[发明专利]一种载人爬楼梯机器人及其爬楼方法

权利要求书

1.一种载人爬楼机器人，其特征在于：包括底盘系统、驱动系统、座椅系统、缓冲系统和控制系统；

所述底盘系统包括轨道、设置在轨道外侧的链式履带，底盘通过减震器与轨道相配合；在底盘上设置有驱动电机，所述驱动电机通过驱动轴和驱动齿轮与链式履带相配合；

所述座椅系统包括座椅，座椅一端铰接在底盘上，另一端与调节螺杆螺纹配合，调节螺杆的另一端铰接在座椅调节电机的输出端；

所述缓冲系统包括缓冲电机、缓冲丝杠和缓冲支臂，所述缓冲支臂为弧形，一端铰接在底盘上，缓冲电机通过缓冲电机支架固定在底盘上，缓冲丝杠的一端与缓冲支臂中部旋接，缓冲丝杠还与缓冲电机相配合，在缓冲支臂上还设置有缓冲轮；

所述控制系统用于控制驱动电机、调节电机、缓冲电机的转速和方向。

2.根据权利要求1所述的载人爬楼机器人，其特征在于：还包括电瓶，所述电瓶分别与驱动电机、调节电机、缓冲电机电性连接。

3.根据权利要求1所述的载人爬楼机器人，其特征在于：所述轨道一端为向上的弧形，在轨道的周向设置有滑槽，所述链式履带滑接在滑槽内，在轨道的端部还设置有用于调节链式履带松紧的张力器。

4.根据权利要求1所述的载人爬楼机器人，其特征在于：所述链式履带包括链节和链轴，在链节上间隔设置有“凵”形的链板，在链板上铆接有橡胶履带脚，所述链轴的两端设置有轴承，轴承与轨道上的凹槽相配合。

5.根据权利要求1所述的载人爬楼机器人，其特征在于：所述减震器包括固定芯轴，在固定芯轴上套设有减震弹簧，所述底盘上设置有多个耳部，耳部套设在固定芯轴外侧且位于减震弹簧上端，并与固定芯轴滑接配合。

6.一种载人爬楼机器人的爬楼方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤1，判断爬楼机器人的状态，上楼进行步骤2，下楼进行步骤3；

步骤2，将后端对准楼梯，履带运行，后端履带与楼梯接触并上升，带动水平部分与楼梯接触，此时，座椅调节电机动作，带动调节螺杆转动，使座椅处于水平状态；爬楼机器人爬至楼梯终端时，后端悬空，此时缓冲电机启动，带动缓冲丝杠动作，进而带动缓冲支臂伸出，并与地面接触，且在爬楼机器人上升过程中始终与地面接触，直到爬楼机器人重心超过楼梯位置，缓慢收起缓冲支臂，使履带处于水平状态，此时，座椅调节电机同时动作，带动调节螺杆转动，使座椅处于水平状态，完成上楼梯过程；

步骤3，将前端对准楼梯，缓冲支臂升起，使履带的倾角与楼梯相一致，同时调节座椅水平，然后启动履带向下运行，并缓慢收起缓冲支臂，至机器人超过楼梯位置时，完全收起缓冲支臂，继续在履带的带动下至机器人处于完全水平状态，完成下楼梯过程。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在座椅下侧设置有倾角传感器，倾角传感器检测座椅的倾角，并根据检测到的数值，控制座椅调节电机，使座椅趋向水平。