸的爬楼梯设备330允许用户将该设备附接到***(例如手推车312)，以安全且有效地在需要时沿楼梯向上和向下运送负载，但在不需要时具有更轻和更能机动的装备件的优点。
在该实施例中，爬楼梯设备330可以存储在运送车辆中并且当用户需要沿楼梯向上和向下携带负载时附接到装备件，例如推车或手推车312。
参考图13，爬楼梯设备330包括底座332，例如金属板。马达334安装到底座332。棒336安装在马达334的相对端处。棒336垂直于马达334的长轴。当马达334启动时，棒336围绕马达334的长轴旋转。电池338或其他功率源安装到底座332并连接到马达334。
爬楼梯设备330可以由电池338提供电功率。电池338可以是可移除的或内置的，并且它可以具有便于可在运送拖车中充电的充电特征。
在另一实施例中，当它与手推车312以外的运送装备一起使用时，爬楼梯设备330可以利用它所一起使用的装备的功率源。爬楼梯设备330可以***装备中或装备电池可以转移到爬楼梯设备330。
在另一实施例中，爬楼梯设备330可以具有可移除的电池组，该电池组可以自身充电或在爬楼梯设备330内充电。
或者，爬楼梯设备330可以通过机械设备操作，例如杠杆或摩擦。它可以使用脚踏板逐步提升负载。它可以使用摩擦来减缓下降。
在一个实施例中，爬楼梯设备330可以具有集成到本体中的传感器，其检测何时自动爬升或下降。传感器可以是物理的，如限位开关，光学的，如激光/激光雷达式，其他的，如声纳或它们的组合。在另一实施例中，爬楼梯设备330可以与运送设备进行电子或机械通信以检测何时爬升或下降。
参考图14，爬楼梯设备330可以选择性地从标准手推车312移除，从而可以在没有爬楼梯设备330的重量的情况下使用标准手推车312。
附接方法可以是机械的、磁性的或两者的组合。在一个实施例中，可以在爬楼梯设备330和手推车312上使用闩锁和扣件以将两者快速固定在一起。
在另一实施例中，爬楼梯设备330可以设置有安装套件，从而它可以安装到手推车312之外的一系列运送装备。
在另一实施例中，爬楼梯设备330可以是至供电装备件的模块化附件，并且快速附接过程可以包括从主装备件为爬楼梯设备330提供功率的功率插头。
爬楼梯设备330上可以存在控制装置来爬升或下降，或者爬楼梯设备330可以通过遥控器被无线控制。
在一个实施例中，控制装置可以有线连接到爬楼梯设备330并附接到手推车312以进行单手操作。控制装置可以用磁铁、魔术贴带、扣子或其他固定到手推车312或其他运送装备的方式附接。
在另一实施例中，控制装置可以是无线的并且可以存储在爬楼梯设备330内，然后移除以供使用。控制装置可以是电池操作的并且可以在不使用时通过手推车312充电。
在另一实施例中，控制装置可以内置到手推车312或其他运送装备中，从而一旦附接爬楼梯设备330，它们就变得启动和起作用。
在另一实施例中，爬楼梯设备330可以磁性附接并接合手推车312(或其他运送装备)上的安装特征。
图15示出了斜坡运送***的另一实施例，其是托盘升降机410。托盘升降机410包括底座412和从底座412向前延伸的平台414。靠背415从平台414的后端向上延伸。
舵臂416可枢转地连接到底座412并且用于转向和控制托盘升降机410。后轮418安装在底座412下方并且可以由舵臂416枢转以提供转向。或者，托盘升降机410可具有安装在底座412下方的脚轮(caster)，并且固定把手可安装到底座412而不是舵臂416。
负载轮420(优选地两个，但在图15中仅一个可见)支撑平台414。平台414可以包括实心平台(如本示例中所示)或一对间隔开的尖齿，这取决于与托盘升降机410一起使用的托盘类型。或者，在不使用托盘且产品将直接放置在平台414上的应用中，提升功能不是必需的，因此可以设置负载轮420和后轮418在固定高度处，并且提升致动器430将被去除。
负载轮420可以是机动化的，例如通过在其中具有轮毂马达来驱动、制动和控制托盘升降机410。或者，或另外，后轮418可以是机动化的，例如通过在其中具有轮毂马达。托盘升降机410在一些方面通常可以采用托盘搬运车的形式，具有被配置成相对于地板提升平台414的液压或电动马达或致动器。
