CN106428166A - 一种具有交替踏步功能的电动爬楼运输机 - Google Patents

一种具有交替踏步功能的电动爬楼运输机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有交替踏步功能的电动爬楼运输机，包括货架，其还包括：外侧连杆机构，外侧连杆机构包括第一连杆和第二连杆，第二连杆的两端分别与第一连杆的一端和行走轮相连接，第二连杆的中部与驱动机构相连接，第一连杆的另一端与货架的下表面相铰接；内侧连杆机构，内侧连杆机构与外侧连杆机构的结构完全相同；驱动机构，与一动力源相连接，控制器，与动力源相连接，并用于控制动力源启动、关闭和转动速度。本发明能在楼梯地形下输出连续踏步的动作，带动货架整体连续向上运动，实现了重物的上楼搬运，其交替踏步的方式不仅提高了运输连贯性和运输速度，而且改善了用户体验。

Description

一种具有交替踏步功能的电动爬楼运输机
技术领域
本发明涉及电动爬楼运输机技术领域，尤其涉及一种具有交替踏步功能的电动爬楼运输机。
背景技术
电动爬楼机指利用电力驱动的机械装置将人或物搬运上楼的一种机器。在没有安装电梯的建筑中，将重物搬运上楼主要靠人工完成，人力成本大，耗时多，电动爬楼机器应运而生。
目前，电动爬楼机的生产企业主要有德国AAT公司和奥地利SANO公司等，其实现方案是：通过四连杆机构模拟人踏步的功能。具体方案包括：承载主体为货架或者轮椅，其上固定有驱动系统和机械装置，整体通过轮子与楼梯地面接触。以上楼为例，当机器到达第n级时，以一对轮子I为支撑，另一对轮子Ⅱ在电机的驱动下通过连杆模拟人的步伐踏至n+1级，然后以轮子Ⅱ为支撑点，通过电机转动将整个机器抬升至n+1级，然后再以轮子I为支撑点重复上述过程，直至到达指定楼层。上述机器的轮子均带有自动制动装置，防止机器打滑。
该装置的主要缺点是采用了单踏步的形式，上楼速度较慢，与人的正常上楼习惯不相吻合。此外，由于节拍较慢，制动次数多，能耗较大，成本高，不易于推广。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有交替踏步功能的电动爬楼运输机，实现连续性的双踏步爬楼形式，提高了运输连贯性和运输速度，改善了用户体验。
为了实现上述目的，本发明提供一种具有交替踏步功能的电动爬楼运输机，包括货架，其还包括：
外侧连杆机构，对称分布在所述货架的下表面左右两侧，所述外侧连杆机构包括第一连杆和第二连杆，所述第二连杆的两端分别与所述第一连杆的一端和行走轮相连接，所述第二连杆的中部与驱动机构相连接，所述第一连杆的另一端与所述货架的下表面相铰接；
内侧连杆机构，对称设置在所述货架的下表面两侧，且位于所述外侧连杆机构的内侧；所述内侧连杆机构与所述外侧连杆机构的结构完全相同；
驱动机构，与一动力源相连接，所述驱动机构分别用于驱动所述外侧连杆机构的第二连杆中部和所述内侧连杆机构的第二连杆中部进行周向转动，其中，所述内侧连杆机构与所述外侧连杆机构具有一固定的位移相位差；
控制器，与所述动力源相连接，并用于控制动力源启动、关闭和转动速度。
根据本发明的一优选实施例：所述驱动机构包括驱动轴、内侧连杆原动件和外侧连杆原动件，
所述驱动轴，通过第一连接件旋转固定在所述货架的下表面，且与所述动力源相连接，
所述内侧连杆原动件，对称连接在所述驱动轴的两端，所述内侧连杆原动件远离所述驱动轴的一侧与所述外侧连杆原动件的一端固定连接，且所述外侧连杆原动件与所述内侧连杆原动件反向平行设置；
