[發明專利]一種載人爬樓梯機器人及其爬樓方法

在審

• 申請號: 202011070451.4
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112263406A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 段剛
• 申請（專利權）人: 段剛
• 主分類號: A61G5/06
• 分類號: A61G5/06;A61G5/10;A61G5/00
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 胡野

本發明公開了一種載人爬樓機器人，包括底盤系統、驅動系統、座椅系統、緩沖系統和控制系統；底盤系統包括軌道、鏈式履帶，在底盤上設置有驅動電機；座椅一端鉸接在底盤上，另一端與調節螺桿螺紋配合，緩沖系統包括緩沖電機、緩沖絲杠和緩沖支臂，在緩沖支臂上還設置有緩沖輪；所述控制系統用于控制驅動電機、調節電機、緩沖電機的轉速和方向。本結構采用鏈式履帶和軌道，運動時阻力小，可以實現平地行走與爬樓梯共為一體，取代輪履機構。上下樓梯時為了防止前后翻仰，設計了平層緩沖系統，緩沖器把爬樓梯機準確接入緩步平臺。設置了座椅調節系統，無論樓梯的坡度多大，座椅始終保持水平狀態，大大提高了乘坐的舒適性。

技術領域

本發明屬于爬樓機械技術領域，具體涉及一種載人爬樓機器人及其爬樓方法。

背景技術

目前中國仍有近一半的城市居民仍住在7層以下沒有電梯的建筑，日常出行首先要面對爬樓的問題。對于青壯年來說，負擔不大，而對于老年人或特殊人群，則帶來極大的不便。

為了應付上述問題，出現了爬樓機器，可帶人或輪椅上樓。目前市場的爬樓梯機種類比較多，有輪式的、橡膠履帶式的，還有輪履結合式的。但輪式的在上樓的過程中，平衡性差，安全性差，且乘坐的舒適性差，容易造成輪椅上的人員從輪椅上掉落，需要專人陪護下才能進行爬樓，從而增加了人力消耗。橡膠履帶式的以及輪履結合式的的爬樓設備，體積較大，轉彎不方便，且在平地時的速度過低，導致其功能性單一。

發明內容

本發明的目的是提供一種載人爬樓機器人及其爬樓方法，以解決現有技術中的問題。

本發明是通過如下技術方案實現的：一種載人爬樓機器人，其特征在于：包括底盤系統、驅動系統、座椅系統、緩沖系統和控制系統；所述底盤系統包括軌道、設置在軌道外側的鏈式履帶，底盤通過減震器與軌道相配合；在底盤上設置有驅動電機，所述驅動電機通過驅動軸和驅動齒輪與鏈式履帶相配合；所述座椅系統包括座椅，座椅一端鉸接在底盤上，另一端與調節螺桿螺紋配合，調節螺桿的另一端鉸接在座椅調節電機的輸出端；所述緩沖系統包括緩沖電機、緩沖絲杠和緩沖支臂，所述緩沖支臂為弧形，一端鉸接在底盤上，緩沖電機通過緩沖電機支架固定在底盤上，緩沖絲杠的一端與緩沖支臂中部旋接，緩沖絲杠還與緩沖電機相配合，在緩沖支臂上還設置有緩沖輪；所述控制系統用于控制驅動電機、調節電機、緩沖電機的轉速和方向。

進一步的：還包括電瓶，所述電瓶分別與驅動電機、調節電機、緩沖電機電性連接。

進一步的：所述軌道一端為向上的弧形，在軌道的周向設置有滑槽，所述鏈式履帶滑接在滑槽內，在軌道的端部還設置有用于調節鏈式履帶松緊的張力器。

進一步的：所述鏈式履帶包括鏈節和鏈軸，在鏈節上間隔設置有“凵”形的鏈板，在鏈板上鉚接有橡膠履帶腳，所述鏈軸的兩端設置有軸承，軸承與軌道上的凹槽相配合。

進一步的：所述減震器包括固定芯軸，在固定芯軸上套設有減震彈簧，所述底盤上設置有多個耳部，耳部套設在固定芯軸外側且位于減震彈簧上端，并與固定芯軸滑接配合。

本發明還提供了一種載人爬樓機器人的爬樓方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟1，判斷爬樓機器人的狀態，上樓進行步驟2，下樓進行步驟3；

步驟2，將后端對準樓梯，履帶運行，后端履帶與樓梯接觸并上升，帶動水平部分與樓梯接觸，此時，座椅調節電機動作，帶動調節螺桿轉動，使座椅處于水平狀態；爬樓機器人爬至樓梯終端時，后端懸空，此時緩沖電機啟動，帶動緩沖絲杠動作，進而帶動緩沖支臂伸出，并與地面接觸，且在爬樓機器人上升過程中始終與地面接觸，直到爬樓機器人重心超過樓梯位置，緩慢收起緩沖支臂，使履帶處于水平狀態，此時，座椅調節電機同時動作，帶動調節螺桿轉動，使座椅處于水平狀態，完成上樓梯過程；