一种姿态平衡的爬楼机器人制造技术

本发明专利技术属于爬楼机器人技术领域，且公开了一种姿态平衡的爬楼机器人，包括机架，所述机架的内表面活动安装有前进机构，所述前进机构与机架之间固定连接有一号弹簧。本发明专利技术通过配合传感器控制止停机构和液压机构的动作，保持爬升腿稳定下进行前进机构的前行移动，并在移动至阶梯中部后通过接触止停并利用扭簧的复位，使得两侧爬升腿复位保持水平，从而接解除爬升腿与阶梯之间的阻挡，并利用一号弹簧的弹性将后方的机架拉动套接，完成机器人的整体前进，从而实现楼梯中阶梯的爬升，且爬楼过程中前进机构和机架始终保持水平稳定，有效避免了爬楼时出现的震动和翻转，实现姿态平稳爬楼的同时，完成货物的稳定运送，实际爬楼运送效果好。好。好。

【技术实现步骤摘要】
一种姿态平衡的爬楼机器人


[0001]本专利技术属于爬楼机器人
，具体为一种姿态平衡的爬楼机器人。

技术介绍

[0002]随着人工智能技术的不断发展，人工智能产品在生活中的应用也越来越宽泛，大到工厂流水生产线机器人，小到家居办公用机器人，人工智能机器人在某些方面解放了人类的双手，为人们家居办公生活带来极大便捷与舒适，其中多种多样的机器人根据实际应用场所被制造出来，代替人力实现货物搬运等操作，其中针对楼梯状的阶梯地形运送时，通常采用爬楼机器人。
[0003]现有技术中的爬楼机器人，具有较多的爬楼机制，其中较为广泛应用的多为弹跳式爬楼以及旋转式爬楼，前者爬楼时速度较快但震动较为明显，后者爬楼时整体动作幅度大，尽管都克服了阶梯状地形的楼梯攀爬，然而在进行实际投入使用时，在进行货物运输方面，由于现有的机器人爬楼动作幅度大，具有跳动或者翻转的动作，实际爬楼的姿态无法保证平稳，在运送货物时容易出现货物掉落等情况，实际针对现有的爬楼机器人无法在姿态平稳下实现货物的安全运送，实际使用效果不佳。
[0004]此外，现有技术中的爬楼机器人，在投入使用时，针对不同阶梯高度的楼梯时，通常需要设定好爬楼的阶梯高度，在改变不同楼梯攀爬时需要重新拆装调整，改变设定高度，实际调节操作麻烦，且在频繁改变不同楼梯以及楼梯阶梯高度不固定时，会出现爬楼机器人难以适应的情况，实际针对不同楼梯的连续使用，以及同一楼梯的复杂阶梯时，难以很好的应对使用，应用范围较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种姿态平衡的爬楼机器人，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种姿态平衡的爬楼机器人，包括机架，所述机架的内表面活动安装有前进机构，所述前进机构与机架之间固定连接有一号弹簧，所述前进机构的底面固定安装有传感器，所述机架的侧面固定连接有侧板，所述侧板的侧面固定连接有固定轴，所述固定轴的外表面活动套接有套管，所述套管的外表面固定连接有连接板，所述连接板的底面固定连接有安装杆，所述安装杆的外表面套设有爬升腿，所述套管的外表面固定套接有大齿轮，所述机架的后端面开设有安装口，所述安装口的内表面分别固定连接有固定板和支撑板，所述固定板的内部固定套接有转动机构，所述支撑板的侧面活动套接有啮合机构，所述啮合机构的一端套接在与转动机构的内部，所述机架的内部固定套接有曲管，所述机架的上方设有分配机构，所述曲管的上下两端分别与分配机构和转动机构相连通，所述机架的顶部设有液压机构，所述液压机构与分配机构相连通，所述转动机构与液压机构之间固定连通有横管，所述固定轴的后端固定连接有挡板，所述挡板的内侧面设有止停机构，所述大齿轮与挡板之间固定连接有扭簧。
