[發明專利]一種機械臂輔助上樓梯并跨越復雜地形的機械裝置及方法

有效

• 申請號: 201710450879.3
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107323550B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 張東;李健生;張波;趙世杰;劉相乾;蔡德錚
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳宏升

本發明公開了一種機械臂輔助上樓梯并跨越復雜地形的機械裝置，包括麥克納姆輪底盤、固定在麥克納姆輪底盤上的電機、與電機轉軸相連的氣缸、與氣缸伸縮端相連的支撐柱、與支撐柱相連的平板、固定在平板上的小型電機、用于高處臺階的卡位的水平觸手和垂直觸手；水平觸手設置在平板的前端，水平觸手向下與平板按照預設的傾斜角度固定設置；垂直觸手設置在平板下方，與水平觸手垂直設置。本發明可應用于運輸領域，便于復雜地形的運輸。

技術領域

本發明涉及搬運領域，特別涉及一種機械臂輔助上樓梯并跨越復雜地形的機械裝置及方法。

背景技術

在運輸機器人遇到臺階時常采用履帶或者逐輪升降的結構，履帶因其不靈活公路性能較差有其很大的局限性，而逐輪升降的方法結構復雜，制造成本高。因此有必要提供一種新的設備來解決該問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種機械臂輔助上樓梯并跨越復雜地形的機械裝置，便于復雜地形的運輸。

本發明的另一目的在于提供一種機械臂輔助上樓梯并跨越復雜地形的方法。

本發明的目的是通過下述技術方案來實現的：

一種機械臂輔助上樓梯并跨越復雜地形的機械裝置，包括麥克納姆輪底盤、固定在麥克納姆輪底盤上的電機、與電機轉軸相連的氣缸、與氣缸伸縮端相連的支撐柱、與支撐柱相連的平板、固定在平板上的小型電機、用于高處臺階的卡位的水平觸手和垂直觸手；水平觸手設置在平板的前端，水平觸手向下與平板按照預設的傾斜角度固定設置；垂直觸手設置在平板下方，與水平觸手垂直設置。

所述平板的上表面設置成梯級式或鋸齒狀。平板的上表面進行處理后增大輪子的摩擦力有利于車子上坡。

所述機械臂輔助上樓梯并跨越復雜地形的機械裝置，還包括臺階。機械裝置在運輸車經過深坑，水潭，亂石草地不易通過的復雜地形時，可裝在車上并自帶一臺階，選擇相應適宜的板長自主架橋跨越障礙區。

本發明的另一目的是通過下述技術方案來實現的：

一種機械臂輔助上樓梯并跨越復雜地形的方法，包含以下步驟：

S1、在遇到臺階時，氣缸伸出，電機從初始位置帶動支撐柱轉過一定角度，平板上的小型電機同樣轉過一定角度，麥克納姆輪底盤的車輪開到臺階前水平觸手和垂直觸手分別與臺階的上表面和側面接觸；

S2、在水平觸手和垂直觸手卡好位置后，電機和小型電機斷電，使支撐柱處于自由擺動狀態，關閉氣缸氣源使氣缸處于自由伸縮狀態，此時麥克納姆輪底盤的前輪繼續往前行駛即可踏著平板上坡；

S3、麥克納姆輪底盤的后輪繼續往前推進至輪子完全登上臺階；

S4、輪子完全登上臺階后，電機轉過一定角度，小型電機亦轉過一定角度，氣缸收縮收起平板，至此完成一套上搭橋動作。

本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

1、本發明在運輸途中突發情況遇到亂石深坑等復雜地形時可自帶適宜的臺階選擇適宜的板長自助搭橋跨越復雜地形。

2、本發明的機械結構具有不影響車子性能，裝拆方便，更換方便等優點。

3、本發明的水平觸手和垂直觸手可使平板完全固定在臺階上而不會在車前進的推力和輪子的摩擦力下產生脫離。

4、本發明為避免氣缸的伸縮端直接與平板相連受力，通過氣缸的伸縮端與支撐柱相連，支撐柱與平板相連的方法保護氣缸。

附圖說明

圖1是本發明所述一種機械臂輔助上樓梯并跨越復雜地形的機械裝置的結構示意圖。

圖2是本發明所述一種機械臂輔助上樓梯并跨越復雜地形的機械裝置的結構示意圖。