一种爬楼机器人制造技术

一种爬楼机器人，涉及楼梯辅助装备技术领域，包括动力机构和转向机构，动力机构包括电机一和动力轴，在动力轴的两端分别对称安装有齿轮一，扶手的底部安装齿条，齿轮一与齿条啮合传动；扶手还安装有上导轨，在上支撑板上对称的安装有上导轮，一侧的上导轮卡在上导轨上滚动；转向机构包括立轴和悬臂，立轴竖直安装在上支撑板上，悬臂一端铰接在立轴上，另一端安装有竖直滑动的立杆，在立杆的下端安装有电动轮，电动轮的轮轴与悬臂垂直，在悬臂处安装有转动机构控制悬臂绕立轴圆周旋转，在立杆与悬臂交接处安装有升降机构控制立杆竖向移动。本新型方便老年人和残疾人的出入，又不占用楼梯的公共使用空间。

【技术实现步骤摘要】
一种爬楼机器人
本技术涉及楼梯辅助装备
，具体涉及一种爬楼机器人。
技术介绍
在城市矮旧楼房居住的居民中，由于不能安装电梯，因此对于老年人和残疾人来说，外出极为不方便，只能依靠家人或背或扶的上下楼，在生活中即为不便；目前有一种在养老院的楼梯间扶手上安装的电动轮椅，用于辅助老年人上下楼，但是此种轮椅为固定安装在扶手上，不能拆卸下来，占用楼梯间的空间，对楼梯的正常使用造成影响，而且对于普通住户的楼梯间来说，由于楼梯间狭窄，住户较多，因此此种结构不适用于普通住户的楼梯间安装。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的问题，本技术提供一种爬楼机器人，仅在楼梯扶手侧安装轨道，机器人借助轨道完成爬楼，既方便老年人和残疾人的出入，又不占用楼梯的公共使用空间。本技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种爬楼机器人，包括上端的座椅、下端的动力机构和转向机构，在机器人的下端安装有相互固定的上支撑板和下支撑板；所述动力机构包括电机一和动力轴，所述电机一通过带传动将转动输出至所述动力轴，在所述动力轴的两端分别对称安装有齿轮一，在所述齿轮一的外侧均安装有下导轮，在楼梯扶手的底部安装有平行的齿条和下导轨，所述齿轮一与齿条啮合传动，所述下导轮卡在所述下导轨上滚动；在所述扶手还上安装有一条上导轨，在所述上支撑板上对称的安装有上导轮，一侧的所述上导轮卡在所述上导轨上滚动；所述转向机构包括立轴和悬臂，所述立轴竖直安装在所述上支撑板上，所述悬臂一端铰接在所述立轴上，另一端安装有竖直滑动的立杆，在所述立杆的下端安装有电动轮，所述电动轮的轮轴与所述悬臂垂直，在所述悬臂处安装有转动机构控制所述悬臂绕所述立轴圆周旋转，在所述立杆与所述悬臂交接处安装有升降机构控制立杆竖向移动。优选的，在所述机器人上安装有控制器和距离传感器，在楼层之间的梯台墙壁上安装有反射片，所述距离传感器将信号传递至控制器，所述控制器控制机器人中各电机的运行。优选的，所述上导轮的轮轴为竖直方向，所述扶手上安装有一条角钢，所述上导轨安装在角钢的竖板面上并且朝向所述扶手。优选的，在所述角钢的竖板面的背侧安装有安全机构，所述安全机构包括压紧轮、滑杆和弹簧，所述压紧轮安装在所述滑杆的端部，所述弹簧套在所述滑杆上，压紧轮通过所述弹簧的压力压在角钢的竖板面的背侧。优选的，所述转动机构包括电机二，所述立轴的下端固定安装有齿轮二，所述电机二固定安装在所述悬臂上，所述电机二与齿轮三动力连接，所述齿轮三啮合在所述齿轮二上转动带动悬臂圆周旋转。