本實(shí)用新型屬于機(jī)械裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種爬樓機(jī)器人。

背景技術(shù)：

在日常生活和生產(chǎn)中人們經(jīng)常會遇到需要把重物搬上樓梯的情況，傳統(tǒng)的方法基本是靠人力進(jìn)行搬運(yùn)，但是當(dāng)重物過重、人手不足或是樓層較高時(shí)，搬運(yùn)工作就很難完成。因此人們發(fā)明了多種爬樓裝置來克服這個難題，保障人身安全，改善勞動環(huán)境，提高勞動效率，按照爬樓的方式來分，爬樓裝置主要分為輪式、履帶式和腿式。

輪式爬樓裝置上下樓梯時(shí)平穩(wěn)性不高、重心起伏較大，且裝置體積較大，很難在普通住宅樓梯上使用；履帶式爬樓裝置重量大、運(yùn)動不夠靈活、爬樓時(shí)在樓梯邊緣造成巨大的壓力，對樓梯有一定的損壞，且平地使用時(shí)所受阻力較大，這些問題限制了其在日常生活中的推廣使用；與前兩種相比，步行式爬樓裝置模仿動物爬行的動作，可視為腿式爬行機(jī)器人，采用多條機(jī)械腿交替升降、支撐座椅爬樓的原理，爬樓時(shí)重心平穩(wěn)、運(yùn)動靈活、適合不同尺寸的樓梯，因此腿式機(jī)器人在爬樓方面的前途更加廣闊。然而，現(xiàn)有的腿式爬樓機(jī)器人普遍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、行動不靈活、重心不穩(wěn)等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種爬樓機(jī)器人，解決現(xiàn)有技術(shù)中的腿式爬樓裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種爬樓機(jī)器人，包括固定板，固定板的四角均安裝有高度能夠調(diào)節(jié)的支撐桿，固定板上平行設(shè)置有直線導(dǎo)軌a及直線導(dǎo)軌b，穿過直線導(dǎo)軌a及直線導(dǎo)軌b設(shè)置有能夠直線移動的導(dǎo)軌連接件，固定板的底部設(shè)置有與導(dǎo)軌連接件連接的螺母連接塊a，螺母連接塊a上連接有驅(qū)動其沿直線導(dǎo)軌a及直線導(dǎo)軌b作直線運(yùn)動的驅(qū)動裝置，螺母連接塊a上還連接有用于使固定板作上下運(yùn)動的升降裝置。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于：

驅(qū)動裝置包括設(shè)置在固定板底部的單向絲杠，單向絲杠穿過螺母連接塊a與其配合連接，單向絲杠的一端連接有電機(jī)a。

升降裝置包括配合連接在螺母連接塊a上的雙向絲杠，雙向絲杠安裝在單向絲杠的下方且與單向絲杠相垂直；雙向絲杠上位于螺母連接塊a的兩側(cè)分別安裝有螺母連接塊b及螺母連接塊c，螺母連接塊b上鉸接有能夠轉(zhuǎn)動的連動桿a，螺母連接塊c上鉸接有能夠轉(zhuǎn)動的連動桿b，螺母連接塊b與連動桿a的一端連接，螺母連接塊c與連動桿b的一端連接，連動桿a的另一端及連動桿b的另一端均與連接塊鉸接，連接塊底部固接有支撐塊；雙向絲杠的一端安裝有錐齒輪b，導(dǎo)軌連接件上安裝有電機(jī)b，電機(jī)b上連接有由電機(jī)b驅(qū)動轉(zhuǎn)動的錐齒輪a，錐齒輪a與錐齒輪b相嚙合。

固定板的上表面四角均安裝有套筒，套筒側(cè)面開有螺孔，支撐桿穿過套筒并通過安裝在套筒側(cè)面螺孔內(nèi)的緊定螺釘固定。

固定板的上表面一端設(shè)置有扶手。

每個支撐桿的底部均安裝有滾輪。

固定板的上表面設(shè)置有載物臺。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的爬樓機(jī)器人，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，通過將四條支撐腿和套筒設(shè)置為高度可調(diào)節(jié)的形式，能夠適應(yīng)不同高度及寬度的臺階；利用單向絲杠和雙向絲杠的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)支撐部分的前后上下移動，結(jié)構(gòu)簡單，易于推廣使用；通過調(diào)整前后四條支撐腿的高度，即可自由地在平地上行走；通過扶手的設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)在樓層間貨物的搬運(yùn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種爬樓機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一種爬樓機(jī)器人中驅(qū)動裝置及升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型一種爬樓機(jī)器人的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型一種爬樓機(jī)器人的后視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型一種爬樓機(jī)器人的工作狀態(tài)圖。

圖中，1.套筒，2.直線導(dǎo)軌a，3.直線導(dǎo)軌b，4.電機(jī)a，5.電機(jī)b，6.錐齒輪a，7.錐齒輪b，8.螺母連接塊a，9.螺母連接塊b，10.螺母連接塊c，11.連動桿a，12.連動桿b，13.雙向絲杠，14.單向絲杠，15.支撐塊，16.控制箱，17.扶手，18.支撐桿，19.滾輪，20.固定板，21.導(dǎo)軌連接件，22.載物臺，23.連接塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

本實(shí)用新型的一種爬樓機(jī)器人，如圖1所示，包括固定板20，固定板20的四角均安裝有高度能夠調(diào)節(jié)的支撐桿18，固定板20上平行設(shè)置有直線導(dǎo)軌a2及直線導(dǎo)軌b3，穿過直線導(dǎo)軌a2及直線導(dǎo)軌b3設(shè)置有能夠直線移動的導(dǎo)軌連接件21，固定板20的底部設(shè)置有與導(dǎo)軌連接件21連接的螺母連接塊a8，螺母連接塊a8上連接有驅(qū)動其沿直線導(dǎo)軌a2及直線導(dǎo)軌b3作直線運(yùn)動的驅(qū)動裝置，螺母連接塊a8上還連接有用于使固定板20作上下運(yùn)動的升降裝置。

