[發明專利]智能移動機器人及其上下臺階和行走斜坡面的方法

在審

• 申請號: 201711070732.8
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107933729A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 林偉雄
• 申請（專利權）人: 秀信精密電子（深圳）有限公司
• 主分類號: B62D57/028
• 分類號: B62D57/028;B25J5/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司44217
• 代理人: 李琴

技術領域

本發明涉及移動機器人領域，更具體地說，涉及一種能夠上下臺階和爬坡的智能移動機器人及其上下臺階和行走斜坡面的方法。

背景技術

隨著科學技術的進步，移動機器人在諸如生產、軍事、服務等領域均有應用，在家居服務領域同樣也應用越來越廣，例如吸塵、掃地、餐飲、等等，各種家居類服務機器人應用而生，且應用范圍不斷擴大。無論是家用，或者是公共區域外均有所應用。

在我們的家庭住宅，如公寓、別墅、酒店等生活小區的戶外區域，除了平坦的戶外區域的路面之外，樓宇與戶外之間通常還有多個(1～6個)房屋樓梯臺階位連接戶外。多個(1～6個)的樓梯臺階位約10～110CM高度。目前，移動機器人的行走方式已有履帶式移動、輪式移動、步行式移動、全輪偏轉式移動等。但現在已有移動機器人的行走方式對跨越多個樓梯臺階位，10～110CM高度的上坡或是下坡的行走還在存在障礙或困擾，特別是不能實現平衡和平穩的水平行走。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種能夠跨越臺階障礙且在上下臺階和坡面的過程中機身始終處于平穩的水平行走狀態的智能移動機器人及其上下臺階和行走斜坡面的方法。

本發明為解決其技術問題在第一方面提出一種智能移動機器人，包括：

機器人機身主體和機架，所述機身主體通過沿機器人行進方向的左右兩側設置于機架上的第一直線移動機構和第二直線移動機構安裝于機架上以可相對于機架沿行進方向水平移動；

第一組驅動輪，分別通過第一升降機構安裝于機架的行進方向上的前端左右兩側以可相對于機架升降，且所述驅動輪上設有驅動其轉動的驅動裝置；

第二組萬向輪，分別通過第二升降機構安裝于機架的行進方向上的后端左右兩側以可相對于機架升降；以及

第三組輔助輪，分別通過第三直線移動機構和第三升降機構安裝于機架的行進方向上的前端左右兩側以可相對于機架沿行進方向水平移動且可相對于機架升降。

根據本發明第一方面的一個實施例中，所述第一直線移動機構和第二直線移動機構均為電動滑軌機構或電動推桿機構，所述機身主體由機架左右兩側的電動滑軌機構或電動推桿機構帶動而可相對于機架水平移動。

根據本發明第一方面的一個實施例中，所述第一升降機構包括滑槽、電動伸縮桿、連桿、滑輪和滑輪驅動機構，所述滑槽固定于機架底部且沿行進方向延伸，所述連桿的一端鉸接于滑槽的前端，所述連桿的另一端與電動伸縮桿鉸接，所述電動伸縮桿的尾端通過滑輪滑動安裝于所述滑槽內以便在滑輪驅動機構帶動下可沿滑槽移動，所述電動伸縮桿的伸縮頭端轉動安裝所述驅動輪。

根據本發明第一方面的一個實施例中，所述第二升降機構包括滑槽、電動伸縮桿、連桿、滑輪和滑輪驅動機構，所述滑槽固定于機架底部且沿行進方向延伸，所述連桿的一端鉸接于滑槽的后端，所述連桿的另一端與電動伸縮桿鉸接，所述電動伸縮桿的尾端通過滑輪滑動安裝于所述滑槽內以便在滑輪驅動機構帶動下可沿滑槽移動，所述電動伸縮桿的伸縮頭端轉動安裝所述萬向輪。

根據本發明第一方面的一個實施例中，所述第三直線移動機構為電動推桿機構，所述第三升降機構包括滑槽、電動伸縮桿、連桿、滑輪和滑輪驅動機構，所述滑槽固定于電動推桿機構的推桿底部且沿行進方向延伸，所述連桿的一端鉸接于推桿的前端，所述連桿的另一端與電動伸縮桿鉸接，所述電動伸縮桿的尾端通過滑輪滑動安裝于所述滑槽內以便在滑輪驅動機構帶動下可沿滑槽移動，所述電動伸縮桿的伸縮頭端轉動安裝所述輔助輪。

根據本發明第一方面的一個實施例中，所述智能移動機器人還包括用于檢測機器人行進方向上的障礙物情況的傳感器系統、和基于傳感器系統的檢測結果控制第一直線移動機構、第二直線移動機構、第三直線移動機構、第一升降機構、第二升降機構、第三升降機構協同工作的控制系統。

根據本發明第一方面的一個實施例中，所述驅動裝置為驅動馬達，且機架左右兩側的驅動馬達轉速單獨控制。

本發明為解決其技術問題在第二方面提出一種上述智能移動機器人上臺階的方法，包括如下步驟：

S1、機器人處于行走模式時，機身主體位于機架上方且通過第一組驅動輪和第二組萬向輪支撐于地面，通過第一組驅動輪的轉動向前行進，第三組輔助輪通過第三直線移動機構和第三升降機構收回到機架下方；

S2、上臺階時，通過第一升降機構和第二升降機構將機架升高到高于上臺階面的目標高度，然后通過第三直線移動機構和第三升降機構帶動第三組輔助輪向前伸出支撐于上臺階面上；