平台414和靠背415相互固定或一体成型以形成刚性L形构件。靠背415在轴线440处可枢转地固定到底座412。轴线440是水平的，即通常平行于地板并且平行于负载轮420的轴线。
图16是处于升高位置的托盘升降机410的侧视图，例如将用于将托盘(例如图3的托盘50)升高离开地板。众所周知，提升致动器430相对于后轮418提升底座412。提升致动器430可以是液压缸、电动马达、线性致动器或其他合适的致动器。也可以使用手动机械设备，例如杠杆和棘轮。提升致动器430安装在后轮418和底座412之间，并被配置成使后轮418朝向和远离底座412移动，并且通过连杆装置使臂442和负载轮420朝向和远离尖齿444枢转。提升致动器430及其用于相对于地板升高和降低尖齿444的配置可类似于传统的托盘搬运车。
在图17中，负载轮420仍然在臂442上向下枢转以升高尖齿444和平台414，并且后轮418也从底座412移开。同样，在该配置中，支撑在平台414上的托盘(未示出)将从地板提升用于由托盘升降机410进行运输。还如图17中所示，平台414和靠背415可相对于底座412枢转。靠背415的上端已围绕轴线440向后枢转，从而升高平台414的前端。
托盘升降机410位于斜坡R上，该斜坡R相对于地面/大地的水平面(其垂直于重力)斜倾。平台414和靠背415围绕轴线440向后枢转，同时托盘升降机410沿斜坡R向下行进。优选地，平台414和靠背415枢转，使得平台414的上支撑表面平行于地板(即垂直于重力)或稍微向后斜倾(例如大约两度，再次，仍然被认为基本上垂直于重力)。这可以如本文所述基于传感器输入自动执行，或这可以由操作员手动执行。以这种方式，当托盘升降机410沿斜坡R向下(或向上)行进时，诸如装载的托盘的负载将在托盘升降机410上稳定。
图18-20是托盘升降机410的前视图。图21-23是托盘升降机410的前透视图。在图18和21中，平台414处于降低的水平位置。在图19和22中，平台414和靠背415通过斜倾致动器446向后斜倾，该斜倾致动器446固定到平台414的前端和底座412。当斜倾致动器446展开时，平台414的前端提升，从而平台414和靠背415相对于底座412和尖齿444向后斜倾，如所示。斜倾致动器446可以是液压缸、电动马达、线性致动器或其他致动器。也可以使用手动机械设备，例如杠杆和棘轮。
在图20、23和24中，尖齿444、底座412、平台414和靠背415相对于地板以及相对于后轮418和负载轮420向上升高。平台414和靠背415也相对于底座412和尖齿444向后斜倾。
如图20和23中可见，尖齿444间隔开并与底座412分开延伸。共同地，尖齿444可以被认为是甲板，并且一对间隔开的尖齿可以彼此固定或用单个连续的甲板更换。图20示出了具有可选的摄像机462的托盘升降机410，该可选的摄像机462安装到尖齿444中的一个并且面向托盘升降机410的前方。在该示例中，摄像机462安装在尖齿444之间，但其他位置也可能是合适的。
图25是托盘滑板410的底部透视图。连杆装置450联接到导向每个臂442的一对推杆448中的每个。众所周知，连杆装置450(通过提升致动器430)平行于尖齿444推动推杆448向前和向后。众所周知，臂442围绕臂轴线可枢转地联接到尖齿444。推杆448还在偏离臂轴线的推杆轴线处可枢转地联接到臂442。推杆448的向前和向后运动因此导致臂442相对于尖齿444枢转，从而使负载轮420朝向和远离尖齿444移动。
图26是托盘升降机410的部分分解图，其中平台414为了可见性被移除。尖齿444从底座412向前延伸。斜倾致动器446在尖齿444之间可枢转地联接到底座412。推杆448配置成在与臂轴偏移的推杆轴处可枢转地联接到臂442，臂442围绕臂轴相对于尖齿444枢转。可选的摄像机462示出为安装到尖齿444中的一个并指向托盘升降机410的前方。
图27是托盘升降机410的底座412的部分分解上部后视图。提升致动器430固定到底座412的后壁。图27示出了安装到底座412的可选显示器470，其在使用期间面向用户。显示器470可以是移动设备的一部分，例如具有处理器454的平板电脑(图29)。