驅(qū)動裝置包括設(shè)置在固定板20底部的單向絲杠14，單向絲杠14穿過螺母連接塊a8與其配合連接，單向絲杠14的一端連接有電機(jī)a4。

如圖2所示，升降裝置包括配合連接在螺母連接塊a8上的雙向絲杠13，雙向絲杠13安裝在單向絲杠14的下方且與單向絲杠14相垂直；雙向絲杠13上位于螺母連接塊a8的兩側(cè)分別安裝有螺母連接塊b9及螺母連接塊c10，螺母連接塊b9上鉸接有能夠轉(zhuǎn)動的連動桿a11(具體是通過一個耳座進(jìn)行鉸接，耳座一端與螺母連接塊b9固接，耳座另一端與連動桿a11鉸接)，螺母連接塊c10上鉸接有能夠轉(zhuǎn)動的連動桿b12，螺母連接塊b9與連動桿a11的一端連接，螺母連接塊c10與連動桿b12的一端連接，連動桿a11的另一端及連動桿b12的另一端均與連接塊23鉸接，連接塊23底部固接有支撐塊15；雙向絲杠13的一端安裝有錐齒輪b7，導(dǎo)軌連接件21上安裝有電機(jī)b5，電機(jī)b5上連接有由電機(jī)b5驅(qū)動轉(zhuǎn)動的錐齒輪a6，錐齒輪a6與錐齒輪b7相嚙合。

如圖3、圖4所示，固定板20的上表面四角均安裝有套筒1，套筒1側(cè)面開有螺孔，支撐桿18穿過套筒1并通過安裝在套筒1側(cè)面螺孔內(nèi)的緊定螺釘固定；固定板20的上表面一端設(shè)置有扶手17；每個支撐桿18的底部均安裝有滾輪19，在滾輪19的輪緣上附有帶紋理的高摩擦系數(shù)的橡膠層，以保證機(jī)器人在爬臺階過程中不會發(fā)生打滑。固定板20的上表面設(shè)置有載物臺22；固定板20的上表面還安裝有控制箱16。

本實(shí)用新型的工作過程為：

如圖5所示，本實(shí)用新型的爬樓機(jī)器人爬臺階可分為三個階段：第一階段，根據(jù)臺階的高度，將前面兩個支撐桿18上升到與臺階同高處，將機(jī)器人推上去，同時(shí)，需要為控制室輸入臺階的高度和寬度；第二階段，啟動電機(jī)b5，帶動雙向絲杠13轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動支撐塊15將抬起裝置頂起到下一級臺階的高度(支撐塊15采用面寬、重量較重的鋼材，來保證整個裝置在運(yùn)動中的穩(wěn)定性)，然后電機(jī)b5停止，啟動電機(jī)a4，帶動單向絲杠14轉(zhuǎn)動，將裝置往臺階面上送，之后電機(jī)a4停止，電機(jī)b5反轉(zhuǎn)動，將支撐塊15收回，然后電機(jī)b5停止，電機(jī)a4轉(zhuǎn)動，將支撐裝置往下一級的臺面上移動，依次循環(huán)，直到最后一級臺階；第三階段，當(dāng)整個裝置都完成了上樓任務(wù)后，就將前面的兩個支撐桿18放置到與后面的支撐桿18相同的高度。

固定板20上設(shè)置有控制箱16，控制箱16內(nèi)設(shè)有控制器，控制器包括裝設(shè)置在控制箱16內(nèi)的主控器、電機(jī)控制模塊、電源模塊及扶手上的控制開關(guān)模塊，主控器直接與開關(guān)模塊、電機(jī)控制模塊及電源模塊相連，電機(jī)a4及電機(jī)b5與電機(jī)控制模塊連接。該控制器主要對驅(qū)動電機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，控制兩個步進(jìn)電機(jī)(電機(jī)a4及電機(jī)b5)的間歇運(yùn)動，主控器接受到開關(guān)信號后，從而發(fā)送控制信號給電機(jī)控制模塊，進(jìn)而控制電機(jī)的工作狀態(tài)。

爬樓梯前，調(diào)節(jié)前面兩個支撐桿18的高度，使之與臺階等高，然后依靠人力將爬樓機(jī)器人往前推，推到與下一級臺階相貼處；下一階段，即爬樓過程中，在控制裝置的輸入設(shè)備中輸入臺階的高度和寬度，啟動制動裝置，電機(jī)b5開始正轉(zhuǎn)動，將爬樓機(jī)器人抬起來，抬起的高度與下一級臺階平齊，然后停止工作，接著電機(jī)a4開始正轉(zhuǎn)動，將爬樓機(jī)器人往前推，推到的位置是剛好與下一級臺階相貼，然后停止工作，電機(jī)b5又開始反轉(zhuǎn)動，將支撐塊15收縮回來，收縮的高度也剛好高于臺階的高度，然后停止工作，電機(jī)a4又開始反轉(zhuǎn)動，將整個支撐塊15送到下一級臺階的臺面上，到此為止，爬樓過程完成，之后就是周而復(fù)始的實(shí)現(xiàn)所述爬樓機(jī)爬樓的整個過程；等到將爬樓機(jī)送到臺階的最后一級時(shí)，將爬樓前收起的支撐桿18再放回去，與后面兩個支撐桿的高度位置同高，到此就完成了整個的爬樓過程。