[0007]第一实施例：1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图10所示，当准备爬楼时，前进机构带动机器人整机前进并靠近阶梯，当前进受阻时液压机构启动，液压机构中的液压泵抽吸液压箱中的压力油并泵送到分配机构中，随着分配机构中通入压力油，压力油经由曲管快速流通至转动机构中，通入的压力油冲击转动机构中的啮合机构，使得啮合机构上的叶片旋转，从而带动啮合机构中的转轴旋转，使得转轴带动外表面上的小齿轮旋转，随着啮合机构上的小齿轮旋转并带动啮合的大齿轮转动，随着大齿轮的转动，使得机架两侧的套管沿着固定轴旋转，从而使得套管带动外表面上的连接板摆动，从而利用连接板通过安装杆带动爬升腿摆动，随着两侧的爬升腿从横向布置向下摆动并靠拢，大齿轮与挡板处扭簧扭转，并逐渐推动机器人整体向上移动，且前进机构贴着阶梯上移，当前进机构底部的传感器检测到高处阶梯后，前进机构中的机器人综合控制器控制止停机构动作，使得止停机构中的伸缩杆带动刹车板夹紧大齿轮，完成止停固定，且同时前进机构继续沿着阶梯顶部前进并移动至阶梯上方，滑板沿着机架内侧面上滑槽滑动，且一号弹簧拉伸，两侧的爬升腿压紧阶梯侧面，当前进机构前进后，止停机构动作并复位，且液压机构关闭，随着扭簧复位，使得两侧的爬升腿向上摆动至水平，随后一号弹簧复位并拉动机架移动并与前进机构套接，前进机构继续前进至一组阶梯车侧面，再次动作进行下一个阶梯的爬升。
[0008]首先，通过在机器人的前进机构的外部套接机架，并利用一号弹簧将机架与前进机构连接，配合前进机构底部的传感器，当识别到与阶梯侧面贴附时，启动液压机构，利用液压机构和分配机构将压力油快速泵送到转动机构中，并利用泵送的流动压力油推动转动机构中啮合机构上的叶片旋转，从而带动啮合机构旋转，并配合小齿轮和大齿轮的啮合，实现两侧套管和连接板的下摆，随着下摆过程中逐渐使得两侧水平分布的爬升腿向下摆动并靠拢，完成机器人的整体提升，并在前进机构升至阶梯顶部时，配合传感器控制止停机构和液压机构的动作，保持爬升腿稳定下进行前进机构的前行移动，并在移动至阶梯中部后通过接触止停并利用扭簧的复位，使得两侧爬升腿复位保持水平，从而接解除爬升腿与阶梯之间的阻挡，并利用一号弹簧的弹性将后方的机架拉动套接，完成机器人的整体前进，从而实现楼梯中阶梯的爬升，且爬楼过程中前进机构和机架始终保持水平稳定，有效避免了爬楼时出现的震动和翻转，实现姿态平稳爬楼的同时，完成货物的稳定运送，实际爬楼运送效果好。
[0009]此外，通过利用两侧爬升腿摆动提升的方式，并配合前进机构移动拉伸一号弹簧复位的效果，实现机器人平稳爬升，且实际在爬升前横向展开的爬升腿有效降低了机器人的整体中心，使得在横向移动时具有较强的稳定性，大大避免了侧向受力下的倾斜概率，同时利用纵向升降动作时两侧倾斜的爬升腿，使得重心依旧较低，在侧向受力时，仍旧具有较好的抗倾倒效果，使得机器人在爬楼以及水平面移动时均有较好的抗倾倒效果，实际使用效果好。
[0010]优选的，所述转动机构包括安装套、密封套和圆孔，所述安装套固定套接在固定板的内部，所述密封套固定套接在安装套的正面，所述圆孔开设在安装套的正面上，所述安装套的背面与曲管相连通，通过利用转动机构中的密封套保证转轴活动套接后的密封性，避免泄露，且通过圆孔排出通入的压力油。
[0011]优选的，所述啮合机构包括转轴、叶片和小齿轮，所述转轴的外表面与支撑板和密封套均活动套接，所述叶片和小齿轮均固定安装在转轴的外表面上，所述小齿轮与大齿轮
啮合连接，所述叶片位于安装套的内部，通过利用啮合机构中的叶片承受压力油冲击，推动转轴旋转，且利用小齿轮与大齿轮的啮合，使得转轴转动过程中带动大齿轮的慢速旋转。