图28是托盘升降机410的底座412的部分分解前视图。紧固件452在靠背415和底座412之间提供沿轴线440的枢转铰链连接。
图29示出了托盘升降机410的一种可能的示意图。处理器454可以安装在底座412中。处理器454连接到存储计算机指令的电子存储器456，当由处理器454执行时所述计算机指令使处理器454执行本文中描述的功能。当然，处理器454可以包括多个处理器，包括在不同位置的不同类型的处理器。
处理器454接收来自斜倾传感器458的输入，该斜倾传感器458可以是三轴或两轴加速度计，或产生指示其相对于重力的取向的信号的其他传感器。斜倾传感器458以相对于平台414的固定取向安装。例如，斜倾传感器458可以安装到靠背415或平台414。至少一个速度传感器460安装到负载轮420和/或后轮418中的一个。摄像机462安装到尖齿444中的一个(或以其他方式安装到平台下方的甲板)或平台414。摄像机462将来自摄像机462的连续实时视频提供给处理器454且然后到显示器470(或直接到显示器470)。处理器454从用户接口464接收信号，该用户接口464可以是触摸屏(例如显示器470)、麦克风、按钮、开关、键盘、触控板、鼠标等。
处理器454以本文中所述方式向斜倾致动器446和提升致动器430发送控制信号。处理器454还将控制信号发送到联接到负载轮420或后轮418中的一个或两个或在其内的马达466。处理器454还控制一个或多个负载轮420和后轮418上的制动器468(如果提供)。
处理器454被配置成将来自摄像机462的实时视频发送到安装到靠背415或底座412的显示器470。处理器454可以利用指导增强实时视频以帮助用户转向托盘升降机410。处理器454连接到无线通信电路472，例如单元数据、wifi、蓝牙等。
图30示出在平台414上运送托盘50的托盘升降机410。托盘50装载有一堆产品52。斜坡R从卡车T的地板延伸到地面G。斜坡R可以倾斜超过十度。当托盘升降机410从卡车的相对水平的地板T移动到倾斜的斜坡R上时，斜倾传感器458感测靠背415和平台414的取向上的变化。处理器454从斜倾传感器458接收信号并命令斜倾致动器446向后枢转平台414和靠背415，直到斜倾传感器458检测到平台414返回到相对于重力大致水平，即垂直于重力(或稍微向后斜倾，例如两度)。随着负载轮420开始沿斜坡R向下，托盘升降机410将逐渐斜倾，并且托盘升降机410将逐渐延伸斜倾致动器446，使平台414越来越多地枢转，直到后轮418也位于斜坡R上，这是托盘升降机410将斜倾最多的时候。然后，当负载轮420到达相对水平的地面G时，托盘升降机410将逐渐恢复水平并且斜倾致动器446将逐渐缩回，向下枢转平台414以保持平台414垂直于重力(或略微向后斜倾)。当后轮418到达地面G时，平台414将返回到大体平行于尖齿444的取向，再次基本上垂直于重力。
如从图30明显的是，当托盘升降机410沿斜坡R向下行进时，操作员将很难看到托盘50上的产品52。安装到尖齿444中的一个(或否则在甲板的前部处)的可选的摄像机462向安装到底座412的显示器470提供托盘升降机410的前部中的区域的实时视频馈送。图30示出了针对安装到平台414的前部(或刚好平台414的前部下方)的摄像机462a的替代位置。当平台414相对于底座412不斜倾时，摄像机462或摄像机462a也可以在水平表面上使用。
显示器470还可以具有重叠的导航线，其基于舵臂416(或其他转向机构)的当前取向向操作员示出托盘升降机410的预期路径。操作员将使用导航线以为了沿斜坡笔直向下转向或估计其是否会转弯，类似于现代车辆上的倒车摄像机。
主动速度控制
在使用托盘升降机410期间，针对使用在平坦的地面G上将需要快速的速度(如快速行走速度)，并且将需要非常慢的速度(大约1 mph)以安全地下降斜坡R。处理器454通过控制马达466(和制动器468，如果提供，图29)来控制托盘升降机410的速度。在图30中，马达466示出为连接到后轮418的标准电动托盘搬运车驱动马达466。负载轮420内的轮毂马达可以用作替代方案。
为了提高下降斜坡时的易用性和操作员安全性，一旦托盘升降机410检测到其正在下降斜坡，例如通过由斜倾传感器458检测超过阈值的倾斜，处理器454可以自动实施限速器。
