阅读说明：本技术 一种人体攀爬装置及其控制方法 (Human body climbing device and control method thereof ) 是由 罗绍先 于 2020-05-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种人体攀爬装置,包括左系统与右系统,所述左系统及右系统分别包括MCU,电池组,负压动力系统,用于检测附着盘内部压力的第一压力传感器,用于检测脚蹬应力的第二压力传感器,二次安全电子锁与信息输出装置,所述电池组,负压动力系统,第一压力传感器,第二压力传感器,二次安全电子锁,信息输出装置分别与所述MCU电连接,所述左系统与右系统的MCU通信连接。本发明能够有效避免用户在使用攀爬装置攀爬时存在的附着盘吸附强度低,导致的安全风险,提高用户使用左系统及右系统交错攀爬时的安全性。(The invention relates to a human body climbing device which comprises a left system and a right system, wherein the left system and the right system respectively comprise an MCU (microprogrammed control unit), a battery pack, a negative pressure power system, a first pressure sensor for detecting the internal pressure of an attachment disc, a second pressure sensor for detecting the stress of pedals, a secondary safety electronic lock and an information output device, the battery pack, the negative pressure power system, the first pressure sensor, the second pressure sensor, the secondary safety electronic lock and the information output device are respectively and electrically connected with the MCU, and the left system is in communication connection with the MCU of the right system. The climbing device can effectively avoid the safety risk caused by low adsorption strength of the attachment plate when a user climbs by using the climbing device, and improve the safety when the user uses the left system and the right system for staggered climbing.)

一种人体攀爬装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及攀爬装置技术领域，特别是涉及一种人体攀爬装置及其控制方法。

背景技术

在当前的社会生产以及军事领域中，攀爬装置都是高空作业必不可少的设备。现有的攀爬设备分为机器人攀爬装置以及人体攀爬装置，机器人攀爬装置一般是直接通过预先设定程序控制机器人在竖直的墙壁上行进，完成墙壁清洁等工作。

而人体攀爬装置一般是直接由用户本身操作附着盘并由预设程序辅助在墙面上攀爬，实现类似“蜘蛛侠”一般的效果，人体攀爬装置相比于机器人攀爬装置，灵活度更高，方便用户直接处理突发状况。但是现有的人体攀爬装置操作起来较为复杂，且用户在使用该装置攀爬时，存在安全风险，攀爬时预警信息提示存在滞后。

发明内容

基于此，有必要针对现有的人体攀爬装置存在应用安全风险的情况，提供一种人体攀爬装置及其控制方法，能够有效避免用户在使用攀爬装置攀爬时存在的附着盘吸附强度低，导致的安全风险，提高用户使用左系统及右系统交错攀爬时的安全性。

一种人体攀爬装置，包括左系统与右系统，所述左系统及右系统分别包括MCU，电池组，负压动力系统，用于检测附着盘内部压力的第一压力传感器，用于检测脚蹬应力的第二压力传感器，二次安全电子锁与信息输出装置，所述电池组，负压动力系统，第一压力传感器，第二压力传感器，二次安全电子锁，信息输出装置分别与所述MCU电连接，所述左系统与右系统的MCU通信连接。

优选的，所述负压动力系统内还设置有用于检测通道气体流速的流量传感器，所述流量传感器与所述MCU电连接。

优选的，所述信息输出装置包括耳机与指示灯，所述耳机及所述指示灯分别与所述MCU电连接。

一种人体攀爬装置的控制方法，包括以下步骤，

S1，左系统与右系统分别上电，所述左系统与右系统内部的MCU通信接口开始初始化，进入休眠状态；

S2，所述MCU开机唤醒，进行自检，若MCU自检发现故障，返回步骤S1，若无故障，进入步骤S3；

S3，所述MCU启动负压动力系统抽离第一附着盘与墙面之间的空气，所述MCU采集第一附着盘内部第一负压，若所述第一负压低于预设值，所述信息输出装置输出安全信息，用户开始攀爬；若所述第一负压高于预设值，所述信息输出装置输出警示信息，用户需要重新调整第一附着盘位置直至信息输出装置输出安全信息；

S4，所述MCU通过所述第二压力传感器检测脚蹬是否受力，若是，所述负压动力系统高功率运行，所述二次安全电子锁上锁；若否，MCU通信获取对边的第二附着盘内部第二负压是否低于预设值，若第二负压低于预设值，所述负压动力系统低功率运行，所述二次安全电子锁解锁，若第二负压高于预设值，所述负压动力系统维持高功率运行，所述二次安全电子锁维持上锁。

