CN108721006A - 一种蠕动式爬楼装置及其爬楼方法 - Google Patents

一种蠕动式爬楼装置及其爬楼方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种蠕动式爬楼装置及其爬楼方法，该装置其包括基架、座板、两个前腿、两个后腿、两个中间腿、以及丝杠副、滑道和电机，座板通过滑道滑动安装在基架上，所述中间腿的顶端与座板刚性固定，前腿和后腿的顶端与基架刚性固定，所述丝杠安装在基架上，电机的输出轴与丝杠连接，丝杆螺母与所述座板固定连接，电机通过丝杠副实现驱动座板与基架之间产生横向相对运动；所述前腿、后腿和中间腿均为长度可调的电动伸缩杆，使得前后腿和中间支撑腿能够调节长短，并通过丝杠实现向前移动，这样通过前后腿和中间支撑腿先后提升和收缩与前行实现蠕动爬楼。

Description

一种蠕动式爬楼装置及其爬楼方法
技术领域
本发明属于爬楼装置技术领域，具体涉及一种蠕动式爬楼装置及其爬楼方法。
背景技术
由于当前城区内六层到顶楼房较多，甚至还有七层到顶楼房，且大多数不含电梯，随着当前社会人口老龄化加剧，老年人和行动不方便人群也日益增多，由于年轻人工作，无法陪伴老人，给这些人群出行带来不便。足不出户现象日益增多，这样长期下来，对人的精神和身体健康不利。另一方面，不论对年轻人和老年人在提重物上楼也是很不方便。基于以上，提出了一种爬楼装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种蠕动式爬楼装置及其爬楼方法，该装置能够帮助行动不便的人员或者携带重物人员上楼。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种蠕动式爬楼装置，包括基架、座板、两个前腿、两个后腿、两个中间腿、以及丝杠副、滑道和电机，
基架上设置滑道，所述座板通过滑道滑动安装在基架上，所述中间腿的顶端与座板刚性固定，所述前腿和后腿的顶端与基架刚性固定，所述丝杠安装在基架上，电机固定安装在基架上，且电机的输出轴与丝杠连接，丝杆螺母与所述座板固定连接，电机通过丝杠副实现驱动座板与基架之间产生横向相对运动；
所述前腿、后腿和中间腿均为长度可调的电动伸缩杆，在前腿的底部设置有用于检测前腿是否接触地面的第一传感器，在后腿的底部设置有用于检测后腿是否接触地面的第二传感器，在中间腿的底部设置有用于检测中间腿是否接触地面的第三传感器，在前腿的侧部设置有用于检测前腿是否接触踏步侧面的第四传感器，在中间腿的侧部设置有用于检测中间腿是否接触踏步侧面的第五传感器。
在上述技术方案中，所述中间腿具有分叉支腿，分叉支腿的宽度与楼梯踏步的纵向宽度一致，即使中间腿能够最大限度的支撑在楼梯踏步上，保证中间腿的平稳。
在上述技术方案中，基架上设置把手，把手设置在基架后侧。
在上述技术方案中，在后腿下部后侧固定有车轮，车轮的高度略低于后腿底端。
在上述技术方案中，基架上设置电源，电源为可充电的蓄电池。
在上述技术方案中，基架上设置控制器，该控制器与各传感器以及电机连接。
所述爬楼装置的爬楼方法如下：
1、首先爬楼装置的前腿的第四传感器检测到接触楼梯侧面，此时为初始位置，准备开始爬楼；
2、爬楼装置的中间腿提升设定高度，利用前腿和后腿作为整个装置的支撑腿，然后电机动作，利用丝杠副驱动座板和中间腿向前平移，平移至中间腿的第五传感器接触楼梯侧面，则电机停止；然后中间腿下放至中间腿的第三传感器接触地面；
3、中间腿作为支撑腿，将前腿和后腿提升至高于楼梯踏步的设定高度，然后电机动作，利用丝杠副驱动基架和前后腿向前平移，平移至前腿的第四传感器接触楼梯侧面，则电机停止；然后前腿和后腿下放至第一、二传感器接触地面；
4、前腿和后腿作为支撑腿，将中间腿提升至高于楼梯踏步的设定高度，然后电机动作，利用丝杠副驱动座板和中间腿向前平移，平移至中间腿的第五传感器接触楼梯侧面，则电机停止；然后中间腿下放至中间腿的第三传感器接触地面；
