一種電動(dòng)爬樓機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輔助生活機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是涉及一種電動(dòng)爬樓機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的進(jìn)步和生活水平的提高，社會(huì)老齡化日趨嚴(yán)重，老年人及殘障人士因室內(nèi)外各種樓梯、臺(tái)階等障礙而失去了很多參與享受社會(huì)進(jìn)步發(fā)展成果的機(jī)會(huì)。一些城鎮(zhèn)的中低層樓房，在不具備電梯的情況下，如何滿足老年人以及嬰幼兒方便安全地上下樓梯日趨嚴(yán)重和重要。
[0003]目前國(guó)內(nèi)對(duì)爬樓車的研宄和制造尚屬初級(jí)階段。整體來(lái)說(shuō)，技術(shù)略顯粗糙，結(jié)構(gòu)較為單一，生產(chǎn)的爬樓車在實(shí)用和操作性等方面存在很多不足，研宄還不夠成熟，亦沒(méi)有很滿意的廣品出現(xiàn)。
[0004]例如申請(qǐng)?zhí)枮?004200073362的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種爬樓機(jī)器人。該機(jī)器人通過(guò)設(shè)置八個(gè)油缸，載物平板及多個(gè)傳感器，實(shí)現(xiàn)了載人狀態(tài)下的爬樓運(yùn)動(dòng)。但是受限于自身結(jié)構(gòu)，該機(jī)器人需要在橫向上至少預(yù)留出四個(gè)油缸的位置，明顯會(huì)占用過(guò)多的橫向空間，在樓道寬度較為狹窄的地方難以靈活使用。
[0005]而國(guó)外在電動(dòng)爬樓車方面技術(shù)相對(duì)成熟，并已投入生產(chǎn)，但其價(jià)格昂貴，國(guó)內(nèi)用戶消費(fèi)不起，真正走進(jìn)大眾市場(chǎng)為時(shí)尚早。電動(dòng)爬樓車的研宄歷史在一百年左右，其形式多為星形輪式、履帶式等。它們除了前面述及的缺點(diǎn)外，它們?cè)谶\(yùn)行時(shí)搭載的人或者物體還受到?jīng)_擊振動(dòng)以及噪音大等不適影響。
[0006]因此如何設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整體體積小，重量較輕的爬樓裝置，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電動(dòng)爬樓機(jī)器人。本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)全新的結(jié)構(gòu)，使得爬樓機(jī)器人在橫向僅需要設(shè)置兩個(gè)油缸，通過(guò)兩個(gè)油缸的前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了載人載物狀態(tài)下的上樓運(yùn)動(dòng)。
[0008]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種電動(dòng)爬樓機(jī)器人，包括:
[0010]爬樓機(jī)臺(tái)，該爬樓機(jī)臺(tái)上縱向設(shè)置有兩通槽；
[0011]爬樓機(jī)臺(tái)的下部對(duì)稱設(shè)置有兩油馬達(dá)，任一油馬達(dá)的出力軸均與一絲杠相連接，絲杠安裝于爬樓機(jī)臺(tái)上；
[0012]兩個(gè)絲杠當(dāng)中，每個(gè)絲杠均貫穿一油缸，油缸內(nèi)具有與所述絲杠相適配的內(nèi)螺紋，油缸與絲杠構(gòu)成螺紋傳動(dòng)副；
[0013]所述油缸的頂部與一離合器固定連接，離合器位于通槽內(nèi)部，離合器的頂端放置有載人板，油缸通過(guò)離合器帶動(dòng)載人板移動(dòng)；
[0014]其中，兩個(gè)油缸通過(guò)活塞桿的伸縮與前后交替運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)上樓。
[0015]優(yōu)選的，所述油缸活塞桿的末端與腳撐相連接，腳撐的底面為平面結(jié)構(gòu)。
[0016]優(yōu)選的，所述油缸活塞桿的末端通過(guò)鉸鏈與腳撐相連接。
[0017]優(yōu)選的，所述爬樓機(jī)臺(tái)上還分別設(shè)置有控制器、液壓閥組與油箱，控制器通過(guò)控制液壓閥組與油箱來(lái)實(shí)現(xiàn)油缸活塞桿的伸出與回退。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019](I)在橫向僅設(shè)置有兩個(gè)油缸，占用空間小，能夠在狹窄樓道內(nèi)進(jìn)行載人載物運(yùn)動(dòng)；
[0020](2)絲杠與油缸形成螺紋傳動(dòng)副，使得油缸的位移控制精準(zhǔn)，便于在不同長(zhǎng)度的臺(tái)階上精確移動(dòng)，通用性較高；
