[发明专利]一种具有攀爬楼梯功能的履带式机器人

说明书

本发明提供了一种具有攀爬楼梯功能的履带式机器人，其包括前端行走机构、底盘、后端行走机构、前端伺服电机和后端伺服电机；前端行走机构和后端行走机构分别与底盘通过轴承相连接，前端伺服电机和后端伺服电机固定连接在底盘上，用以分别控制前端行走机构和后端行走机构相对于底盘进行定轴转动，前端行走机构和后端行走机构均设置有驱动电机以控制具有攀爬楼梯功能的履带式机器人的运动。本发明提供的履带式机器人具有快速平稳攀爬楼梯功能，且体积较小、结构简单，除能在平地上平稳运行外还能适应不同的楼梯形状，具有极强的越障能力。除此之外，该机器人设置有机械臂，以实现物品抓取，放置的功能。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种具有攀爬楼梯功能的履带式机器人。

背景技术

楼梯以及阶梯形建筑在生活中随处可见，一些轮式、履带式机器人虽然具有一定的越障能力，但是难以应对坡度较大的楼梯。目前出现的一些具有爬楼功能的机器人，如行星轮式机器人，其行星轮为了适应楼梯形状而使得机器人体积较大、结构复杂，不适宜狭窄的环境的工作，并且其平地行走性能较差。而一些传统的履带式机器人同样存在着体积较大，转向不灵活，行走速度慢等弊端。基于以上，提出了一种具有攀爬楼梯功能的履带式机器人。

上述对背景技术的陈述仅是为了方便对本发明技术方案(使用的技术手段、解决的技术问题以及产生的技术效果等方面)的深入理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目是提供一种能够具有快速平稳攀爬楼梯功能且体积较小的履带式机器人。

本发明的技术方案：

一种具有攀爬楼梯功能的履带式机器人，包括前端行走机构、底盘、后端行走机构、前端伺服电机和后端伺服电机；所述前端行走机构和所述后端行走机构分别与所述底盘通过轴承相连接，所述前端伺服电机和所述后端伺服电机固定连接在所述底盘上，用以分别控制所述前端行走机构和所述后端行走机构相对于所述底盘进行定轴转动，所述前端行走机构和所述后端行走机构均设置有驱动电机以控制所述具有攀爬楼梯功能的履带式机器人的运动。

进一步地，所述前端行走机构和所述后端行走机构结构相同，均分别包括第一履带机构、第二履带机构、回转轴和回转轴渐开线直齿轮，其中，所述回转轴的两端分别与所述第一履带机构和所述第二履带机构固定连接，所述回转轴与所述底盘通过轴承相连接，进而使所述前端行走机构和所述后端行走机构与所述底盘相连接，所述回转轴渐开线直齿轮固定连接在所述回转轴上。

进一步地，所述第一履带机构和所述第二履带机构分别包括轮架板、直流驱动电机、主动轮、一个或多个从动轮、履带，其中，所述直流驱动电机连接于所述轮架板的一侧面，所述直流驱动电机的输出转子通过所述轮架板上的开孔伸出；所述主动轮位于所述轮架板另一侧面，所述主动轮通过联轴器与所述驱动电机的输出转子连接；所述从动轮连接于所述轮架板上，其通过所述主动轮带动旋转；所述履带围绕在所述主动轮和所述从动轮上，所述回转轴的两端分别与所述第一履带机构和所述第二履带机构的所述轮架板固定连接，以通过驱动所述回转轴渐开线直齿轮使轮架板绕所述回转轴转动。

进一步地，所述前端伺服电机和所述后端伺服电机的转子输出端均设置有伺服电机渐开线直齿轮，所述伺服电机渐开线直齿轮与所述回转轴渐开线直齿轮啮合。

更进一步地，所述底盘的下侧面上设置有电机架，所述前端伺服电机和所述后端伺服电机固定连接于电机架上。

进一步地，所述具有攀爬楼梯功能的履带式机器人设置有机械臂，所述机械臂设置在所述底盘的上表面，用以抓取和放置物品。

更进一步地，所述机械臂包括固定底座、转动底座、大臂、大臂关节、小臂、小臂关节、抓手和多个舵机，所述固定底座、所述转动底座、所述大臂、所述大臂关节、所述小臂、所述小臂关节、所述抓手之间依次相连接，通过各自对应的舵机分别控制上述各部件之间的相对转动。