优选的，所述升降机构包括套筒，所述套筒安装在所述悬臂的末端，所述立杆上设有一条齿牙，在所述套筒的外侧安装有齿轮四，所述齿轮四由电机三动力传输，所述齿轮四啮合在齿牙上控制所述立杆的升降。优选的，所述机器人还包括防护机构，所述防护机构位于机器人的中间下端的位置，包括能自转的履带机构，在所述履带底盘的支架上安装有内螺纹套筒，螺杆的下端安装在螺纹套筒中，所述螺杆的上端转动安装在所述下支撑板上，在所述螺杆上安装有齿轮五，电机四固定安装在所述下支撑板上并且输出轴上设置有齿轮六，所述齿轮六与所述齿轮五啮合传动连接；所述动力轴横穿过所述履带机构，并且穿孔为竖向的腰孔。优选的，在所述下支撑板的四角位置分别安装有万向轮。本技术使用原理：1、在机器人爬楼时，机器人一侧的齿轮一与齿条啮合，下导轮卡在下导轨上，上导轮卡在上导轨上，电机一转动，带动动力轴转动，齿轮一在齿条上滚动前进，带动整个机器人爬楼；在爬楼过程中，电机四转动，控制履带机构压在楼梯台阶面上，起到辅助缓冲的作用，电动轮悬空不接触台阶；2、当第一层楼梯爬到顶时，即齿轮一位于齿条的末端时，测距传感器将机器人与对面墙的距离传输至控制器，控制器控制电机二转动，悬臂向前转动90°后，控制器控制电机三运行，齿轮四转动，控制立杆下移,电动轮接触地面后启动，拉动机器人继续前进，此时齿轮一脱离齿条，机器人的移动靠电动轮拉动，当机器人的最后越过扶手端部时，电动轮刹车停止；3、之后，控制器控制电机三转动，立杆上提使电动轮抬离地面，控制器控制电机二转动，使悬臂转动90°至原始状态后(原始状态为机器人在爬楼过程中，立杆位于扶手对侧面的位置)，控制器控制电机三转动，立杆下移电动轮接触地面后启动，推动机器人朝向第二层楼梯的入口移动，当移动至机器人另一侧的齿轮一与第二层楼梯的齿条对齐时，距离传感器将将机器人与第二层楼梯侧墙的距离传递至控制器，电动轮停运且上提，控制器控制悬臂旋转90°至与第二层楼梯走向平行，控制器控制电动路下移后启动，电动轮向机器人推动至第二层楼梯的入口，直至齿轮一与齿条啮合后，电动轮刹车停止；4、最后，控制器控制电动轮转动90°，位于第二层楼梯的扶手的对侧位置(此位置为二层爬楼时悬臂的初始状态位置)，控制器控制电机一启动，齿轮一转动进行爬楼。本技术所带来的综合效果包括：本技术构造简单合理，使用方便，机器人两侧对称的设置齿轮一，同时在扶手处设置齿条，作为爬楼的动力部件，同时齿条安装在扶手的下部，在齿条的上部安装上导轨和上导轮，使机器人爬楼更加稳定，安全性更高；同时安装转向机构，利用悬臂带动立杆圆周运动可控，使机器人在每层楼梯的转弯处转弯时平移即可，不需要360°掉头，大大的增加了机器人移动的稳定性；同时齿轮一为对称设置，在爬楼时齿轮一交替使用，还能延长机器人的使用寿命。附图说明图1是本技术实施例的主视结构示意图。图2是图1中A处结构示意图。图3是图1中B处结构示意图。图4是图1中C处结构示意图。图5是本技术实施例中转向机构的俯视结构示意图。图6是本技术实施例的防护机构的结构示意图。图7是本技术实施例的履带机构的结构示意图。图8是本技术实施例爬楼时的示意图一。图9是本技术实施例爬楼时的示意图二。其中，在附图中相同的部件用相同的附图标记；附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本技术。