本发明专利技术涉及一种导轨式攀爬楼梯助老共享机器人，属于助老机械设备技术和社区智能基础设施建设领域，该载人攀爬楼梯机器人基于共享模式在社区楼栋楼道内进行投放使用。该机器人由导轨、机架、附属部件、行进机构、对接机构和攀爬机构组成。所述导轨固定架设在楼道靠墙一侧墙体上；所述机架为机器人的基本框架，主体用于承载和防护单人用户；所述附属部件包括机器人的电子部件和蓄电池；所述行进机构由四个麦克纳姆轮及其配套电机组成，负责在平地和楼道平台驱动机器人移动；所述对接机构包括丝杠安装在机器人一侧，有特殊设计的对接套筒，负责实现机器人与导轨的对接；所述攀爬机构包括齿轮和攀爬电机，用于为机器人在导轨上前进提供动。供动。供动。
【技术实现步骤摘要】
一种导轨式攀爬楼梯助老共享机器人
[0001]本专利技术涉及一种导轨式攀爬楼梯助老共享机器人，属于助老机械设备技术和社区智能基础设施建设领域。
技术介绍
[0002]随着中国城市化进程的不断发展，城市里的居民区设计的越来越现代化，但是由于时代技术条件的限制和上世纪建设理念的相对落后，在城市里优先发展起来的地区中，存在着大量的老旧小区。老旧小区往往都是在单位机关改制之前，由政府单位出资建设的居民区，与1988年后所发展起来的商品房相比，不管是水电暖气等生活设施还是楼梯、墙体等楼房基本结构都已经远远落后于时代。而由于种种原因，老旧小区里的人口年龄分布又以老年人为主。同时，在如今的现代化小区中，也建造有大量的7层以下的多层住宅，这些多层住宅也大都没有安装电梯。因此，对于如今居住在较高楼层和老旧小区内的老年人来说，攀爬楼梯已经成为了他们的一块心病。
[0003]目前，为解决这一困境，已经有相关的产品推向市场。这其中包括：对小区增加现代电梯设备，但是这种办法前期投入的成本较大，且各层住户的成本分摊问题难以解决，往往造成一些不必要的邻里纠纷。也有与本专利类似的爬楼电梯的设备开始在市场上应用，但是这种方案无法较好的满足一楼栋内所有老年人需求，且后期维护费用较高，更加适合于居住在别墅或其他多层房屋内的家庭定制私用。还有多项已经授权的专利，可以部分地解决老年人攀爬楼梯难的问题。如授权公告号为CN212490681U的技术专利公开的一种适用于老年人爬楼的辅助设备是通过机械带动腰带为老人腰部助力来解决的。如授权公告号为CN211584124技术专利公开的一种辅助爬楼装置是为老人提供带有动力的扶手帮助老人爬楼的。这两种方案都是通过对老年人提供助力来帮助其爬楼，但不能有效解决攀爬楼梯过程中的安全问题，老年人容易在防护措施不足的情况下摔倒。在专利号为“CN104921881A”的国家专利技术专利申请中,提及“一种新型电动爬楼轮椅底盘及其设计方法”,该设计采用了星轮结构,通过增设星轮的公转实现了轮椅的上下运行,从而能够实现单人操作轮椅，但是难以克服上下楼梯的顿挫感。还有一种履带式爬楼轮椅，产品主要来自于国外，但是为了保障爬楼的稳定性，轮椅需要有足够的长度，导致体积过大，而且单个可操纵轮椅的价格在十万元以上，并不适合专门在楼梯间内使用。因此针对现有老年人攀爬楼梯装置存有的以上问题，有必要研发一种结构简单、安全性高，使用成本低的老年人爬楼辅助装置，以满足老年人爬楼使用的需求。
[0004]而在共享经济快速发展的今天，共享经济和智能化社会的发展已成大势所趋，本专利技术以一种导轨式攀爬楼梯助老共享机器人为核心，结合麦克纳姆轮灵活的全向移动特点，以共享模式在小区内进行投放，帮助老年人便利爬楼的同时又减少了成本的投入，可谓一举多得。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种可靠安全的爬楼设备，可以应对楼梯间内复杂的环境，帮助老年人攀爬楼梯的同时，又以共享模式投放节约老年人的攀爬楼梯成本。
[0006]本专利技术的技术方案是：
[0007]一种导轨式攀爬楼梯助老共享机器人，它由导轨、机架、附属部件、行进机构、对接机构和攀爬机构组成；所述导轨包括第一圆柱导轨、齿条导轨、第二圆柱导轨以及支架；所述支架上安装三条导轨，由低到高依次为所述第一圆柱导轨、所述齿条导轨和所述第二圆柱导轨；所述支架沿楼梯坡度角布置稳固固定在楼梯侧墙壁上；
[0008]所述机架包括底盘和护栏；所述底盘用于安装所述附属部件、行进机构、对接机构和攀爬机构，所述护栏固定在所述底盘上，用于保护使用人员；
[0009]所述附属部件包括蓄电池、摄像头、车况识别控制器和保护壳；所述蓄电池安装在所述底盘的底部；所述摄像头安装在所述对接机构上；所述车况识别控制器安装在所述底盘的底部后侧，所述保护壳安装在所述车况识别控制器上；
[0010]所述行进机构包括两对麦克纳姆轮以及麦克纳姆轮电机；所述对接机构包括对接套筒、螺杆、螺母、丝杠电机、攀爬电机保护壳、对接板、导杆和底座；其中，所述螺杆、螺母、丝杠电机和导杆构成一套丝杠系统；所述对接套筒安装在所述对接板上；所述螺母安装在所述螺杆上；所述丝杠电机安装在所述底座上；所述对接板与所述螺母相连；所述导杆安装在底座上，并且从所述对接板耳件的孔中穿过；