其中，所述外侧连杆原动件与所述外侧连杆机构相连接，所述内侧连杆原动件与所述内侧连杆机构相连接。
根据本发明的一优选实施例：所述内侧连杆原动件包括第一腰型块和第二腰型块，所述第一腰型块的一端与所述驱动轴相连接，所述第二腰型块的一端通过固定轴与所述外侧连杆原动件固定连接，所述固定轴通过第二连接件连接在所述货架的下表面，所述第一腰型块和第二腰型块的另一端通过转轴相连接，所述转轴穿设在所述第二连杆的中部。
根据本发明的一优选实施例：所述驱动轴通过传动机构与所述动力源相连接，所述传动机构包括大链轮、小链轮和传动链条，所述小链轮与所述动力源相连接，所述大链轮与所述驱动轴相连接，且所述大链轮和小链轮通过传动链条相互配合。
根据本发明的一优选实施例：所述大链轮设置在所述驱动轴的中间位置处，且与所述驱动轴通过键相连接。
根据本发明的一优选实施例：所述第一连杆的两端分别通过连杆连接块与所述货架和第二连杆相连接，其中，所述连杆连接块包括U型连接座、子连接块和销轴，所述销轴穿设在所述U型连接座的两侧，且通过所述子连接块与所述U型连接座旋转连接。
根据本发明的一优选实施例：还包括一液晶显示屏，所述液晶显示屏与所述控制器相连接，所述控制器的外部设有一控制盒，所述控制盒安装在所述货架的下表面。
根据本发明的一优选实施例：所述液晶显示屏的显示面与所述货架的承重面所呈的夹角为锐角。
根据本发明的一优选实施例：所述货架的尾部还设有把手，所述把手与所述液晶显示屏的位置相对应。
本发明的有益效果在于：通过驱动机构分别驱动外侧连杆机构的第二连杆中部和内侧连杆机构的第二连杆中部进行周向转动，并使内侧连杆机构与外侧连杆机构具有一固定的位移相位差，从而使本发明能在楼梯地形下输出连续踏步的动作，带动货架整体连续向上运动，实现了重物的上楼搬运，其交替踏步的方式不仅提高了运输连贯性和运输速度，而且改善了用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的具有交替踏步功能的电动爬楼运输机的结构示意图；
图2是本发明的具有交替踏步功能的电动爬楼运输机的外侧连杆机构和内侧连杆机构的结构示意图；
图3是本发明的具有交替踏步功能的电动爬楼运输机的驱动机构的结构示意图；
图4是本发明的具有交替踏步功能的电动爬楼运输机的连杆连接块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1-2所示，本发明的具有交替踏步功能的电动爬楼运输机，包括货架1，其还包括：
外侧连杆机构2，对称分布在货架1的下表面左右两侧，外侧连杆机构2包括第一连杆21和第二连杆22，第二连杆22的两端分别与第一连杆21的一端和行走轮24相连接，第二连杆22的中部与驱动机构4相连接，第一连杆21的另一端与货架1的下表面相铰接；本发明中的第二连杆22可以结构稳定的三角形，也可以是弧形等其他形状。
内侧连杆机构3，对称设置在货架1的下表面两侧，且位于外侧连杆机构2的内侧；内侧连杆机构3与外侧连杆机构2的结构完全相同；
驱动机构4，与一动力源6相连接，驱动机构4分别用于驱动外侧连杆机构2的第二连杆22中部和内侧连杆机构3的第二连杆22中部进行周向转动，其中，内侧连杆机构3与外侧连杆机构2具有一固定的位移相位差；
控制器5，与动力源6相连接，并用于控制动力源6启动、关闭和转动速度。其中，动力源6优选为直流减速电机。
