CN111110116A - 一种辅助扫地机器人扫楼梯的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种辅助扫地机器人扫楼梯的设备，其包括轨道机构、箱体、机械手升降机构和机械手抓取机构；轨道机构包括嵌套装置；嵌套装置安装于楼梯的扶手上且设有嵌套驱动电机；嵌套装置在嵌套驱动电机驱动下沿楼梯的扶手长度方向位移；箱体固定连接于嵌套装置下部；机械手升降机构安装于箱体内部且包括升降电动机；升降电动机的动力输出端通过升降传动机构连接有升降卷扬机构；机械手抓取机构安装于升降卷扬机构的下部；升降电动机通过驱动升降卷扬机构动作来带动机械手抓取机构实现升降。本发明能够实现扫地机器人的爬楼梯功能，还能够使扫地机器人爬楼过程中左右移动清扫楼梯。

Description

一种辅助扫地机器人扫楼梯的设备
技术领域
本发明涉及爬楼机器人设备技术领域，具体涉及一种辅助扫地机器人扫楼梯的设备。
背景技术
楼梯是对移动型机器人来说最常见的障碍，也是最难跨越的障碍。目前爬楼型机器人所采用的运动方式大体包括轮式、履带式、足式等，但是这些只是可以爬楼，无法在爬楼过程中左右移动清扫楼梯，而扫地机器人在日常生活中应用广泛，但是大多数扫地机器人无法实现扫楼梯的功能。
发明内容
针对上述背景技术中存在的问题，本发明提出了一种结构设计合理、紧凑，使用简单便利，能够实现扫地机器人的爬楼梯功能，还能够使扫地机器人爬楼过程中左右移动清扫楼梯的辅助扫地机器人扫楼梯的设备。
本发明的技术方案如下：
上述的辅助扫地机器人扫楼梯的设备，包括轨道机构、箱体、机械手升降机构和机械手抓取机构；所述轨道机构安装在楼梯的扶手上且包括嵌套装置；所述嵌套装置匹配安装于楼梯的扶手上且设有嵌套驱动电机；所述嵌套装置在所述嵌套驱动电机驱动下沿楼梯的扶手长度方向位移；所述箱体固定连接于所述嵌套装置的下部；所述机械手升降机构匹配安装于所述箱体内部且包括升降电动机；所述升降电动机的动力输出端连接有升降传动机构并通过所述升降传动机构连接有升降卷扬机构；所述机械手抓取机构匹配安装于所述升降卷扬机构的下部且用于抓取扫地机器人；所述升降电动机通过驱动所述升降卷扬机构动作来带动所述机械手抓取机构实现升降。
所述辅助扫地机器人扫楼梯的设备，其中：所述升降传动机构由升降传动主斜齿轮、升降传动蜗杆、升降传动副斜齿轮和升降传动蜗轮组成；所述升降卷扬机构由滚筒、定滑轮和钢丝绳组成；所述升降电动机的动力输出端安装有动力输出轴，所述动力输出轴的两端匹配安装有一对轴承座并通过一对所述轴承座固定在所述箱体的后侧内壁；所述升降传动主斜齿轮匹配安装于所述动力输出轴的末端；所述升降传动蜗杆的两端通过一对第二轴承座匹配安装于所述箱体的上侧内壁；所述升降传动蜗杆靠近所述升降传动主斜齿轮的一端匹配安装有升降传动副斜齿轮；所述升降传动副斜齿轮与所述升降传动主斜齿轮匹配啮合；所述升降传动蜗轮匹配位于所述升降传动蜗杆的下方，其轴心匹配安装有蜗轮轴；所述蜗轮轴的一端穿过所述升降传动蜗轮且穿出端通过轴承匹配安装有第一支座，另一端穿过所述升降传动蜗轮且穿出端通过轴承匹配安装有第二支座；所述滚筒匹配安装在位于所述升降传动蜗轮与第二支座之间的所述涡轮轴上；所述定滑轮匹配安装于所述箱体的下部内侧；所述钢丝绳的一端缠绕在所述滚筒上，另一端匹配穿过所述定滑轮且末端与所述机械手抓取机构的上部匹配连接。
所述辅助扫地机器人扫楼梯的设备，其中：所述机械手抓取机构包括支撑架、安装台、机械手驱动电机、连杆和机械抓手；所述支撑架连接于所述钢丝绳的末端且底部竖直连接有推杆；所述推杆的下端杆体背向所述支撑架一侧弯折且形成有弯折部；所述安装台成水平活动安装于所述推杆的顶端至弯折部之间的杆体上；所述安装台的中部沿竖直方向贯通开设有螺纹孔，底部设有连接座；所述机械手驱动电机通过电机支撑架匹配安装于所述推杆的下端杆体上，其动力输出端匹配连接有传动螺杆；所述传动螺杆竖直匹配穿过所述螺纹孔并与所述螺纹孔之间通过螺纹配合连接；所述连杆竖直铰接于所述连接座上；所述机械抓手的顶部一侧与所述连杆的底端匹配铰接，顶部另一侧与所述推杆的底端固定连接；所述机械手驱动电机的动力输出轴在旋转过程中带动所述传动螺杆旋转，所述传动螺杆通过与所述螺纹孔的配合来带动所述安装台上下位移，所述安装台在上下位移过程中带动所述连杆一起上下运动，所述连杆在上下运动过程中带动所述机械抓手实现抓取或松开动作。