可选地，托盘升降机410还可以在用户接口464中具有按钮或开关(在图30中示出为显示器470上的UI，显示器可以是触摸屏)，其打开激活速度控制的“斜坡模式”和调整前面提到的主动稳定控制和主动牵引力控制设置以用于最佳斜坡设置。按下“斜坡模式”按钮还可以使处理器454能够基于来自斜倾传感器458的输入来激活斜倾致动器446，使得当斜倾致动器446检测到其相对于重力斜倾时(例如，随着托盘升降机410下斜坡)，处理器454从斜倾致动器446接收该信号并向斜倾致动器446发送反作用信号以保持平台414垂直于重力(或稍微向后斜倾)。当装载轮420在斜坡后撞到水平地面时，托盘升降机410开始返回水平地面，这被斜倾传感器458检测到，因此处理器454向斜倾致动器446发送信号以将平台414向后朝向尖齿444移动以保持平台414的上表面垂直于重力(或稍微向后斜倾)。
主动稳定控制
由于托盘升降机410的稳定性是防止***翻倒的关键，一个实施例可以使用斜倾传感器458来检测托盘升降机410的左右角度(滚动)以及俯仰，并且如果升降机的角度超过预定的安全角度，电子控制器可以采取措施以防止倾翻，例如通过降低至马达466的功率或应用制动器468来减慢或停止托盘升降机410，通过释放提升致动器430来降低负载高度、通过适当地控制斜倾致动器446或其组合来增加或减少斜倾角度。
主动牵引力控制
托盘升降机410可以在各种条件下(热、冷、雨、雪、铝斜坡、钢斜坡、路面、混凝土、泥土、木材等)在各种表面上驱动，并且为了提高牵引力，处理器454可以检测到驱动轮(在这种情况下，后轮418)打滑并采取措施以减少轮打滑并帮助重新获得控制。这在斜坡上时将特别有用，因为在下降斜坡时丢失牵引力会导致失去转向和失去速度控制。
一种检测驱动轮打滑的方法是将如由加速度计(例如斜倾传感器458)检测到的托盘升降机410加速度与如由速度传感器460(其可以是驱动轮编码器)提供的驱动轮速度进行比较，并将这些输入与表征正常加速度与轮速度的函数进行比较。当实际加速度与预期加速度之间存在足够大的增量时，电子控制器可以采取措施减少轮打滑。
主动负载控制
托盘升降机410可以感测负载的重量，并自动调整前面提到的主动稳定控制、主动牵引力控制和主动速度控制设置以适应负载。负载感测可以通过测量斜倾致动器446的液压提升机构的管线压力或通过放置在负载平台下方的负载传感器或通过从加速负载所需的能量中导出它来完成。
设备指南
由于在其上使用托盘升降机410的斜坡非常狭窄，因此可能很难在不撞到斜坡的侧护栏的情况下导航。为了防止损坏托盘升降机410或斜坡，托盘升降机410可以具有侧缓冲器，其在托盘升降机410的其余部分接触之前接触斜坡的护栏。通过将缓冲器定位在托盘升降机410的前部和/或后部附近，将不再需要转向托盘升降机410沿斜坡笔直向下。
在一个实施例中，缓冲器可以是沿斜坡的侧护栏滑动的“滑块”、硬塑料或橡胶材料。
在另一实施例中，缓冲器可以是滚动轮，其定位成在接触时沿斜坡的护栏滚动。滚子可以附接到托盘升降机410的框架并以固定方式使用以防止升降机向一侧或另一侧驱动过远。滚子也可以附接到转向机构，这样当与侧护栏接触时，转向装置被推动以远离侧护栏转向。
不同的实施例可以使用滚子和滑块的组合，其允许托盘升降机410在与侧护栏接触的同时沿斜坡向下驱动，而在整个期间没有任何卡住或损坏升降机或斜坡的风险。
根据专利法和判例的规定，上述示例性配置被认为代表了本发明的优选实施例。然而，应该注意的是，在不脱离其精神或范围的情况下，可以以不同于具体说明和描述的方式来实践本发明。方法权利要求步骤上的字母数字标识符仅是为了便于在从属权利要求中引用，且并不表示所需的步骤顺序，除非权利要求书中另有明确记载。

Claims (24)

1.一种托盘升降机，其包括：
底座；
甲板，其在所述底座前方延伸；
负载轮，其支撑所述甲板；和
平台，其在所述甲板上方且可相对于所述底座枢转，其中所述平台具有上支撑面，用于支撑其上的物体。
2.根据权利要求1所述的托盘升降机，还包括从所述平台向上延伸的靠背，其中所述靠背可枢转地固定到所述底座。
3.根据权利要求2所述的托盘升降机，还包括致动器，所述致动器配置成使所述平台相对于所述底座枢转。