本发明通过驱动机构4分别驱动外侧连杆机构2的第二连杆22中部和内侧连杆机构3的第二连杆22中部进行周向转动，并使内侧连杆机构3与外侧连杆机构2具有一固定的位移相位差，从而使本发明能在楼梯地形下输出连续踏步的动作，带动货架1整体连续向上运动，实现了重物的上楼搬运，其交替踏步的方式不仅提高了运输连贯性和运输速度，而且改善了用户体验。
参阅图3所示，驱动机构4包括驱动轴41、内侧连杆原动件42和外侧连杆原动件43，
驱动轴41，通过第一连接件44旋转固定在货架1的下表面，且与动力源6相连接，
内侧连杆原动件42，对称连接在驱动轴41的两端，内侧连杆原动件3远离驱动轴41的一侧与外侧连杆原动件43的一端固定连接，且外侧连杆原动件43与内侧连杆原动件42反向平行设置；
其中，外侧连杆原动件43与外侧连杆机构2相连接，内侧连杆原动件42与内侧连杆机构3相连接。
本发明中，外侧连杆原动件43与内侧连杆原动件42反向平行设置，即外侧连杆原动件43与内侧连杆原动件42的相位固定相差180°，从而使外侧连杆原动件43与内侧连杆原动件42能在转动后交替驱动外侧连杆机构2和内侧连杆机构3实现抬升爬楼动作，进而实现本发明的连续性双踏步爬楼形式。
在本发明实施例中，内侧连杆原动件42包括第一腰型块421和第二腰型块422，第一腰型块421的一端与驱动轴41相连接，第二腰型块422的一端通过固定轴423与外侧连杆原动件43固定连接，固定轴423通过第二连接件424连接在货架1的下表面，第一腰型块421和第二腰型块422的另一端通过转轴425相连接，转轴425穿设在第二连杆22的中部。当动力源6驱动驱动轴41转动时，驱动轴41依次带动第一腰型块421和转轴425转动，转轴425再带动第二连杆22的中部进行周向转动，使内侧连杆机构3实现周期性的向上抬升和向前踏步的爬楼动作，而转轴425还会依次带动第二腰型块422、外侧连杆原动件43转动，实现外侧连杆机构2周期性的向上抬升和向前踏步的爬楼动作。
本发明中，驱动轴41通过传动机构7与动力源6相连接，传动机构7包括大链轮71、小链轮72和传动链条73，小链轮72与动力源6相连接，大链轮71与驱动轴41相连接，且大链轮71和小链轮72通过传动链条73相互配合。通过采用大链轮71和小链轮72配合传动链条73的传动方式，使传动方式更加稳定、传动比能保持恒定，从而增强了对驱动轴41转动速度的控制，进而便于控制本发明运输机的爬楼速度，保证爬楼的安全性。
较佳的，为了保证受力均衡，大链轮71设置在驱动轴41的中间位置处，且与驱动轴41通过键74相连接。
参阅图4所示，第一连杆21的两端分别通过连杆连接块23与货架1和第二连杆22相连接，其中，连杆连接块23包括U型连接座231、子连接块232和销轴233，销轴233穿设在U型连接座231的两侧，且通过子连接块232与U型连接座231旋转连接。采用U型连接座231和子连接块232这种分体式装配方式，使安装过程更加简单方便。
本发明中，该运输机还包括一液晶显示屏8，液晶显示屏8与控制器5相连接，控制器5的外部设有一控制盒9，控制盒9安装在货架1的下表面。控制器5通过一电池进行供电，为了平衡重量，控制器5和电池可对称分布在控制盒9内，其中，液晶显示屏8主要用于显示当前的爬楼速度和电池的剩余电量等。较佳的，为了方便人员的观察，液晶显示屏8的显示面与货架1的承重面所呈的夹角为锐角。优选的，该锐角为45度。
本发明中，货架1的尾部还设有把手10，把手10与液晶显示屏6的位置相对应。通过人工扶持把手10，可以有效控制运输机爬楼的角度和方向，提高运输的安全性。
