[发明专利]一种多足爬楼机器人及控制方法

权利要求书

1.一种多足爬楼机器人，其特征在于，包括：机架、控制机构和分别设置在机架前后两端的两组八套支撑足机构；所述机架包括：上调节框、下调节框、限制轨道槽、内部滑动条、设置在所述机架底部的驱动轮和转向轮；前后两组八套所述支撑足机构均包括：丝杆滑台、滑台电机、翻转蜗轮箱、翻转电机、顶板、升降杆、升降电机、平底支脚及轮变支脚；所述控制机构包括：对所述驱动轮运行进行控制和对支撑足机构的电机控制两部分；两组八套所述支撑足机构通过上调节框、下调节框、限制轨道槽、内部滑动条与所述机架相连接；两组八套所述支撑足机构在所述翻转电机的驱动、丝杆滑台和升降机构的带动下相对于机架做爬楼梯运动，或者在所述驱动轮和转向轮的驱动下做水平面运动。

2.根据权利要求1所述的一种多足爬楼机器人，其特征在于，所述支撑足机构包括：丝杆滑台、滑台电机、翻转蜗轮箱、翻转电机、顶板、升降杆、升降电机、平底支脚、轮变支脚、前摄像机和后摄像机；所述翻转蜗轮箱连接丝杆滑台和顶板，在翻转电机驱动下，使升降杆在水平状态和垂直状态间切换;所述丝杆滑台在滑台电机驱动下,使升降杆作前后平移;所述升降杆包括：升降电机、两组各四个平底支脚及轮变支脚，以及连接在各个平底支脚及轮变支脚内的压力传感器，在升降电机驱动下,带动平底支脚及轮变支脚作上下运动,所述升降杆上安装有防尘伸缩外套；所述轮变支脚上安装有微型电动推杆及滚轮。

3.根据权利要求1所述的一种多足爬楼机器人，其特征在于，所述机架包括：上调节框、下调节框、限制轨道槽、内部滑动条、驱动轮和转向轮，后组四套支撑足机构设置在下调节框，平时升降杆在水平状态，爬楼时，升降杆在翻转电机驱动下，翻转蜗轮箱带动顶板使升降杆切换成垂直状态；所述的前组四套支撑足机构的位置上端固定连接有限制轨道槽和上调节框，所述限制轨道槽的内部滑动条连接有上调节框，所述上调节框内设置有前组四套支撑足机构，所述内部滑动条连接前后电动推杆在限制轨道槽内滑动，在轮式驱动模式时，翻转电机通过翻转蜗轮箱把顶板和升降杆翻转至水平状态，内部滑动条带动前组四套支撑足机构向后滑动到机架下方，以减少机架前后总长度空间，在多足式爬楼模式时，前后电动推杆及内部滑动条带动前组四套支撑足机构向前滑动到机架前方，使机架前后总长度伸长，翻转电机通过翻转蜗轮箱把顶板和升降杆翻转至垂直状态，升降杆在升降电机作用下，使平底支脚及轮变支脚伸缩踩到地面或台阶平面,所述的平底支脚安装在前组四套支撑足机构的升降杆下端，所述的轮变支脚安装在后组四套支撑足机构的升降杆下端；所述的转向轮在在多足式爬楼模式时，可向上方翻转。

4.根据权利要求1所述的一种多足爬楼机器人，其特征在于，所述支撑足机构包括：前组四套支撑足机构和后组四套支撑足机构；所述前组四套支撑足机构和后组四套支撑足机构之间的前后距离差为大于一个预设台阶宽度和小于两个预设台阶宽度；所述平底支脚及轮变支脚之间的高度差至少为一个预设台阶高度。

5.根据权利要求1所述的一种多足爬楼机器人，其特征在于，各个驱动轮、翻转电机、升降电机、滑台电机和前后电动推杆均设置成由独立电机控制。

6.一种多足爬楼机器人的控制方法，其特征在于，包括：两组八套所述支撑足机构在所述翻转电机的驱动、丝杆滑台和升降机构的带动下相对于机架做爬楼梯运动，或者在所述驱动轮和转向轮的驱动下做水平面运动。

7.根据权利要求6所述的一种多足爬楼机器人的控制方法，其特征在于，两组八套所述支撑足机构在所述翻转电机的驱动、丝杆滑台和升降机构的带动下相对于机架做爬楼梯运动的步骤包括：上楼时，当位于机架前端的内部滑动条前端的前摄像机检测到台阶时，控制机构计算出台价的宽度和高度控制升降杆和丝杆滑台带动所述前 支撑足机构抬升至少一个台阶的高度，且同时控制机构控制丝杆滑台带动前、后支撑足机构同时向前运动；下楼时，当位于机架后端的驱动轮罩壳上的后摄像机检测到台阶后，控制机构计算出台价的宽度和高度控制升降杆和丝杆滑台带动所述后支撑足机构降低至少一个台阶的高度，且同时控制机构控制丝杆滑台带动前、后支撑足机构同时向后运动。