4.根据权利要求1所述的托盘升降机，其中，所述平台可围绕平行于所述负载轮的轴的轴线枢转。
5.根据权利要求1所述的托盘升降机，还包括安装在所述底座下方并且可通过舵臂相对于所述底座枢转的后轮。
6.根据权利要求1所述的托盘升降机，还包括重力传感器，所述重力传感器配置成检测其相对于重力的取向。
7.根据权利要求6所述的托盘升降机，还包括控制器，所述控制器配置成基于来自所述重力传感器的重力信号自动地使所述平台相对于所述底座枢转。
8.根据权利要求7所述的托盘升降机，还包括速度传感器，所述速度传感器被配置成检测所述托盘升降机的速度并产生指示所述托盘升降机的速度的速度信号，其中所述托盘升降机还包括至少一个马达，用于为所述负载轮中的至少一个提供功率，其中所述控制器被配置成基于来自所述速度传感器的速度信号来控制所述至少一个马达的速度。
9.根据权利要求8所述的托盘升降机，其中，所述控制器被配置成基于所述重力信号控制所述至少一个马达的速度。
10.根据权利要求1所述的托盘升降机，其中，所述负载轮固定到可枢转地固定到所述甲板的臂。
11. 根据权利要求1所述的托盘升降机，还包括：
至少一个摄像机，其安装到所述甲板；和
显示器，其安装到所述底座，所述显示器被配置成显示来自所述至少一个摄像机的实时视图。
12.一种用于移动负载的方法，包括：
a) 将平台上的负载移动到倾斜的斜坡上；
b) 使所述负载和所述平台相对于在所述倾斜的斜坡上支撑所述平台的轮枢转；和
c) 当所述负载和所述平台相对于所述轮枢转时，移动所述平台上的负载越过所述倾斜的斜坡。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述平台在步骤c)期间基本上垂直于重力。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述倾斜的斜坡倾斜超过十度。
15.一种托盘升降机，其包括：
底座；
至少一个后轮，其支撑所述底座；
平台，其在所述底座前方延伸；和
负载轮，其固定到可枢转地固定到所述平台的臂，其中所述臂配置成使所述负载轮朝向和远离所述平台移动，从而使所述平台相对于所述至少一个后轮和所述负载轮支撑在其上的表面枢转。
16.根据权利要求15所述的托盘升降机，其中，所述臂能够使所述负载轮朝向和远离所述平台移动而不使所述至少一个后轮相对于所述底座移动。
17.一种爬楼梯设备，其包括：
底座；
马达，其安装到所述底座；和
多个棒，其被配置成由所述马达围绕垂直于所述多个棒的轴线可旋转地驱动。
18.根据权利要求17所述的爬楼梯设备，其与手推车相结合，其中所述爬楼梯设备固定到所述手推车。
19.一种用于稳定负载的方法，包括：
a) 支撑平台上的负载；
b) 检测所述平台的取向上的变化；和
c) 使所述平台相对于所述平台支撑在其上的表面枢转，以抵消在步骤b)中检测到的取向上的变化。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，在步骤b)中的取向上的变化是由支撑在倾斜表面上的支撑所述平台的轮引起的。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，步骤c)还包括使所述平台相对于所述轮枢转以保持所述平台基本上垂直于重力。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述平台连接到靠背并且其中所述平台和靠背在步骤c)中枢转。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，在步骤c)中所述平台和靠背枢转远离所述倾斜表面。
24.一种托盘升降机，其包括：
底座；
至少一个后轮，其支撑所述底座；
平台，其从所述底座向前延伸；
摄像机，其安装在所述托盘升降机的前部附近；
显示器，其通常在所述托盘升降机的后方取向，所述显示器配置成提供来自所述摄像机的实时视频馈送；和
负载轮，其固定到可枢转地固定到所述平台的臂，其中所述臂被配置成使所述负载轮朝向和远离所述平台移动。
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