实施例一种爬楼机器人，包括上端的座椅1、下端的动力机构和转向机构，在机器人的下端安装有相互固定的上支撑板4和下支撑板5；在所述下支撑板5的四角位置分别安装有万向轮6；所述动力机构包括电机一21和动力轴22，所述电机一21通过带传动23将转动输出至所述动力轴22，在所述动力轴22的两端分别对称安装有齿轮一24，在所述齿轮一24的外侧均安装有下导轮25，在楼梯扶手7的底部安装有平行的齿条8和下导轨9，所述齿轮一24与齿条8啮合传动，所述下导轮25卡在所述下导轨9上滚动；在所述扶手7还上安装有一条上导轨10，在所述上支撑板4上对称的安装有上导轮26，一侧的所述上导轮26卡在所述上导轨10上滚动；所述转向机构包括立轴31和悬臂32，所述立轴31竖直安装在所述上支撑板4上，所述悬臂32一端铰接在所述立轴31上，另一端安装有竖直滑动的立杆33，在所述立杆3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种爬楼机器人，其特征在于，包括上端的座椅、下端的动力机构和转向机构，在机器人的下端安装有相互固定的上支撑板和下支撑板；/n所述动力机构包括电机一和动力轴，所述电机一通过带传动将转动输出至所述动力轴，在所述动力轴的两端分别对称安装有齿轮一，在所述齿轮一的外侧均安装有下导轮，在楼梯扶手的底部安装有平行的齿条和下导轨，所述齿轮一与齿条啮合传动，所述下导轮卡在所述下导轨上滚动；在所述扶手还上安装有一条上导轨，在所述上支撑板上对称的安装有上导轮，一侧的所述上导轮卡在所述上导轨上滚动；/n所述转向机构包括立轴和悬臂，所述立轴竖直安装在所述上支撑板上，所述悬臂一端铰接在所述立轴上，另一端安装有竖直滑动的立杆，在所述立杆的下端安装有电动轮，所述电动轮的轮轴与所述悬臂垂直，在所述悬臂处安装有转动机构控制所述悬臂绕所述立轴圆周旋转，在所述立杆与所述悬臂交接处安装有升降机构控制立杆竖向移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种爬楼机器人，其特征在于，包括上端的座椅、下端的动力机构和转向机构，在机器人的下端安装有相互固定的上支撑板和下支撑板；
所述动力机构包括电机一和动力轴，所述电机一通过带传动将转动输出至所述动力轴，在所述动力轴的两端分别对称安装有齿轮一，在所述齿轮一的外侧均安装有下导轮，在楼梯扶手的底部安装有平行的齿条和下导轨，所述齿轮一与齿条啮合传动，所述下导轮卡在所述下导轨上滚动；在所述扶手还上安装有一条上导轨，在所述上支撑板上对称的安装有上导轮，一侧的所述上导轮卡在所述上导轨上滚动；
所述转向机构包括立轴和悬臂，所述立轴竖直安装在所述上支撑板上，所述悬臂一端铰接在所述立轴上，另一端安装有竖直滑动的立杆，在所述立杆的下端安装有电动轮，所述电动轮的轮轴与所述悬臂垂直，在所述悬臂处安装有转动机构控制所述悬臂绕所述立轴圆周旋转，在所述立杆与所述悬臂交接处安装有升降机构控制立杆竖向移动。


2.根据权利要求1所述的爬楼机器人，其特征在于，在所述机器人上安装有控制器和距离传感器，在楼层之间的梯台墙壁上安装有反射片，所述距离传感器将信号传递至控制器，所述控制器控制机器人中各电机的运行。


3.根据权利要求2所述的爬楼机器人，其特征在于，所述上导轮的轮轴为竖直方向，所述扶手上安装有一条角钢，所述上导轨安装在角钢的竖板面上并且朝向所述扶手。


4.根据权利要求3所述的爬楼机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕义民，
申请(专利权)人：滕义民，
类型：新型
国别省市：山东;37