[發明專利]一種多級式機器人升降裝置及升降方法

有效

• 申請號: 201510733271.2
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN105234934B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 蘭新力;許春山
• 申請（專利權）人: 江蘇億嘉和科技股份有限公司
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J9/10
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 陳靜,李維朝

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，具體涉及一種多級式機器人升降裝置及升降方法。

背景技術

工程機械中升降機構被廣泛應用，重型機械的升降機構一般體積龐大、高精度控制困難，難以在中小型機器人設計中廣泛應用。

中國發明專利文獻CN102235840A《一種舉靶機器人升降系統》闡述了一種采用彈簧管制材料的升降系統，其定位方式為開關定位，推動桿和接力柱相互作用完成升降功能，此種裝置適用與打靶過程中靶標要么升起，要么收起的應用場景，靶標質量較輕采用相互內嵌套的彈簧管制材可以滿足相應需求。此種方案不適用于通過中央控制器控制連續升降的應用場景，同時在負載較重時難以保證升降機構的穩定性。

中國發明專利文獻CN104218486A《一種變電站絕緣柱清潔裝置》公開了一種3級驅動的升降機構，每級升降機構有螺桿和驅動裝置組成，各級之間采用滑套連接，這種裝置需要多個電機驅動，對依賴電池供電的移動機器人的降低能耗和縮小體積設計產生不利影響。

中國發明專利申請CN104942826A《一種機器人升降裝置及升降方法》中公開了一種采用拉繩加多級滑軌的機器人升降方案，該裝置升降時為逐級升降，對拉繩要求較高，非常實用于較大型的機器人，對于小型伸縮距離較大的機器人其穩定性會減小，此外，該發明專利申請采用拉繩升降，拉繩既作為提升動力傳遞使用，也是各滑臂的承重繩，在升降過程，拉繩容易晃動，使得機器人升降不夠穩當。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提供一種多級式機器人升降裝置，采用多級升降模塊，各級升降模塊采用傳動帶依次傳動運行，各升降模塊同時移動相同距離，有利于加快升降速度。

本發明提供的多級式機器人升降裝置，其特征在于：包括驅動模塊以及若干級升降模塊；各級升降模塊包括傳動機構以及卡銷，所述傳動機構包括導軌、傳動帶，所述導軌的上端和下端分別安裝有頂滑輪和底滑輪，所述傳動帶環繞在所述頂滑輪和底滑輪上；所述卡銷夾持所述傳動帶；各級升降模塊中的第一級升降模塊的傳動機構與所述驅動模塊連接，下一級升降模塊的傳動機構與上一級升降模塊的傳動帶連接。

本發明設計多級升降模塊，各級升降模塊采用傳動帶依次傳動運行，驅動模塊帶動第一級升降模塊升降單位距離時，其他各級升降模塊同時運動單位距離，有利于加快升降速度，同時，各級升降模塊分擔機身質量，機身質量分布均勻，有利于升降運動的穩定性。各級升降模塊完全收起時后級升降模塊疊加到前級升降模塊，使得完全收起時機身體積較小，方便產品的小型化。

為簡化驅動模塊結構，使得驅動簡單可靠，本發明采用電機加絲桿的驅動方式，所述驅動模塊包括電機驅動的絲桿、螺母傳動體，所述螺母傳動體套在所述絲桿上；各級升降模塊中的第一級升降模塊的傳動機構與所述螺母傳動體連接。電機驅動絲桿轉動，螺母傳動體在絲杠上升降，從而帶到各級升降模塊升降。驅動模塊也可以采用其他方式，帶動第一級升降模塊升降即可，如驅動模塊本身采用電機加傳動帶的方式，將第一級升降模塊與傳動帶連接，類似于第二級升降模塊與第一級升降模塊的連接方式。

為確保絲桿動力傳遞的穩定，所述驅動模塊還包括主導軌，該主導軌與所述絲桿平行設置；所述第一級升降模塊的傳動機構還包括滑塊，該滑塊可滑動地安裝在所述主導軌上，所述滑塊與所述第一級升降模塊的傳動機構連接，升降模塊的質量更多地由主導軌承受。

第一級升降模塊之外的其他各級升降模塊的傳動機構與上一級升降模塊的傳動帶的連接點、該上一級升降模塊的卡銷與該上一級升降模塊的傳動帶的夾持點，分別位于該上一級升降模塊的導軌的兩側。如果兩連接點位于導軌的同一側，那么下一級升降模塊在上一級升降模塊傳動帶上的移動距離較短，縮短了機器人的升降距離。優選，當所述多級式機器人升降裝置收起時，第一級升降模塊之外的其他各級升降模塊的傳動機構與上一級升降模塊的傳動帶的連接點靠近上一級升降模塊的頂滑輪，上一級升降模塊的卡銷的夾持點靠近該級升降模塊的底滑輪。

第一級升降模塊的卡銷的安裝端安裝在所述驅動模塊上，其他各級升降模塊的卡銷的安裝端安裝在上一級升降模塊的導軌的下端。驅動模塊的絲桿的兩端可分別安裝在頂座和底座上，第一級升降模塊的卡銷的安裝端安裝在底座上即可，也可以將該卡銷的安裝端安裝在主導軌的下端。