[發明專利]一種可地面行走及爬樓梯機器人

有效

• 申請號: 201710740220.1
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107521576B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 申耀武;畢沛鋒;陳宇婷;廖幸華
• 申請（專利權）人: 廣州南洋理工職業學院
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 黃華蓮;郝傳鑫

1.一種可地面行走及爬樓梯機器人，其特征在于，包括：殼體、平地行走機構、主運動腳機構、輔助腳機構和控制單元；

所述殼體頂部設置有載物臺；

所述平地行走機構設于所述殼體的底部；

所述主運動腳機構包括可轉動地設置在所述殼體兩側的第一主腳和第二主腳、以及安裝在所述殼體內部的主驅動裝置，所述第一主腳和第二主腳均為類橢圓形，所述主驅動裝置與所述第一主腳、第二主腳傳動連接，用于驅動所述第一主腳和第二主腳轉動；

所述輔助腳機構包括可伸縮地設置在所述殼體尾端的第一輔助腳和第二輔助腳、以及安裝在所述殼體內部的輔助驅動裝置，所述輔助驅動裝置與所述第一輔助腳、第二輔助腳傳動連接，用于驅動所述第一輔助腳和第二輔助腳做伸縮運動；

所述第一主腳和第二主腳的長半軸的長度大于或等于所述第一輔助腳和第二輔助腳的最大高度；

所述控制單元與所述平地行走機構、主驅動裝置和輔助驅動裝置電連接，用于控制所述平地行走機構、主驅動裝置和輔助驅動裝置的工作狀態；

當處于平地行走狀態時，所述第一輔助腳和第二輔助腳收縮使得其底部高于所述平地行走機構的底部，同時所述第一主腳和第二主腳保持在水平位置，且此時所述第一主腳和第二主腳的底部不低于所述平地行走機構的底部；

當處于爬樓梯狀態時，所述第一輔助腳和第二輔助腳伸長使其底部低于所述平地行走機構的底部，同時驅動所述第一主腳和第二主腳轉動；

其中，所述殼體位于行走方向的前端面上設置有一個或者一個以上的滾珠輪；所述第一輔助腳包括第一水平桿和第一轉動件，所述第一水平桿的一端為自由端，其另一端與所述第一轉動件的一端連接，所述第一轉動件的另一端與所述輔助驅動裝置連接，所述輔助驅動裝置驅動所述第一轉動件在豎直面上轉動并帶動所述第一水平桿做升降運動；

所述第二輔助腳包括第二水平桿和第二轉動件，所述第二水平桿的一端為自由端，其另外一端與所述第二轉動件的一端連接，所述第一轉動件的另一端與所述輔助驅動裝置連接，所述輔助驅動裝置驅動所述第二轉動件在豎直面上轉動并帶動所述第二水平桿做升降運動；

所述第一水平桿和第二水平桿在上升過程中二者相互遠離并在最高位置時貼附于所述殼體底部的兩側邊緣，且其底部高于所述平地行走機構的底部，由此形成所述第一輔助腳和第二輔助腳的整體伸縮運動。

2.根據權利要求1所述的可地面行走及爬樓梯機器人，其特征在于，所述輔助驅動裝置包括第一傳動軸、第二傳動軸、第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、輔助電機和齒輪座；

所述第一傳動軸的一端固定于所述第一輔助腳的一端，所述第二傳動軸的一端固定在所述第二輔助腳的一端；所述第一傳動軸的另一端和所述第二傳動軸的另一端兩者中，任擇其一與所述輔助電機傳動連接，另一者固定于所述齒輪座；

所述第一傳動齒輪設置在所述第一傳動軸上，所述第二傳動齒輪設置在所述第二傳動軸上。

3.根據權利要求1所述的可地面行走及爬樓梯機器人，其特征在于，所述平地行走機構包括設于殼體底部的滾輪和用于驅動所述滾輪滾動以進行平地行走的滾動電機。

4.根據權利要求3所述的可地面行走及爬樓梯機器人，其特征在于，所述平地行走機構還包括設于殼體底部的萬向輪，所述萬向輪設于所述滾輪位于行走方向上的前后兩側。

5.根據權利要求1所述的可地面行走及爬樓梯機器人，其特征在于，所述殼體底部的兩側邊緣分別設有可容納所述第一水平桿的第一凹槽和可容納所述第二水平桿的第二凹槽。

6.根據權利要求1所述的可地面行走及爬樓梯機器人，其特征在于，所述控制單元包括主控制模塊、驅動模塊和距離檢測模塊，所述驅動模塊與所述平地行走機構、主運動腳機構和輔助腳機構電連接，用于控制所述平地行走機構、主運動腳機構和輔助腳機構的運動狀態；

所述距離檢測模塊設于所述殼體位于行走方向的前端面上，用于檢測機器人與樓梯之間的距離。