[发明专利]一种爬楼梯机器人及其应用

摘要

本发明公开了一种爬楼梯机器人及其应用，本发明机器人包括车架机构、控制系统和轮式行走机构；其中控制系统、轮式行走机构安装在车架机构上，控制系统用于驱动轮式行走机构中可变轮的行走与爬楼梯，可变轮的行走带动轮式行走机构中后轮的行走。本发明采用轮式行走机构，可以有效地用于爬楼梯，该结构能让机器人在平地上为轮式结构，爬楼时张开为爪型结构，使得爬楼梯时更加平稳，配合辅助单排轮，可以让机器人爬楼时增大轮子与楼梯接触面积提供稳定车身以及爬楼缓冲的作用。同时，创新地让爬楼机器人实现送水功能，可将桶装水从平地上运送到楼层里。 1

主权项

1.一种爬楼梯机器人，其特征在于：包括车架机构、控制系统和轮式行走机构；其中控制系统、轮式行走机构安装在车架机构上，控制系统用于驱动轮式行走机构中可变轮（6）的行走与爬楼梯，可变轮（6）的行走带动轮式行走机构中后轮（9）的行走。

2.根据权利要求1所述的爬楼梯机器人，其特征在于：所述车架机构包括上车架（1）、支架杆（5）、车轮支撑杆（11）、固定横梁（19）；其中上车架（1）通过支架杆（5）与车轮支撑杆（11）连接，固定横梁（19）连接车轮支撑杆（11）。

3.根据权利要求1所述的爬楼梯机器人，其特征在于：所述控制系统包括摄像头（2）、安装板（17）、控制器（18）和电源（22）；其中电源（22）用于供电，安装板（17）上安装控制器（18）、电源（22），摄像头（2）用于采集图像信息传至控制器（18），通过控制器（18）分别控制轮式行走机构中的可变轮驱动电机（7）、轮式行走机构中的可变轮控制电机（23）运动。

4.根据权利要求1所述的爬楼梯机器人，其特征在于：所述轮式行走机构包括可变轮（6）、可变轮驱动电机（7）、可变轮驱动电机架（8）、后轮（9）和后轮轴（16）；其中可变轮（6）与后轮（9）安装在车架机构中车轮支撑杆（11）上，后轮（9）之间通过后轮轴（16）连接，可变轮驱动电机（7）安装在可变轮驱动电机架（8）上，可变轮（6）为主动轮，控制系统控制可变轮驱动电机（7）驱动可变轮（6）行走，带动从动轮后轮（9）行走。

5.根据权利要求1所述的爬楼梯机器人，其特征在于：所述可变轮（6）包括可变轮控制电机（23）、固定轮毂（24）、活动轮毂（25）和爬楼爪（26）；其中可变轮控制电机（23）安装在固定轮毂（24）上，爬楼爪（26）与活动轮毂（25）连接，控制系统控制可变轮控制电机（23）带动内部小齿轮转动从而控制活动轮毂（25）的转动，从而控制爬楼爪（26）的开合实现爬楼梯。

6.根据权利要求4所述的爬楼梯机器人，其特征在于：所述轮式行走机构还包括辅助单排轮（10），辅助单排轮（10）安装在后轮轴（16）上，用于增大爬楼梯时的接触面积。

7.根据权利要求1所述的爬楼梯机器人，其特征在于：还包括安装在车架机构上的夹持机构，夹持机构用于通过控制系统控制夹持水桶（14）。

8.根据权利要求7所述的爬楼梯机器人，其特征在于：所述夹持机构包括伸缩臂驱动电机（12）、水桶夹持爪（13）和伸缩臂（15）；其中安装在车架机构中上车架（1）上的伸缩臂驱动电机（12）通过伸缩臂（15）与水桶夹持爪（13）连接，控制系统控制伸缩臂驱动电机（12）驱动伸缩臂（15）运动。

9.根据权利要求7所述的爬楼梯机器人，其特征在于：还包括安装在车架机构上的升降机构，升降机构用于通过控制系统控制机器人的升降。

10.根据权利要求9所述的爬楼梯机器人，其特征在于：所述升降机构包括推杆套筒（3）、推杆（4）、推杆电机（20）和推杆电机架（21）；其中车架机构中上车架（1）与推杆套筒（3）一端连接，推杆套筒（3）另一端通过推杆（4）与车架机构中支架杆（5）连接，推杆（4）与推杆套筒（3）同轴心连接，推杆电机（20）安装在推杆电机架（21）上，控制系统控制推杆电机（20）驱动推杆（4）运动。

11.将根据权利要求7‑10中任一项所述的爬楼梯机器人用于送水。