优选的，所述S2还包括有S2.1开机唤醒判断设定，若2s≤开机时间≤3s，判定MCU开机唤醒；若否，判定MCU继续维持休眠状态。

优选的，所述S3还包括有S3.1采集电池组电量信息，用于MCU判定所述电池组剩余工作时间，所述电量信息通过所述信息输出装置输出。

本发明的有益之处在于：1、在附着盘内部和脚蹬上分别设置有第一压力传感器及第二压力传感器，MCU通过第一压力传感器及第二压力传感器检测应力信息，判别用户攀爬风险，提高用户使用安全性；2、设计相互通信的左系统与右系统，方便用户需要切换受力附着盘时，评估对应附着盘的附着力度，并提醒用户，避免发生安全事故。

附图说明

图1为其中一实施例一种人体攀爬装置电路结构示意图；

图2为一种人体攀爬装置控制方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一：

如图1所示，一种人体攀爬装置，包括左系统100与右系统200，所述左系统100及右系统200分别包括MCU1，电池组2，负压动力系统3，用于检测附着盘内部压力的第一压力传感器4，用于检测脚蹬应力的第二压力传感器5，二次安全电子锁6与信息输出装置7，所述电池组2，负压动力系统3，用于检测附着盘内部压力的第一压力传感器4，用于检测脚蹬应力的第二压力传感器5，二次安全电子锁6，信息输出装置7分别与所述MCU1电连接，所述左系统100与右系统200的所述MCU1通信连接。具体的，在本实施例中，分为左系统100与右系统200，用户攀爬时，左手与左脚攀附在左系统100上，而右手与右脚攀附在右系统200上。具体的，用户将手附在附着盘上，而脚蹬与对应的附着盘是连接在一起的，脚踩在脚蹬上，用户自身重力即可被附着盘与墙面之间的摩擦力抵消，用户即可在竖直墙面攀爬的目的。左系统100和/或右系统200具体工作流程如下，当用户开始攀爬时，电池组2对负压动力系统3及MCU1供电，负压动力系统3具体为可以是抽风机，将附着盘与墙面之间的空气抽离，第一压力传感器4检测附着盘与墙面之间的负压状态，并将负压信息反馈MCU1,MCU1根据负压信息判断附着盘与墙面之间的摩擦力是否能够抵消用户自身重力，若是，MCU1通过信息输出装置7给到用户一个安全信息，提示用户可以攀爬，用户即可踩在对应的脚蹬；若否，用户即需要重新定位附着盘在墙面的位置。用户在攀爬过程中，左附着盘及右附着盘与墙面处于吸附及分离两种状态，对应的，当左附着盘与墙面分离，左脚蹬及不能继续支撑左脚，用户自身的全部重力全部由右附着盘提供的摩擦力抵消，右脚蹬处于应力状态，左脚蹬处于不受力状态，第二压力传感器5检测到对应的脚蹬无受力后，将该信息反馈至MCU1,MCU1即可控制二次安全电子锁6开锁，用户即可打开气门，使得附着盘内部通气，附着盘与墙面即可分离，用户从而重新将附着盘定位在墙面上。往复循环，用户即可使用左系统100与右系统200在墙面上攀爬，结构轻便，操作简单，且安全程度高，避免用户在攀爬过程中发生安全事故，大大提高了用户的使用安全。

如图1所示，所述负压动力系统3内还设置有用于检测通道气体流速的流量传感器31，所述流量传感器31与所述MCU1电连接。具体的，当负压动力系统3工作时，通过连通管道抽离附着盘与墙面之间的空气，使得附着盘与墙面之间呈负压状态，为了保护负压动力系统3中的动力部件，如电机，在连通通道内设置流量传感器31，当流量传感器31检测到连通管道内气体流速低于预设值时，MCU1获取流量传感器31的反馈信息，进而控制降低电机的运转功率， 防止出现连通通道内无气体流动，电机还在空转的情况发生，浪费电池组2电量，且容易导致电机烧毁。

如图1所示，所述信息输出装置7包括耳机71与指示灯72，所述耳机71及所述指示灯72分别与所述MCU1电连接。具体的，在指示灯72设置在附着盘上，耳机71由用户佩戴，方便用户接收指示灯72以及耳机71发送的声光信息，从而判断附着盘附着状态是否可以承接自身重力，实现安全攀爬。

