[发明专利]一种自适应跨越阶梯的万向机器人

说明书

一种自适应跨越阶梯的万向机器人，属于越障机器人技术领域，本发明为解决现有越障底盘无法实现阶梯型障碍的有效跨越和行走的问题。它包括旋转凸轮、框架、摆正板、撑杆跳机构和走行机构；撑杆跳机构为：轨迹内板为底部内凹圆形板，轨迹外板为环形板，环形板外沿为方形，内沿与轨迹内板匹配，轨迹外板固定连接，轨迹外板分别与固定板固定连接，轨迹内板分别与固定板固定连接，使轨迹外板与轨迹内板之间形成空间曲槽，轨迹外板之间安装有第一螺栓，第一螺栓上套装有第一轴承，支撑杆后端穿过螺栓，螺栓穿过轴承，轴承在空间曲槽中沿曲槽轨迹运动，支撑杆中段开有限制槽，第一轴承卡装在限制槽中。用于对越障及平地速度均有较高要求的机器人底盘。

技术领域

本发明涉及一种自适应跨越阶梯的万向机器人，属于越障机器人技术领域。

背景技术

智能机器人由于其具有灵活的机动能力被广泛应用于家庭、小区或医院等环境，主要用于运输、助行或清扫作业等工作。智能机器人在面对碎石、瓦块等障碍时通常采用避障或越障方式通行。

现有的越障底盘大多采用履带式、行星轮式(包括主动式以及被动式)、六轮式的结构或者抬升机构。其中，履带式底盘地形适应能力好，驱动力强，但是由于自身重量无论在平地行驶时还是在越障时速度均较慢，效率较低；行星轮式以及六轮式轮系结构存在结构比较复杂、稳定性欠佳、行走速度不高等问题；而抬升机构需要额外赠加动力源来进行驱动，动力源大多比较复杂，并且对于需要额外添加动力源的抬升机构的底盘来说，其越障过程复杂、速度慢、自适应能力较差。

因此，现有技术中的越障底盘都不适用于阶梯型障碍或楼梯，无法实现阶梯型障碍的有效跨越和行走。

发明内容

本发明目的是为了解决现有越障底盘无法实现阶梯型障碍的有效跨越和行走的问题，提供了一种自适应跨越阶梯的万向机器人。

本发明所述一种自适应跨越阶梯的万向机器人，它包括旋转凸轮、框架、摆正板、撑杆跳机构和走行机构；

四个走行机构分别安装于框架的四角，两个旋转凸轮分别安装在框架的侧方，且分别位于后部两个走行机构的前端，两个摆正板分别装在框架的侧方，且分别位于前部两个走行机构的侧方，撑杆跳机构安装在框架的内部，且置于前部两个走行机构之间；

所述撑杆跳机构包括两块固定板、两块轨迹外板、两块轨迹内板、支撑杆、胶轮和弹性复位绳；

轨迹内板为底部内凹的圆形板，

轨迹外板为环形板，环形板的外沿为方形，内沿与轨迹内板匹配，

两块轨迹外板固定连接，两块轨迹外板分别与两块固定板固定连接，两块轨迹内板分别与两块固定板固定连接，使得轨迹外板与轨迹内板之间形成空间曲槽，

两块轨迹外板之间安装有第一螺栓，第一螺栓上套装有第一轴承，

支撑杆的前端设置有胶轮，

支撑杆后端穿过第二螺栓，第二螺栓的左右两侧分别穿过第二轴承，

第二轴承在空间曲槽中沿曲槽轨迹运动，

支撑杆的中段开有限制槽，第一轴承卡装在限制槽中，

第一轴承在限制槽中的运动形成一个运动副，第二轴承在空间曲槽中的运动形成另一个运动副，两个运动副使得胶轮具有空间轨迹，

轨迹外板的前端设置有第一复位孔，支撑杆的前段设置有第二复位孔，第一复位孔和第二复位孔分别安装弹性复位绳的两端，

未遇到障碍时，胶轮位于框架的前端。

优选的，所述旋转凸轮包括凸轮板、第一加强板、第二加强板、第三加强板和第四加强板；