本發(fā)明主要涉及越障機器人領(lǐng)域，尤其涉及一種輔助輪式升降越障機器人。

背景技術(shù)：

在實際應(yīng)用過程中，移動機器人經(jīng)常需要克服上、下臺階式的障礙。這類機器人上搭載的精密設(shè)備，往往要求在工作中保持姿態(tài)不變?，F(xiàn)有的越障機器人，如帶有擺動鰭的履帶式機器人，越障能力有限，而且越障時底盤傾斜嚴(yán)重，不僅影響搭載設(shè)備的正常工作，而且容易導(dǎo)致機器人傾覆?，F(xiàn)有的越障機器人，如仿生類的腿式機器人，雖具有較好的越障能力，然而結(jié)構(gòu)及控制復(fù)雜、難以實現(xiàn)，而且成本高昂。現(xiàn)有的越障機器人，如帶有搖臂的輪式機器人，雖具有自適應(yīng)的優(yōu)點，但是越障能力有限，且上、下臺階式障礙能力不匹配。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，易于制作、作業(yè)靈活、越障能力強、且在越障過程中能夠保持底盤水平的輔助輪式升降越障機器人。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種輔助輪式升降越障機器人，包括車架，所述車架于前端的兩側(cè)部裝設(shè)有兩個前驅(qū)動輪，車架于后端的兩側(cè)部裝設(shè)有兩個后驅(qū)動輪，所述車架于前后端的兩側(cè)部還分別裝設(shè)有兩個前輔助輪和兩個后輔助輪，所述前輔助輪和后輔助輪位于前驅(qū)動輪和后驅(qū)動輪之間，所述車架上裝設(shè)有導(dǎo)向支撐架，所述導(dǎo)向支撐架的前后端均裝設(shè)有可獨立升降和行進的升降行進機構(gòu)，前端的升降行進機構(gòu)位于前驅(qū)動輪和前輔助輪之間，后端的升降行進機構(gòu)位于后輔助輪和后驅(qū)動輪之間。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進：

所述導(dǎo)向支撐架包括支架和豎向?qū)к墸鲋Ъ芄萄b在車架上，所述豎向?qū)к壏盅b在支架的前后兩端，前后兩端的所述升降行進機構(gòu)分別與相應(yīng)端的豎向?qū)к壔印?/p>

所述支架包括立柱和橫梁，所述立柱固裝在車架上，所述橫梁固裝立柱頂部，所述豎向?qū)к壏盅b在橫梁的前后兩端。

所述升降行進機構(gòu)包括驅(qū)動部件、升降桿和支撐輪，所述驅(qū)動部件裝設(shè)在豎向?qū)к壣?，所述升降桿滑裝在豎向?qū)к墐?nèi)并與驅(qū)動部件連接，所述支撐輪裝設(shè)在升降桿底部。

所述升降桿包括立桿和橫桿，所述立桿滑裝在豎向?qū)к墐?nèi)并與驅(qū)動部件連接，所述橫桿固裝在立桿底部，所述支撐輪分裝在橫桿的兩端部。

所述車架的前后部開設(shè)有用于前后端的升降行進機構(gòu)穿過的鏤空避讓部。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明的本發(fā)明輔助輪式升降越障機器人，只要前后升降行進機構(gòu)的高度合適，不需要調(diào)整其他結(jié)構(gòu)或者尺寸，就能跨越各種高度的臺階和障礙，其越障性能突出；

2、本發(fā)明的本發(fā)明輔助輪式升降越障機器人，具有同等的克服上、下臺階式障礙的能力，適應(yīng)性強。

3、本發(fā)明的本發(fā)明輔助輪式升降越障機器人，在越障過程中能夠始終保持車架水平，確保機器人搭載的設(shè)備正常工作。

4、本發(fā)明的本發(fā)明輔助輪式升降越障機器人，越障過程中利用前輔助輪和后輔助輪使得車架始終存在兩點支撐而不會發(fā)生傾倒，從而不需要轉(zhuǎn)向即能完成上下臺階，提高了越障靈活性；

5、本發(fā)明的本發(fā)明輔助輪式升降越障機器人，整體結(jié)構(gòu)非常簡單，功能可靠，成本低廉，易于制作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明輔助輪式升降越障機器人的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明輔助輪式升降越障機器人的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明輔助輪式升降越障機器人的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明輔助輪式升降越障機器人中車架抬升的狀態(tài)示意圖。

圖5是本發(fā)明輔助輪式升降越障機器人中前端升降行進機構(gòu)抬升的狀態(tài)示意圖。

圖6是本發(fā)明輔助輪式升降越障機器人的后端升降行進機構(gòu)抬升的狀態(tài)示意圖。

圖7是本發(fā)明輔助輪式升降越障機器人上臺階的流程示意圖。

圖8是本發(fā)明輔助輪式升降越障機器人下臺階的的流程示意圖。

圖中各標(biāo)號表示：

1、車架；11、鏤空避讓部；2、前驅(qū)動輪；3、后驅(qū)動輪；4、前輔助輪；5、后輔助輪；6、導(dǎo)向支撐架；61、支架；611、立柱；612、橫梁；62、豎向?qū)к墸?、升降行進機構(gòu)；71、驅(qū)動部件；72、升降桿；721、立桿；722、橫桿；73、支撐輪。