[0021](3)每個(gè)油缸均通過(guò)鉸鏈與腳撐相連接，使得腳撐具有一定的自由度，便于在不平整的臺(tái)階面下落時(shí)自動(dòng)校正。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明所提供的機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明中爬樓機(jī)臺(tái)的俯視圖；
[0024]圖3是本發(fā)明中載人板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是本發(fā)明的仰視圖；
[0026]圖5是本發(fā)明的機(jī)器人即將爬樓時(shí)的狀態(tài)圖；
[0027]圖6是本發(fā)明的機(jī)器人左腳油缸活塞回退的狀態(tài)圖；
[0028]圖7是本發(fā)明的機(jī)器人左腳油缸負(fù)重前移的狀態(tài)圖；
[0029]圖8是本發(fā)明的機(jī)器人左腳油缸負(fù)重伸直的狀態(tài)圖；
[0030]圖9是本發(fā)明的機(jī)器人右腳油缸前移的狀態(tài)圖；
[0031]圖10是本發(fā)明的機(jī)器人爬樓完成的狀態(tài)圖；
[0032]圖中:1、臺(tái)階，2、腳撐，3、鉸鏈，4、右腳油缸，6、右腳絲杠，7、爬樓機(jī)臺(tái)，8、右腳離合器，9、載人板，10、左腳離合器，11、左腳絲杠，12、液壓閥組，13、控制器，14、油箱，15、左腳油馬達(dá)，16、右腳油馬達(dá)，17、左腳油缸活塞，18、左腳油缸活塞桿，19、左腳油缸。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0034]實(shí)施例1:一種電動(dòng)爬樓機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)如圖1-4所示，包括:爬樓機(jī)臺(tái)7，該爬樓機(jī)臺(tái)7上縱向設(shè)置有兩通槽；爬樓機(jī)臺(tái)7的下部對(duì)稱設(shè)置有左腳油馬達(dá)15和右腳油馬達(dá)16 ；
[0035]左腳油馬達(dá)15的出力軸與左腳絲杠11相連接，右腳油馬達(dá)16與右腳絲杠6相連接；
[0036]所述左腳絲杠11貫穿于左腳油缸19，左腳油缸19內(nèi)部具有內(nèi)螺紋，使得左腳油缸19與左腳絲杠11構(gòu)成螺紋傳動(dòng)副；
[0037]所述右腳絲杠6貫穿于右腳油缸4，右腳油缸4內(nèi)部也具有內(nèi)螺紋，使得右腳油缸4與右腳絲杠6構(gòu)成螺紋傳動(dòng)副；
[0038]左腳絲杠11和右腳絲杠4均安裝于爬樓機(jī)臺(tái)7的下部；
[0039]所述左腳油缸19的頂部與左腳離合器10固定連接，左腳離合器10位于爬樓機(jī)臺(tái)7的左側(cè)通槽內(nèi)；右腳油缸4的頂部與右腳離合器8固定連接，油缸離合器8位于爬樓機(jī)臺(tái)7的右側(cè)通槽內(nèi)。
[0040]兩個(gè)離合器當(dāng)中，其中一個(gè)離合器的頂部放置有載人板9，載人板9為金屬材質(zhì)，兩個(gè)離合器均可通過(guò)通斷電實(shí)現(xiàn)與載人板9的吸合與斷開(kāi)。
[0041]兩個(gè)油缸當(dāng)中，每個(gè)油缸活塞桿的末端分別通過(guò)鉸鏈3與一腳撐2相連接，腳撐2的底面為平面結(jié)構(gòu)。
[0042]作為另一種的選擇，也可以在鉸鏈3與腳撐2的連接處設(shè)置止轉(zhuǎn)裝置，來(lái)限制腳撐2的自由度。
[0043]同時(shí)，所述爬樓機(jī)臺(tái)7上還分別設(shè)置有控制器13、液壓閥組12與油箱14，控制器13通過(guò)液壓閥組12來(lái)控制油箱14與油缸之間液壓油的流向?qū)崿F(xiàn)油缸活塞桿的伸出與回退。
[0044]本發(fā)明所提供的機(jī)器人爬樓原理如下:
[0045]參考圖5所示，爬樓前，爬樓機(jī)器人通過(guò)左腳油缸19和右腳油缸4站立于臺(tái)階I之前的地面上，人和/或物可放置于載人板9上；
[0046]參考圖6所示，爬樓時(shí)，左腳油缸活塞17上移，左腳油缸活塞桿18隨之上移，左腳離合器10通電，左腳離合器10與載人板9吸合，右腳離合器8不通電；
[0047]參考圖7所示，左腳油馬達(dá)15正轉(zhuǎn)，則左腳油缸19在左腳絲杠11的帶動(dòng)下前移，載人板9與左腳離合器10處于吸合狀態(tài)，在左腳油缸19前移的狀態(tài)下，載人板9也隨之前移，載人板9與爬樓機(jī)臺(tái)7之間的摩擦力，通過(guò)左腳油馬達(dá)15的動(dòng)力來(lái)強(qiáng)制克服；
[0048]參考圖8所示，左腳油缸19前移完成后，左腳油缸活塞桿18伸出，與左腳油缸19相連接的腳撐2落在較高的臺(tái)階I上，隨著左腳油缸活塞桿18的繼續(xù)伸出，爬樓機(jī)臺(tái)7就整體上移，相應(yīng)的，右腳油缸4也隨之上移，左腳油缸活塞桿18伸長(zhǎng)到設(shè)定位置后，右腳油缸4的活塞桿回退；使得右腳油缸4的活塞桿的伸長(zhǎng)量略低于左腳油缸活塞桿18的伸出量；
[0049]參考圖9所示，右腳油馬達(dá)16正轉(zhuǎn)，在右腳絲杠6的帶動(dòng)下，右腳油缸4前移，然后右腳油缸4的活塞桿伸出，則左腳油缸19和右腳油缸4上的腳撐2均落在同一臺(tái)階上，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)臺(tái)階的上升；