5、中间腿作为支撑腿，将中间腿提升至初始高度，同时前腿和后腿提升至设定高度，然后电机动作，利用丝杠副驱动基架和前后腿向前平移，平移至前腿的第四传感器接触楼梯侧面，则电机停止；然后前腿和后腿下放至第一、二传感器接触地面；
6、重复步骤4和5，进行爬楼。
本发明的优点和有益效果为：
(1)本装置采用电动伸缩杆作为支撑腿，使得前后腿和中间支撑腿能够调节长短，并通过丝杠实现向前移动。这样通过前后腿和中间支撑腿先后提升和收缩与前行实现蠕动爬楼。
(2)中间腿具有分叉支腿，分叉支腿的宽度与楼梯踏步的纵向宽度一致，即使中间腿能够最大限度的支撑在楼梯踏步上，保证中间腿的平稳。
(3)本装置采用的材料简单易寻，且制作简单，造价低廉，使用方便，能够帮助行动不便的人员或者携带重物人员上楼。
附图说明
图1是实施例一的爬楼装置的基架主体结构示意图。
图2是实施例一的爬楼装置的座板结构示意图。
图3是实施例一的爬楼装置的整体结构示意图。
图4是爬楼装置的爬楼过程示意图。
图5是爬楼装置的爬楼过程示意图。
图6是爬楼装置的爬楼过程示意图。
图7是爬楼装置的爬楼过程示意图。
图8是爬楼装置的爬楼过程示意图。
图9是爬楼装置的爬楼过程示意图。
图10是爬楼装置的爬楼过程示意图。
图11是爬楼装置的爬楼过程示意图。
图12是爬楼装置的爬楼过程示意图。
图13是爬楼装置的爬楼过程示意图。
图14是爬楼装置的爬楼过程示意图。
图15是爬楼装置的爬楼过程示意图。
图16是实施例二的爬楼装置的结构示意图。
图17是实施例三的爬楼装置的结构示意图。
其中：
1：基架，2：座板，3：前腿，4：后腿，5：中间腿，5-1：分叉支腿，6：丝杠，6-1：丝杆螺母，7：滑道，8：电机，9：把手，10：车轮。
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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
参见附图1-3，一种蠕动式爬楼装置，包括基架1、座板2、两个前腿3、两个后腿4、两个中间腿5、以及丝杠副(丝杠6和丝杆螺母6-1)、滑道7和电机8。
基架1上设置滑道7，所述座板2通过滑道滑动安装在基架1上，所述中间腿5的顶端与座板2刚性固定，所述前腿3和后腿4的顶端与基架1刚性固定，所述丝杠6通过支座转动安装在基架1上，电机8固定安装在基架1上，且电机8的输出轴通过联轴器与丝杠6连接，丝杆螺母6-1与所述座板2固定连接，电机通过丝杠副实现驱动座板与基架之间产生横向相对运动，即实现中间腿和前、后腿之间的横向相对运动。
所述前腿、后腿和中间腿均为长度可调的电动伸缩杆，进一步的，所述中间腿具有分叉支腿5-1，分叉支腿的宽度与楼梯踏步的纵向宽度一致，即使中间腿能够最大限度的支撑在楼梯踏步上，保证中间腿的平稳。
进一步的，在前腿3的底部设置有用于检测前腿是否接触地面的第一传感器a，在后腿4的底部设置有用于检测后腿是否接触地面的第二传感器b，在中间腿5的底部设置有用于检测中间腿是否接触地面的第三传感器c，在前腿的侧部设置有用于检测前腿是否接触踏步侧面的第四传感器d，在中间腿的侧部设置有用于检测中间腿是否接触踏步侧面的第五传感器e。
参见附图4-15，爬楼装置的爬楼方法如下：
1、参见附图5，首先爬楼装置的前腿3的第四传感器检测到接触楼梯侧面，此时为初始位置，准备开始爬楼。
2、参见附图5-6，爬楼装置的中间腿5提升设定高度(一般为3-5cm)，利用前腿和后腿作为整个装置的支撑腿，然后电机动作，利用丝杠副驱动座板和中间腿向前平移，平移至中间腿的第五传感器接触楼梯侧面，则电机停止；然后中间腿5下放至中间腿的第三传感器接触地面。
3、参见附图7-9，中间腿作为支撑腿，将前腿和后腿提升至高于楼梯踏步的设定高度(一般为28cm)，然后电机动作，利用丝杠副驱动基架和前后腿向前平移，平移至前腿的第四传感器接触楼梯侧面，则电机停止；然后前腿和后腿下放至第一、二传感器接触地面。