具體實施方式

以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。

圖1至圖8示出了本發(fā)明輔助輪式升降越障機器人的一種實施例，該越障機器人包括車架1，車架1于前端的兩側(cè)部裝設(shè)有兩個前驅(qū)動輪2，車架1于后端的兩側(cè)部裝設(shè)有兩個后驅(qū)動輪3，車架1于前后端的兩側(cè)部還分別裝設(shè)有兩個前輔助輪4和兩個后輔助輪5，前輔助輪4和后輔助輪5位于前驅(qū)動輪2和后驅(qū)動輪3之間，車架1上裝設(shè)有導(dǎo)向支撐架6，導(dǎo)向支撐架6的前后端均裝設(shè)有可獨立升降和行進的升降行進機構(gòu)7，前端的升降行進機構(gòu)7位于前驅(qū)動輪2和前輔助輪4之間，后端的升降行進機構(gòu)7位于后輔助輪5和后驅(qū)動輪3之間。使用時，當(dāng)該機器人在平地作業(yè)時，兩端的升降行進機構(gòu)7與地面脫離處于高位，當(dāng)需要越過臺階等障礙時，兩端的升降行進機構(gòu)7沿導(dǎo)向支撐架6下降與地面接觸，進一步下降時會反向驅(qū)使導(dǎo)向支撐架6沿升降行進機構(gòu)7向上抬升，從而帶動車架1抬升，當(dāng)前驅(qū)動輪2與臺階同高時，升降行進機構(gòu)7向前行進并帶動車架1使前驅(qū)動輪2與臺階接觸，此時，前端的升降行進機構(gòu)7上升至初始位置，進一步向行進使后驅(qū)動輪3與臺階接觸，此時，后端的升降行進機構(gòu)7上升至初始位置，從而實現(xiàn)上臺階，下臺階時，則繼續(xù)向前行進使前端升降行進機構(gòu)7懸空，而前輔助輪4形成支撐，然后按上臺階的逆過程操作即可。本發(fā)明的機器人，只要前后升降行進機構(gòu)7的高度合適，就能跨越各種臺階和障礙，其越障性能突出；越障過程中利用了前驅(qū)動輪2和后驅(qū)動輪3組成的輪體結(jié)構(gòu)以及升降行進機構(gòu)7的自行進能力，有較好的機動性；越障過程中利用前輔助輪4和后輔助輪5使得車架1始終存在兩點支撐而不會發(fā)生傾倒，從而不需要轉(zhuǎn)向即能完成上下臺階，提高了越障靈活性；本發(fā)明的機器人，整體結(jié)構(gòu)非常簡單緊湊，成本低廉，易于制作。

本實施例中，導(dǎo)向支撐架6包括支架61和豎向?qū)к?2，支架61固裝在車架1上，豎向?qū)к?2分裝在支架61的前后兩端，前后兩端的升降行進機構(gòu)7分別與相應(yīng)端的豎向?qū)к?2滑接。該結(jié)構(gòu)中，支架61作為升降行進機構(gòu)7和車架1升降的主要承載基礎(chǔ)，而豎向?qū)к?2則保證了升降行進機構(gòu)7和車架1升降的順暢性和快捷性。

本實施例中，支架61包括立柱611和橫梁612，立柱611固裝在車架1上，橫梁612固裝立柱611頂部，豎向?qū)к?2分裝在橫梁612的前后兩端。該結(jié)構(gòu)中，利用立柱611和橫梁612組成的支架61，其結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定，而且，取材加工非常容易。

本實施例中，升降行進機構(gòu)7包括驅(qū)動部件71、升降桿72和支撐輪73，驅(qū)動部件71裝設(shè)在豎向?qū)к?2上，升降桿72滑裝在豎向?qū)к?2內(nèi)并與驅(qū)動部件71連接，支撐輪73裝設(shè)在升降桿72底部。該結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動部件71可驅(qū)使升降桿72作升降運動，當(dāng)支撐輪73與地面接觸時，驅(qū)動部件71又可通過導(dǎo)向支撐架6帶動車架1作升降運動；支撐輪73配備有驅(qū)動電機，通過支撐輪73的行進能夠帶動車架1行進，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計巧妙。

本實施例中，升降桿72包括立桿721和橫桿722，立桿721滑裝在豎向?qū)к?2內(nèi)并與驅(qū)動部件71連接，橫桿722固裝在立桿721底部，支撐輪73分裝在橫桿722的兩端部。結(jié)構(gòu)中，升降桿72帶動橫桿722作升降運動，而橫桿722一方面作為支撐輪73的安裝基礎(chǔ)，另一方面，其位于豎向?qū)к?2下方，能對升降桿72的上升以及車架1的下降形成定位。

本實施例中，車架1的前后部開設(shè)有用于前后端的升降行進機構(gòu)7穿過的鏤空避讓部11。該鏤空避讓部11用于升降過程中升降行進機構(gòu)7從其穿過，一方面避免形成干涉；另一方面可節(jié)省耗材。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。