[0012]优选的，所述液压机构包括液压泵、液压箱、一号管和二号管，所述液压泵固定安装在机架的顶面上，所述液压箱固定安装在机架的后端上，所述一号管固定连通在液压箱和液压泵之间，所述二号管固定连通在液压泵的顶面上，通过利用液压机构提供稳定的压力油泵送，利用压力油的流动推力实现转动机构中啮合机构的旋转，从而带动啮合的大齿轮旋转，进而控制爬升腿的摆动。
[0013]优选的，所述横管的一端固定连通在液压箱的侧面上，所述横管的另一端与圆孔相连通，所述挡板固定的内侧面与液压箱固定连接，通过利用横管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种姿态平衡的爬楼机器人，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)的内表面活动安装有前进机构(2)，所述前进机构(2)与机架(1)之间固定连接有一号弹簧(5)，所述前进机构(2)的底面固定安装有传感器(3)，所述机架(1)的侧面固定连接有侧板(6)，所述侧板(6)的侧面固定连接有固定轴(7)，所述固定轴(7)的外表面活动套接有套管(8)，所述套管(8)的外表面固定连接有连接板(9)，所述连接板(9)的底面固定连接有安装杆(10)，所述安装杆(10)的外表面套设有爬升腿(11)，所述套管(8)的外表面固定套接有大齿轮(13)，所述机架(1)的后端面开设有安装口(12)，所述安装口(12)的内表面分别固定连接有固定板(14)和支撑板(15)，所述固定板(14)的内部固定套接有转动机构(16)，所述支撑板(15)的侧面活动套接有啮合机构(17)，所述啮合机构(17)的一端套接在与转动机构(16)的内部，所述机架(1)的内部固定套接有曲管(26)，所述机架(1)的上方设有分配机构(18)，所述曲管(26)的上下两端分别与分配机构(18)和转动机构(16)相连通，所述机架(1)的顶部设有液压机构(19)，所述液压机构(19)与分配机构(18)相连通，所述转动机构(16)与液压机构(19)之间固定连通有横管(20)，所述固定轴(7)的后端固定连接有挡板(24)，所述挡板(24)的内侧面设有止停机构(25)，所述大齿轮(13)与挡板(24)之间固定连接有扭簧(27)。2.根据权利要求1所述的一种姿态平衡的爬楼机器人，其特征在于：所述转动机构(16)包括安装套(161)、密封套(162)和圆孔(163)，所述安装套(161)固定套接在固定板(14)的内部，所述密封套(162)固定套接在安装套(161)的正面，所述圆孔(163)开设在安装套(161)的正面上，所述安装套(161)的背面与曲管(26)相连通。3.根据权利要求1所述的一种姿态平衡的爬楼机器人，其特征在于：所述啮合机构(17)包括转轴(171)、叶片(172)和小齿轮(173)，所述转轴(171)的外表面与支撑板(15)和密封套(162)均活动套接，所述叶片(172)和小齿轮(173)均固定安装在转轴(171)的外表面上，所述小齿轮(173)与大齿轮(13)啮合连接，所述叶片(172)位于安装套(161)的内部。4.根据权利要求1所述的一种姿态平衡的爬楼机器人，其特征在于：所述液压机构(19)包括液压泵(191)、液压箱(192)、一号管(193)和二号管(194)，所述液...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖天华，唐新华，陈旭明，马飞，肖寒青，
申请(专利权)人：浙江中辰城市应急服务管理有限公司，
类型：发明
国别省市：