[0050]參考圖10所示，右腳離合器8通電，則兩個(gè)離合器實(shí)現(xiàn)與載人板9的同時(shí)吸合，然后左腳油馬達(dá)15和右腳油馬達(dá)16同步反轉(zhuǎn)，因?yàn)樽竽_油缸19和右腳油缸4均不動(dòng)，而兩個(gè)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，所以爬樓機(jī)臺(tái)7就會(huì)相對(duì)于兩個(gè)油缸前移，再次呈現(xiàn)出待爬樓狀態(tài)。
[0051]重復(fù)上述步驟，即可進(jìn)行多個(gè)臺(tái)階的上行，最終完成爬樓。
[0052]采用了上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明所提供的爬樓機(jī)器人，通過(guò)兩個(gè)油缸前后交替運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了爬樓作業(yè)。且油缸運(yùn)行的過(guò)程中動(dòng)力為液壓，噪音較低。因此，本發(fā)明所提供的爬樓機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，具有極高的推廣前景。
[0053]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)，未予以詳細(xì)說(shuō)明的部分，為現(xiàn)有技術(shù)，在此不進(jìn)行贅述。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)爬樓機(jī)器人，其特征在于，包括: 爬樓機(jī)臺(tái)，該爬樓機(jī)臺(tái)上縱向設(shè)置有兩通槽； 爬樓機(jī)臺(tái)的下部對(duì)稱設(shè)置有兩油馬達(dá)，任一油馬達(dá)的出力軸均與一絲杠相連接，絲杠安裝于爬樓機(jī)臺(tái)上； 兩個(gè)絲杠當(dāng)中，每個(gè)絲杠均貫穿一油缸，油缸內(nèi)具有與所述絲杠相適配的內(nèi)螺紋，油缸與絲杠構(gòu)成螺紋傳動(dòng)副； 所述油缸的頂部與一離合器固定連接，離合器位于通槽內(nèi)部，離合器的頂端放置有載人板，油缸通過(guò)離合器帶動(dòng)載人板移動(dòng)； 其中，兩個(gè)油缸通過(guò)活塞桿的伸縮與前后交替運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)上樓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)爬樓機(jī)器人，其特征在于，所述油缸活塞桿的末端與腳撐相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)爬樓機(jī)器人，其特征在于，所述油缸活塞桿的末端通過(guò)鉸鏈與腳撐相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)爬樓機(jī)器人，其特征在于，所述爬樓機(jī)臺(tái)上還分別設(shè)置有控制器、液壓閥組與油箱，控制器通過(guò)控制液壓閥組與油箱來(lái)實(shí)現(xiàn)油缸活塞桿的伸出與回退。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)爬樓機(jī)器人，其特征在于，所述載人板為金屬材質(zhì)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)爬樓機(jī)器人，其特征在于，所述離合器為電離合器。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)爬樓機(jī)器人，其特征在于，所述腳撐的底面為平面結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電動(dòng)爬樓機(jī)器人。包括：爬樓機(jī)臺(tái)，該爬樓機(jī)臺(tái)上縱向設(shè)置有兩通槽；爬樓機(jī)臺(tái)的下部對(duì)稱設(shè)置有兩油馬達(dá)，任一油馬達(dá)的出力軸均與一絲杠相連接，絲杠安裝于爬樓機(jī)臺(tái)上；兩個(gè)絲杠當(dāng)中，每個(gè)絲杠均貫穿一油缸，油缸內(nèi)具有與所述絲杠相適配的內(nèi)螺紋，油缸與絲杠構(gòu)成螺紋傳動(dòng)副；所述油缸的頂部與一離合器固定連接，離合器位于通槽內(nèi)部，離合器的頂端放置有載人板，油缸通過(guò)離合器帶動(dòng)載人板移動(dòng)；其中，兩個(gè)油缸通過(guò)活塞桿的伸縮與前后交替運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)上樓。
【IPC分類】B62D57/032
【公開(kāi)號(hào)】CN104925162
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510351476
【發(fā)明人】胡凌翔
【申請(qǐng)人】胡凌翔
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月23日
【公告號(hào)】CN104925162B