本发明的具体工作过程为：内侧连杆机构3的行走轮着地时，内侧连杆机构3制动，并以内侧连杆机构3的行走轮为支点，使整个货架1在动力源6的作用下向上抬升，同时，外侧连杆机构2的行走轮向前踏步，着陆于新的台阶面，再以外侧连杆机构2的行走轮为支点重复上述过程，实现爬楼运动。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种具有交替踏步功能的电动爬楼运输机，包括货架，其特征在于，还包括：
外侧连杆机构，对称分布在所述货架的下表面左右两侧，所述外侧连杆机构包括第一连杆和第二连杆，所述第二连杆的两端分别与所述第一连杆的一端和行走轮相连接，所述第二连杆的中部与驱动机构相连接，所述第一连杆的另一端与所述货架的下表面相铰接；
内侧连杆机构，对称设置在所述货架的下表面两侧，且位于所述外侧连杆机构的内侧；所述内侧连杆机构与所述外侧连杆机构的结构完全相同；
驱动机构，与一动力源相连接，所述驱动机构分别用于驱动所述外侧连杆机构的第二连杆中部和所述内侧连杆机构的第二连杆中部进行周向转动，其中，所述内侧连杆机构与所述外侧连杆机构具有一固定的位移相位差；
控制器，与所述动力源相连接，并用于控制动力源启动、关闭和转动速度。
2.如权利要求1所述的具有交替踏步功能的电动爬楼运输机，其特征在于，所述驱动机构包括驱动轴、内侧连杆原动件和外侧连杆原动件，
所述驱动轴，通过第一连接件旋转固定在所述货架的下表面，且与所述动力源相连接，
所述内侧连杆原动件，对称连接在所述驱动轴的两端，所述内侧连杆原动件远离所述驱动轴的一侧与所述外侧连杆原动件的一端固定连接，且所述外侧连杆原动件与所述内侧连杆原动件反向平行设置；
其中，所述外侧连杆原动件与所述外侧连杆机构相连接，所述内侧连杆原动件与所述内侧连杆机构相连接。
3.如权利要求2所述的具有交替踏步功能的电动爬楼运输机，其特征在于，所述内侧连杆原动件包括第一腰型块和第二腰型块，所述第一腰型块的一端与所述驱动轴相连接，所述第二腰型块的一端通过固定轴与所述外侧连杆原动件固定连接，所述固定轴通过第二连接件连接在所述货架的下表面，所述第一腰型块和第二腰型块的另一端通过转轴相连接，所述转轴穿设在所述第二连杆的中部。
4.如权利要求2或3所述的具有交替踏步功能的电动爬楼运输机，其特征在于，所述驱动轴通过传动机构与所述动力源相连接，所述传动机构包括大链轮、小链轮和传动链条，所述小链轮与所述动力源相连接，所述大链轮与所述驱动轴相连接，且所述大链轮和小链轮通过传动链条相互配合。
5.如权利要求4所述的具有交替踏步功能的电动爬楼运输机，其特征在于，所述大链轮设置在所述驱动轴的中间位置处，且与所述驱动轴通过键相连接。
6.如权利要求1所述的具有交替踏步功能的电动爬楼运输机，其特征在于，所述第一连杆的两端分别通过连杆连接块与所述货架和第二连杆相连接，其中，所述连杆连接块包括U型连接座、子连接块和销轴，所述销轴穿设在所述U型连接座的两侧，且通过所述子连接块与所述U型连接座旋转连接。
7.如权利要求1所述的具有交替踏步功能的电动爬楼运输机，其特征在于，还包括一液晶显示屏，所述液晶显示屏与所述控制器相连接，所述控制器的外部设有一控制盒，所述控制盒安装在所述货架的下表面。
8.如权利要求7所述的具有交替踏步功能的电动爬楼运输机，其特征在于，所述液晶显示屏的显示面与所述货架的承重面所呈的夹角为锐角。
9.如权利要求8所述的具有交替踏步功能的电动爬楼运输机，其特征在于，所述货架的尾部还设有把手，所述把手与所述液晶显示屏的位置相对应。
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