所述辅助扫地机器人扫楼梯的设备，其中：所述设备还包括电控系统；所述电控系统包括MCU处理器、电源转换模块、红外探测模块和电机驱动模块；所述MCU处理器分别与所述电源转换模块、红外探测模块和电机驱动模块电连接；所述MCU处理器还电连接所述嵌套驱动电机；所述电机驱动模块分别与所述机械手驱动电机和升降电动机电连接；所述红外探测模块布置在所述电机支撑架的下部。
所述辅助扫地机器人扫楼梯的设备，其中：所述电机驱动模块的电路由三极管Q1～Q4、二极管D1～D4和电阻R15～R18组成；所述三极管Q1和Q3均为PNP型三极管，所述三极管Q2和Q4均为NPN型三极管；
所述三极管Q1的基极连接所述电阻R18一端，所述电阻R18另一端连接有第二I/O口并通过所述第二I/O口与所述MCU处理器对应的I/O口匹配连接；所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极连接所述三极管Q2的发射极；所述二极管D4的阳极端连接所述三极管Q1的发射极，阴极端连接所述三极管Q1的集电极；
所述三极管Q2的基极连接所述电阻R15一端，所述电阻R15的另一端连接有第一I/O口；所述第一I/O口与所述MCU处理器对应的I/O口匹配连接；所述三极管Q2的集电极连接电源VCC；所述二极管D2的阳极端连接所述三极管Q2的发射极，阴极端连接所述三极管Q2的集电极；
所述三极管Q3的基极连接所述电阻R17一端，所述电阻R17另一端连接有第四I/O口并通过所述第四I/O口连接所述升降电动机的I/O口；所述三极管Q3的发射极连接所述三极管Q4的集电极，所述三极管Q3的集电极接地；所述二极管D3的阳极端连接所述三极管Q3的集电极，阴极端连接所述三极管Q3的发射极；
所述三极管Q4的基极连接所述电阻R16一端，所述电阻R16另一端连接有第三I/O口并通过所述第三I/O口与所述机械手驱动电机的I/O口连接；
所述三极管Q4的发射极连接电源VCC；所述二极管D1的阳极端连接所述三极管Q4的集电极，阴极端所述三极管Q4的发射极；所述升降电动机和机械手驱动电机的一端均连接于所述三极管Q1的集电极与所述三极管Q2的发射极之间的连接点，所述升降电动机和机械手驱动电机驱动电机M的另一端均连接于所述三极管Q3的发射极与所述三极管Q4的集电极之间的连接点。
所述辅助扫地机器人扫楼梯的设备，其中：所述电源转换模块的电路由芯片U1、极性电容C1和C2、电容C3～C9、二极管D1、发光二极管D5、电阻R1组成；所述芯片U1的型号为LM2596S-5.0；所述芯片U1的管脚GND、管脚ON/OFF和管脚TAB均接地，所述芯片U1的管脚VIN连接电源+VCC，所述芯片U1的管脚OUT连接5V电源；所述极性电容C1的正极端连接所述芯片U1的管脚VIN，负极端连接所述芯片U1的管脚GND和管脚ON/OFF；所述发光二极管D5的阴极端连接所述芯片U1的管脚TAB，阳极端连接所述电阻R1一端；所述电阻R1另一端分别连接所述芯片U1的管脚FB和管脚OUT；所述二极管D1的阳极端接地，阴极端连接所述芯片U1的管脚OUT；所述极性电容C2的正极端连接所述芯片U1的管脚OUT，负极端接地；所述电容C3～C9彼此之间并联连接，所述电容C3～C9的并联体串接于所述芯片U1的管脚OUT与5V电源之间。
所述辅助扫地机器人扫楼梯的设备，其中：所述轨道机构还包括顺着楼梯的扶手长度方向布设齿条；所述嵌套装置还包括嵌套外壳和嵌套齿轮；所述嵌套外壳匹配套设于楼梯的扶手上；所述嵌套驱动电机的动力输出轴伸入所述嵌套外壳内部且匹配安装有所述嵌套齿轮；所述嵌套驱动电机的动力输出轴通过所述嵌套齿轮与所述齿条匹配啮合。
有益效果：