[0011]所述攀爬机构包括齿轮和攀爬电机，所述攀爬电机容置固定安装在攀爬电机保护壳内，所述齿轮与所述攀爬电机输出轴花键连接并共同支撑在所述对接板上，并在攀爬时与所述齿条导轨相啮合；
[0012]所述麦克纳姆轮电机、车辆识别控制器、摄像头、丝杠电机和攀爬电机均由所述蓄电池进行供电。
[0013]该机器人是一种以共享运营的方法在社区楼栋楼道内投放，供有需求的老年人使用的智能机械；所述导轨式攀爬楼梯助老共享机器人拥有一套控制程序实现机器人的移动、对接和攀爬楼梯；
[0014]所述圆柱导轨和齿条导轨均为拼装结构，在楼道内进行安装时，由多段固定长度的短导轨拼装成符合楼梯长度要求的长导轨。
[0015]所述车况识别控制器上包括计时模块、通信模块和控制主芯片，所述计时模块用于在用户共享使用时进行计时计费；所述通信模块用于所述导轨式攀爬楼梯助老共享机器人与所述共享云端之间的信息反馈与连接；所述控制主芯片存储了所述控制程序。所述摄像头用于拍摄相片，传输给所述车况识别控制器，由所述控制主芯片判断机器人状态、进行移动和实行对接攀爬。
[0016]所述机器人的对接机构中，所述对接套筒其内部呈现“双喇叭型”，并在一侧开口；所述对接套筒在圆柱导轨上行进，由水平轨道进入弯轨道时，可相对于对接板进行转动，并保持转动的角度在斜轨道上行进。当所述对接套筒从斜导轨进入水平导轨时，对接套筒可自动回正。所述对接板呈“十字”形状，与螺母之间通过螺钉实现刚性连接，所述对接板的后部有带孔的耳件，可固定在导杆上。所述对接机构的抬升与下降由丝杠系统实现。所述丝杠可将电机输出的旋转运动转化成螺母在螺杆上的直线运动，从而带动对接板上下移动。
[0017]本专利技术的优点在于：
[0018]以导轨攀爬为导轨式攀爬楼梯助老共享机器人的攀爬方法，稳定可靠，保证了老年人承载时的安全性。
[0019]以麦克纳姆轮全向移动为行进方式，可有效应对楼梯间内狭窄的环境，提高了攀爬楼梯的效率。
[0020]采用了丝杠系统来控制对接机构的升降，从而达到对接机构和导轨的精确对接。
[0021]以共享模式在小区楼栋内进行投放，节约成本，使楼栋内的每一位老年人都可以随时随地使用该机器人。
附图说明
[0022]图1为导轨式攀爬楼梯助老共享机器人的整体等轴侧视图图
[0023]图2为导轨式攀爬楼梯助老共享机器人的导轨的侧视图
[0024]图3为导轨式攀爬楼梯助老共享机器人的车况识别控制器的组成图
[0025]图4为导轨式攀爬楼梯助老共享机器人的底盘的仰视图
[0026]图5为导轨式攀爬楼梯助老共享机器人的对接机构的等轴侧视图
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种导轨式攀爬楼梯助老共享机器人，它由导轨、机架、附属部件、行进机构、对接机构和攀爬机构组成；所述导轨包括第一圆柱导轨、第二圆柱导轨、齿条导轨以及支架；所述支架上安装上述三条导轨，由低到高依次为所述第一圆柱导轨、所述齿条导轨和所述第二圆柱导轨；所述支架沿楼梯坡度角布置稳固固定在楼梯侧墙壁上；所述机架包括底盘和护栏，所述底盘用于安装所述附属部件、行进机构、对接机构和攀爬机构，所述护栏固定在所述底盘上，用于保护使用人员；所述附属部件包括蓄电池、摄像头、车况识别控制器和保护壳；所述蓄电池安装在所述底盘的底部；所述摄像头安装在所述对接机构上；所述车况识别控制器安装在所述底盘的底部后侧，所述保护壳安装在所述车况识别控制器上；所述行进机构布置于所述底盘底部，包括两对麦克纳姆轮以及麦克纳姆轮电机；所述对接机构布置于所述底盘靠墙壁一侧与所述护栏固定连接，包括对接套筒、螺杆、螺母、丝杠电机、攀爬电机保护壳、对接板、导杆和底座；其中，所述螺杆、螺母、丝杠电机和导杆构成一套丝杠系统；所述对接套筒安装在所述对接板上；所述螺母套装在所述螺杆上；所述丝杠电机安装在所述底座上；所述对接板与所述螺母固定相连；所述导杆安装在底座上，并且从所述对接板耳件的孔中穿过；所述底座与所述底盘固定连接；所述攀爬电机保护壳固定安装在所述对接板后；所述攀爬机构包括齿轮和攀爬电机，所述攀爬电机容置固定安装在攀爬电机保护壳内，所述齿轮与所述攀爬电机输出轴花键连接并共同支撑在所述对接板上，并在攀爬时与所述齿条导轨相啮合；所述麦克纳姆轮电机、车辆识别控制器、摄像头、丝杠电机和攀爬电机均由所述蓄电池进行供电。2.根据权利要求1所述的一种导轨式攀爬楼梯助老共享机器人，其特征在于：该机器人是一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：王军年，汪佳伟，刘逸凡，许程程，张飞鸿，蒋琦，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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