[發(fā)明專利]爬樓梯機(jī)械裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210133863.7
• 申請日: 2012-05-03
• 公開（公告）號: CN102632938A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李海偉;黃之文;翟東婷;朱堅民;李孝茹;李付才;沈正強(qiáng);周冬兒;毛得吉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)器人，尤其是涉及一種爬樓梯機(jī)械裝置。?

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)實中的需要，研究人員研制出了多種能夠適應(yīng)復(fù)雜地形的機(jī)器人載體，也可以稱為移動式機(jī)器人，可以在危險、惡劣、有害的場所代替人完成一些工作，比如災(zāi)后搜救、野外搜索、環(huán)境探測等工作。由于上述作業(yè)場所的地形比較復(fù)雜，因此對機(jī)械結(jié)構(gòu)的行駛能力有很高的要求，如要能上下樓梯、過障礙、轉(zhuǎn)彎半徑小等要求。?

目前，多采用履帶或履帶和輪式相結(jié)合的結(jié)構(gòu)來滿足上述提出行駛能力的要求，但是在實際使用中還存在著不足。中國專利申請?zhí)?01010248695.7提出的一種伴隨災(zāi)情機(jī)器人，采用履帶的行駛方式，該類機(jī)器人大部分時間是在較為平整的地面上行駛，而像上下樓梯、過障礙等復(fù)雜地形工作機(jī)會較少，而且在攀爬樓梯時的效率和平穩(wěn)性不夠高，特別是在轉(zhuǎn)向時機(jī)身容易傾斜，甚至出現(xiàn)翻車現(xiàn)象。同時，履帶結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)向時，履帶與其接觸面會產(chǎn)生很大的相對滑動，特別是在原地轉(zhuǎn)向的情況下，相對滑動的幅度更大，能夠產(chǎn)生較大的摩擦力，因此要求機(jī)器人載體的驅(qū)動功率較大。而在地表狀況比較復(fù)雜情況下行駛時，轉(zhuǎn)向會更為困難，常常會出現(xiàn)履帶脫落現(xiàn)象，有時甚至?xí)a(chǎn)生驅(qū)動電機(jī)因長時間過載而燒壞或履帶撕裂等問題。?

中國專利CN2186639Y提出的一種適應(yīng)復(fù)雜地形機(jī)器人移動載體，其行駛結(jié)構(gòu)為履帶和輪式相結(jié)合的方式，有效的解決了在復(fù)雜地面上轉(zhuǎn)向困難和履帶易脫落的問題，在平整地面的行駛效率較高，但是，在攀爬樓梯時效率較低、穩(wěn)定性不好的問題仍然沒有有效解決。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要提供一種爬樓梯機(jī)械裝置，該裝置可以提高攀爬樓梯的效率，并且能夠適應(yīng)多種復(fù)雜的地形，可以作為災(zāi)后搜救、野外搜索、環(huán)境探測移動機(jī)器人的平臺。?

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：?

一種爬樓梯機(jī)械裝置，包括前機(jī)身、后機(jī)身、機(jī)身連接部件、四個五星形輪腿、四個直流伺服電機(jī)和輪腿固定部件，其特點是：前機(jī)身和后機(jī)身通過機(jī)身連接部件連接為一體，四個五星形輪腿分別通過輪腿固定部件固定在前、后機(jī)身兩側(cè)上，且每個五星形輪腿與固定在機(jī)身上的直流伺服電機(jī)傳動連接。

五星形輪腿包括五個車輪桿，橡膠輪，車輪體，車輪體外周上均布有五個細(xì)長桿，細(xì)長桿上可調(diào)連接車輪桿，車輪桿前端上裝有橡膠輪。?

輪腿固定部件包括電機(jī)固定板、輪腿固定板、輪腿軸承座、傳動軸、軸承座端蓋、軸承a，輪腿固定板與機(jī)身固定連接，其直角板前、后兩側(cè)分別固定連接輪腿軸承座和電機(jī)固定板，輪腿軸承座內(nèi)通過軸承a安裝有傳動軸，輪腿軸承座前端裝有軸承座端蓋，電機(jī)固定板后端面上固定連接直流伺服電機(jī)，傳動軸后端通過聯(lián)軸器與直流伺服電機(jī)輸出軸固定連接，傳動軸前端與五星形輪腿的車輪體固定連接。?

機(jī)身連接部件包括連接軸、連接軸承座、連接板a、連接板b、軸承b、連接板b和連接板a分別固定在前、后機(jī)身上，連接板a上固定連接連接軸承座，連接板b上固定連接連接軸，連接軸承座與連接軸之間通過軸承b連接。?

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，其優(yōu)點和有益效果是：?

整體結(jié)構(gòu)簡單，可以根據(jù)行駛地表情況的不同，調(diào)節(jié)五星形輪腿車輪桿的外伸長度，提高運行效率與運行平穩(wěn)性。本發(fā)明提出的一種爬樓梯機(jī)械裝置，通過控制不同輪腿的驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動速度與方向，可以實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向，控制方式容易實現(xiàn)。攀爬樓梯時，五星形輪腿每轉(zhuǎn)過一周可以攀爬五個臺階的樓梯，效率很高，前、后機(jī)身可以繞連接軸的軸線自由轉(zhuǎn)動，提高了在攀爬樓梯過程中的行駛平穩(wěn)性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)立體示意圖；?

圖2是機(jī)身連接部件的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖3是輪腿固定部件的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖4是五星形輪腿的車輪體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4中沿A-A的剖視圖；

圖6是五星形輪腿的車輪桿結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7傳動軸的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。?

如圖1，3所示，本發(fā)明的爬樓梯機(jī)械裝置，包括前機(jī)身1、后機(jī)身4、機(jī)身連接部件、四個五星形輪腿、四個直流伺服電機(jī)3和輪腿固定部件。?