实施例二：

如图1~2所示，一种人体攀爬装置的控制方法，包括以下步骤，

S1，左系统与右系统分别上电，所述左系统与右系统内部的MCU1通信接口开始初始化，进入休眠状态；

S2，所述MCU1开机唤醒，进行自检，若MCU1自检发现故障，返回步骤S1，若无故障，进入步骤S3；

S3，所述MCU1启动负压动力系统3抽离第一附着盘与墙面之间的空气，所述MCU1采集第一附着盘内部第一负压，若所述第一负压低于预设值，所述信息输出装置7输出安全信息，用户开始攀爬；若所述第一负压高于预设值，所述信息输出装置7输出警示信息，用户需要重新调整第一附着盘位置直至信息输出装置7输出安全信息；

S4，所述MCU1通过所述第二压力传感器5检测脚蹬是否受力，若是，所述负压动力系统3高功率运行，所述二次安全电子锁6上锁；若否，MCU1通信获取对边的第二附着盘内部第二负压是否低于预设值，若第二负压低于预设值，所述负压动力系统3低功率运行，所述二次安全电子锁6解锁，若第二负压高于预设值，所述负压动力系统3维持高功率运行，所述二次安全电子锁6维持上锁。具体的，在本实施例中，左系统100和右系统200工作流程如下，首先，左系统100与右系统200上电，MCU1进行初始化，并进入休眠状态，低功耗运行，降低系统耗电量；进一步的，当MCU1被用户开机唤醒后，首先进行自检，具体检测MCU1与其他各个电子部件，如负压动力系统3、若干传感器之间的电路是否通畅，若检测发现各个电子部件出现故障和/或电路发生断路等故障，重新进入休眠状态，并发送警示信息，若检测无故障信息，进入S3。MCU1启动负压动力系统3，开始工作，将附着盘与墙面之间的空气抽离，附着盘在大气压作用下吸附在墙面上，同时，为了确保用户攀爬安全，MCU1与第一压力传感器4电连接，获取第一附着盘内部第一负压，并将第一负压与预设值相比较，第一负压越低，附着盘与墙面之间就越接近绝对真空，附着盘与墙面之间的摩擦力就越大。若第一负压低于预设值，表明第一附着盘与墙面之间的摩擦力能够抵消用户自身重力，若第一负压高于预设值，表明第一附着盘与墙面之间的摩擦力不能抵消用户自身重力，则需要重新定位附着盘。需要说明的是，用户是通过信息输出装置7获取安全信息和/或警示信息，方便用户判断攀爬环境，提高用户攀爬安全性。预设值是根据用户自身体重设定，可以根据不同用户的体重调整，是一个可变值，方便不同用户使用。

S4，用户在攀爬过程中，可以理解的是，左系统100或右系统200的附着盘与墙面是处于附着→分离→附着这一循环当中，当左系统100中的附着盘与墙面分离时，右系统200的附着盘必须与墙面处于附着状态，才能维持用户攀爬。为了确保用户安全切换左、右附着盘，在脚蹬上安装有第二传感器5，当MCU1通过第二传感器5检测脚蹬受力，进而判断得出与脚蹬连接的对应的第一附着盘处于附着状态，控制负压动力系统3维持高功率运行，持续抽离空气，且将对应的二次安全电子锁6上锁，避免用户误操作开启气门，导致第一附着盘与墙面非正常分离，以至发生安全事故。当MCU1通过第二传感器5检测脚蹬不受力，进而判断得出与脚蹬连接的对应的第一附着盘处于待分离状态，MCU1与对边左系统或右系统内的MCU1通信，获取第二附着盘内部的第二负压是否低于预设值，若是，则表明对边第二附着盘与墙面之间的摩擦力能抵消用户自身重力，MCU1即可控制所述负压动力系统3低功率运行，将二次安全电子锁6解锁，用户即可将第一附着盘从墙面上分离下来，重新定位，从而方便用户攀爬。若第二附着盘内部的第二负压高于预设值，表明单独使用第二附着盘不能抵消用户自身重力，因此，第一附着盘维持原样。

进一步的，所述S2还包括有S2.1开机唤醒判断设定，若2s≤开机时间≤3s，判定MCU1开机唤醒；若否，判定MCU1继续维持休眠状态。具体的，设置开机唤醒判定，且设定2s≤开机时间≤3s，防止MCU1误判，例如，若开机时间低于2s，MCU1判定用户误操作按压开机键，不执行开机操作；若开机时间大于3s，MCU1判定外界重物按压开机键，不执行开机操纵，设定开机唤醒判定，有利于提高MCU1识别用户自主开机的准确度。

进一步的，所述S3还包括有S3.1采集电池组2电量信息，用于MCU1判定所述电池组2剩余工作时间，所述电量信息通过所述信息输出装置7输出。具体的，采集电池组2电量信息，判断电池组2剩余工作时间，方便用户衡量是否继续攀爬，防止攀爬过程中由于电池组2的低电量引发安全事故。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。