[發明專利]爬樓梯智能小車及其使用方法

在審

• 申請號: 201611110251.0
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106697102A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 佟立濤;錢運濤;陳鑒富;周根元;侯雪亞;傅中君
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產權代理有限公司50219
• 代理人: 劉巖

技術領域

本發明涉及一種智能小車及其使用方法，特別是涉及一種爬樓梯智能小車及其使用方法。

背景技術

如今智能機器技術逐漸成熟，越障機器人的研究對生活、生產、救援等起著十分重要的作用。在生活中，樓梯是越障機器人需要克服的一個突出問題，其一是由于樓梯的設計，無論是追求美感還是實用，無論是為了滿足人體工程學和環境心理學還是簡單敷衍，都造成了樓梯的不統一，存在著不同的樓梯踏板和樓梯立板，這使得爬樓梯機器人的實際開發有著局限性；其二是爬樓梯的過程中肯定會存在或多或少的顛簸，如何舒適的上樓梯，這是在開發載人載物機械時需要考慮的。

為了解決上述技術問題，需要設計爬樓梯智能機器，以實現智能機器在生活中上下樓梯的功能。

發明內容

本發明的目的是提供一種爬樓梯智能小車及其使用方法，以實現小車快速爬樓梯，降低顛簸。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種爬樓梯智能小車，包括：前、后輪組，以及位于車體兩側用于支撐小車翻爬的側臂機構；其中所述側臂機構適于在翻爬時抵住下層樓梯的踏板面與上層樓梯的立面構成的直角處，且將前輪沿上層樓梯的立面抬起至上層樓梯的踏板面后，再翻轉至下層樓梯的踏板面，以將后輪組從下層樓梯的踏板面沿上層樓梯的立面頂至上層樓梯的踏板面。

進一步，所述爬樓梯智能小車還包括：控制模塊，與該控制模塊相連的測距傳感器，以及控制側臂機構轉動的側臂舵機；其中控制模塊安裝于車體的前部，以使車體重心前移。

進一步，所述側臂機構包括：位于側臂末端的側輪；

所述前、后輪組及側輪中的驅動電機均由控制模塊控制；以及

前、后輪組及側輪處均安裝有相應測距傳感器，位于車體前端還安裝有觸碰開關，觸碰開關和各測距傳感器均與控制模塊相連。

進一步，所述側臂的長度等于后輪半徑加上立面的高度，并且

后輪的支撐結構采用圓弧結構，以及后輪的尾部加裝一個擋板。

又一方面，本發明還提供了一種爬樓梯智能小車的工作方法。

所述爬樓梯智能小車包括：前、后輪組，以及位于車體兩側用于支撐小車翻爬的側臂機構。

所述爬樓梯智能小車的工作方法包括：側臂機構適于在翻爬時抵住下層樓梯的踏板面與上層樓梯的立面構成的直角處，以將前輪沿上層樓梯的立面抬起至上層樓梯的踏板面后，再翻轉至下層樓梯的踏板面；最后將后輪組從下層樓梯的踏板面沿上層樓梯的立面頂至上層樓梯的踏板面。

進一步，所述爬樓梯智能小車還包括：控制模塊，與該控制模塊相連的測距傳感器，以及控制側臂機構轉動的側臂舵機；其中控制模塊安裝于車體的前部，以使車體重心前移；并且所述側臂機構包括：位于側臂末端的側輪；所述前、后輪組及側輪中的驅動電機均由控制模塊控制；前、后輪組及側輪處均安裝有相應測距傳感器，位于車體前端還安裝有觸碰開關，觸碰開關和各測距傳感器均與控制模塊相連；以及所述側臂的長度等于后輪半徑加上立面的高度，并且后輪的支撐結構采用圓弧結構；后輪的尾部加裝一個擋板。

進一步，側臂機構適于在翻爬時抵住所述直角處，以將前輪沿上層樓梯的立面抬起至上層樓梯的踏板面；即所述側臂舵機適于提供逆時針的力，后輪組提供推力，以使前輪組在立面上爬行提升。

進一步，側臂機構將后輪組從下層樓梯的踏板面沿上層樓梯的立面頂至上層樓梯的踏板面，即所述側臂舵機順時針旋轉，轉動至下層樓梯的踏板面，側輪向前轉動，后輪組貼緊上層樓梯的立面后，將后輪組推舉至上層樓梯的踏板面；以及當車體位于上層樓梯的踏板面后，所述側臂舵機逆時針轉動，以復位。

本發明的有益效果是，本發明結構合理，能夠快速平穩的實現爬樓梯，降低顛簸發生，并且可以適應多種樓梯結構，提高了小車爬樓梯的穩定性和智能性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的爬樓梯智能小車的結構示意圖；

圖2(a)至圖2(e)是本發明的爬樓梯智能小車的爬樓示意圖；

圖3是本發明的爬樓梯智能小車的模塊化流程圖。

圖中：

樓梯1、下層樓梯的踏板面101、上層樓梯的立面102、前輪2、后輪3、側臂機構4、側輪401、側臂402、側臂舵機403；

F0為側臂舵機轉動方向、F1為前輪移動方向、F2為后輪移動方向、F3為側輪移動方向。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。