[发明专利]机器人爬梯装置

权利要求书

1.一种机器人爬梯装置，包括机身架(8)，机身架(8)正面装有两位五通电磁换向阀I(2)、II(27)、III(28)、IV(29)、电控装置和磁铁吸附装置，机身架(8)的背面装有导向轮装置(5)，所述电控装置由单片机、外围电路及控制开关组成，单片机中内嵌机器人运动控制程序，所述电控装置与所述的电磁换向阀I、II、III、IV保持电连接，其特征在于：机身架(8)的中央装有长矩形双活塞双作用气缸(1)，在所述长矩形气缸(1)的上部装有短矩形双活塞双作用气缸(7)，所述长矩形气缸(1)的活塞出口与短矩形气缸(7)的活塞出口方向相反，但二者与所述电磁阀及空气压缩泵有气路连接，将两位五通电磁换向阀I(2)、II(27)、III(28)、IV(29)对称安装在长矩形气缸和短矩形气缸两侧的机身架上，其中所述的长矩形气缸(1)与单活塞单作用气缸(11)、开关架(12)、动轴转钩(13)、前推架(17)、气缸拉杆(19)和拉杆接头(20)共同构成了升降机构；所述的短矩形气缸(7)、机身架(8)、定轴转钩轴架(9)、定轴转钩(10)、后推架拉杆(14)、定轴转钩拉杆(15)、拉杆架(16)和竖拉杆(18)共同构成了保持与连杆机构，在所述保持与连杆机构中，短矩形气缸(7)的活塞杆连接后推架(4)、后推架(4)与后推架拉杆(14)连接，后推架拉杆(14)的另一端与定轴转钩拉杆(15)公母扣连接；所述转钩拉杆(15)通过固定于机身架上的拉杆架(16)与竖拉杆(18)活动连接，竖拉杆(18)则与定轴转钩(10)铰接；在所述保持与连杆机构中，长矩形气缸(1)的活塞杆与前推架(17)固定连接，前推架(17)上有气缸架，用于固定所述单作用气缸(11)，该单作用气缸(11)的活塞杆连接拉杆接头(20)，拉杆接头(20)的另一端与气缸拉杆(19)螺钉轴连接，所述气缸拉杆(19)的另一端则与动轴转钩(13)的中部螺钉轴连接；在电控装置的控制下，分别由两位五通电磁控制阀II、III、IV驱动长矩形双活塞双作用气缸(1)、短矩形双活塞双作用气缸(7)、单活塞单作用气缸(11)依程序动作，实现定轴转钩(10)绕所述定轴转钩架(9)的抬起与落下运动，使机器人保持停歇状态和/或实现动轴转钩(13)绕前推架(17)上的轴转动，使定轴转钩(10)落下并钩住梯子(26)的横梁，进而使长矩形气缸(1)收缩，带动机器人机身整体向前运动，完成爬梯动作，反之亦然，即可完成爬上爬下的全部动作。

2.根据权利要求1所述的机器人爬梯装置，其特征在于：还包括气动系统，所述气动系统由空气压缩泵、两位五通电磁换向阀I、II、III、IV、所述长矩形气缸、所述短矩形气缸、所述单作用气缸和气管组成，空气压缩泵、两位五通电磁换向阀I、II、III、IV和气缸之间用气管、通气管接头连接，形成密封顺畅的驱动气动回路，使气源与气缸接通，从而控制气缸工作。

3.根据权利要求2所述的机器人爬梯装置，其特征在于：机器人运动过程中通过各个控制开关产生输入信号，经单片机处理，发出输出信号经电磁换向阀控制三个气缸有序工作。

4.根据权利要求3所述的机器人爬梯装置，其特征在于：所述的磁铁吸附装置(3)由圆柱磁铁(24)、后轮(25)、磁铁架(23)用螺钉连接组成，安装在机器人机身尾部两侧；当动轴转钩钩在梯子横梁上，气缸通气带动机器人机身向上或向下爬动时动轴转钩与梯子横梁接触点处对所述导向轮装置(5)中两个前导向轮的轮轴产生转矩，使机器人机身尾部翘起并脱离梯子(26)，安装磁铁吸附装置(3)后，机器人机身架(8)尾部与梯子产生磁力，此力对前导向轮轮轴产生转矩，与所述前导向轮转矩相抵消，使机器人平稳的在梯子上爬动。

5.根据权利要求4所述的机器人爬梯装置，其特征在于：所述导向轮装置由导向轮(5)、导向轮架、导向轮轴组成，通过螺钉固定在机身架(8)背面四角，导向轮设计成T字圆台形，使机身既能沿梯子上下运动又能阻止机身沿左右方向移动。