4、参见附图10-12，前腿和后腿作为支撑腿，将中间腿提升至高于楼梯踏步的设定高度(一般为28cm)，然后电机动作，利用丝杠副驱动座板和中间腿向前平移，平移至中间腿的第五传感器接触楼梯侧面，则电机停止；然后中间腿下放至中间腿的第三传感器接触地面。
5、参见附图13-15，中间腿作为支撑腿，将中间腿提升至初始高度，同时前腿和后腿提升至设定高度(一般为3cm)，然后电机动作，利用丝杠副驱动基架和前后腿向前平移，平移至前腿的第四传感器接触楼梯侧面，则电机停止；然后前腿和后腿下放至第一、二传感器接触地面。
6、重复步骤4和5，进行爬楼。
实施例二
参见附图16，在实施例一的基础上，在基架上设置把手9，把手设置在基架后侧。
实施例三
参见附图17，在实施例三的基础上，在后腿下部后侧固定有车轮10，车轮的高度略低于后腿底端。当整个爬楼装置向后仰时，车轮与地面接触，可以推动整个爬楼装置。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种蠕动式爬楼装置，其特征在于：包括基架、座板、两个前腿、两个后腿、两个中间腿、以及丝杠副、滑道和电机，
基架上设置滑道，所述座板通过滑道滑动安装在基架上，所述中间腿的顶端与座板刚性固定，所述前腿和后腿的顶端与基架刚性固定，所述丝杠安装在基架上，电机固定安装在基架上，且电机的输出轴与丝杠连接，丝杆螺母与所述座板固定连接，电机通过丝杠副实现驱动座板与基架之间产生横向相对运动；
所述前腿、后腿和中间腿均为长度可调的电动伸缩杆，在前腿的底部设置有用于检测前腿是否接触地面的第一传感器，在后腿的底部设置有用于检测后腿是否接触地面的第二传感器，在中间腿的底部设置有用于检测中间腿是否接触地面的第三传感器，在前腿的侧部设置有用于检测前腿是否接触踏步侧面的第四传感器，在中间腿的侧部设置有用于检测中间腿是否接触踏步侧面的第五传感器。
2.根据权利要求1所述的一种蠕动式爬楼装置，其特征在于：所述中间腿具有分叉支腿，分叉支腿的宽度与楼梯踏步的纵向宽度一致。
3.根据权利要求1所述的一种蠕动式爬楼装置，其特征在于：基架上设置把手。
4.根据权利要求3所述的一种蠕动式爬楼装置，其特征在于：把手设置在基架后侧。
5.根据权利要求1所述的一种蠕动式爬楼装置，其特征在于：在后腿下部后侧固定有车轮，车轮的高度略低于后腿底端。
6.根据权利要求1所述的一种蠕动式爬楼装置，其特征在于：基架上设置电源，电源为可充电的蓄电池。
7.根据权利要求1所述的一种蠕动式爬楼装置，其特征在于：基架上设置控制器，该控制器与各传感器以及电机连接。
8.根据权利要求1所述的爬楼装置的爬楼方法，其特征在于，包括以下步骤：
1、首先爬楼装置的前腿的第四传感器检测到接触楼梯侧面，此时为初始位置，准备开始爬楼；
2、爬楼装置的中间腿提升设定高度，利用前腿和后腿作为整个装置的支撑腿，然后电机动作，利用丝杠副驱动座板和中间腿向前平移，平移至中间腿的第五传感器接触楼梯侧面，则电机停止；然后中间腿下放至中间腿的第三传感器接触地面；
3、中间腿作为支撑腿，将前腿和后腿提升至高于楼梯踏步的设定高度，然后电机动作，利用丝杠副驱动基架和前后腿向前平移，平移至前腿的第四传感器接触楼梯侧面，则电机停止；然后前腿和后腿下放至第一、二传感器接触地面；
4、前腿和后腿作为支撑腿，将中间腿提升至高于楼梯踏步的设定高度，然后电机动作，利用丝杠副驱动座板和中间腿向前平移，平移至中间腿的第五传感器接触楼梯侧面，则电机停止；然后中间腿下放至中间腿的第三传感器接触地面；
5、中间腿作为支撑腿，将中间腿提升至初始高度，同时前腿和后腿提升至设定高度，然后电机动作，利用丝杠副驱动基架和前后腿向前平移，平移至前腿的第四传感器接触楼梯侧面，则电机停止；然后前腿和后腿下放至第一、二传感器接触地面；
6、重复步骤4和5，进行爬楼。
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