本发明辅助扫地机器人扫楼梯的设备结构设计合理、紧凑，使用简单便利，能够实现扫地机器人的爬楼梯功能；采用紧靠楼梯扶手的轨道式布局，合理利用空间，在窄小的楼梯上不会占用日常上下楼梯的位置，一经安装好后便不用拆卸，便于消费者使用；轨道机构用齿轮齿条机构代替车轮子，传递运动可靠，结构紧凑，尺寸较小，适应于节省空间时的使用，并且齿轮齿条机构使用时效率高，为机器人提供高效的运动；用机械手抓取机构代替电磁式吸盘抓取清扫机器人，更为准确稳定地协助机器人上下台阶，并且在使用中所需动力小，节省动力消耗；通过机械手升降机构完成机械手抓取机构的上下运动，结构简单，操作方便，使用成本低，可以减少整个机器人的成本，降低价格，适用于普通消费者；机械手升降机构上增设了红外探测模块，红外探测模块布置在电机支撑架的下部，用于检测扫地机器人的位置，当扫地机器人位于机械抓手正下方时，机械手驱动电机和升降电动机控制机械抓手的张开与闭合以及机械手升降机构的升降工作；机械抓手上方的空心管可以有效地提高钢丝绳的稳定性，减小其左右晃动对扫地机器人的损伤。
附图说明
图1为本发明辅助扫地机器人扫楼梯的设备安装在楼梯扶手上的结构示意图；
图2为本发明辅助扫地机器人扫楼梯的设备的结构示意图；
图3为本发明辅助扫地机器人扫楼梯的设备的嵌套装置的结构示意图；
图4为本发明辅助扫地机器人扫楼梯的设备的电控系统连接原理图；
图5为本发明辅助扫地机器人扫楼梯的设备的电控系统的电源系统稳压模块的电路图；
图6为本发明辅助扫地机器人扫楼梯的设备的电控系统的的电机驱动电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但并不作为对本发明限制的依据。
如图1至3所示，本发明辅助扫地机器人扫楼梯的设备，包括轨道机构1、箱体2、机械手升降机构3、机械手抓取机构4和电控系统。
该轨道机构1安装在楼梯的扶手上，其包括齿条11和嵌套装置12。该齿条11顺着楼梯的扶手长度方向布设。该嵌套装置12匹配安装于该齿条11上。该嵌套装置包括嵌套外壳121、嵌套驱动电机122和嵌套齿轮123；该嵌套外壳121匹配套设于楼梯的扶手上且底部外侧竖直连接有空心管124，该空心管124的底端通过法兰与箱体2的上部匹配连接；该嵌套驱动电机122固定安装于该嵌套外壳121的上部外侧且与电控系统电连接；该嵌套驱动电机122的动力输出轴伸入嵌套外壳121内部且匹配安装有嵌套齿轮123；该嵌套驱动电机122的动力输出轴通过嵌套齿轮123与布设在楼梯的扶手上的齿条11匹配啮合。
该箱体2内部具有容置容置空间，其底部开设有一个用来通过钢丝绳的通孔；该箱体2的底部外侧在通孔处匹配竖直固设有箱体连接管21，该箱体连接管21的下端通过法兰连接有空心管22。
该机械手升降机构3匹配安装于该箱体2内部，其包括升降电动机31、升降传动主斜齿轮32、升降传动蜗杆33、升降传动副斜齿轮34、升降传动蜗轮35、滚筒36、定滑轮37和钢丝绳；该升降传动主斜齿轮32、升降传动蜗杆33、升降传动副斜齿轮34和升降传动蜗轮35组成了升降传动机构；该滚筒36、定滑轮37和钢丝绳组成了升降卷扬机构。
该升降电动机31匹配安装于箱体2一侧内壁上且与电控系统电连接，该升降电动机31的动力输出端安装有动力输出轴311，该动力输出轴的两端轴体上匹配安装有一对轴承座312，该轴承座312固定在该箱体2的后侧内壁。升降传动主斜齿轮32匹配安装于动力输出轴311的末端。该升降传动蜗杆33的两端通过一对第二轴承座331匹配安装于该箱体2的上侧内壁。升降传动蜗杆33的轴心与升降传动主斜齿轮32轴心在空间上成垂直相交进行啮合传动；其中，升降传动蜗杆33靠近升降传动主斜齿轮32的一端还匹配安装有升降传动副斜齿轮34；该升降传动副斜齿轮34与升降传动主斜齿轮32匹配啮合。该升降传动蜗轮35匹配位于该升降传动蜗杆33的下方，其轴心匹配安装有蜗轮轴351；该蜗轮轴351的一端穿过升降传动蜗轮35且穿出端通过轴承匹配安装有第一支座352，另一端穿过升降传动蜗轮35且穿出端通过轴承匹配安装有第二支座353。该滚筒36匹配安装在位于升降传动蜗轮35与第二支座353之间的涡轮轴351上。该定滑轮37具有三组，其中一组匹配安装在该箱体2下部内侧，另外两组匹配安装于该箱体2下部的空心管22的底端内壁。该钢丝绳一端缠绕在滚筒36上，另一端匹配穿过定滑轮37且端部连接有连接杆38；该连接杆38的末端与机械手抓取机构4的上部连接。
该机械手抓取机构4安装于该机械手升降机构3的下部，其包括支撑架41、安装台42、机械手驱动电机43、连杆44和机械抓手45。该支撑架41通过法兰411安装于该机械手升降机构3的连接杆38末端，其底部成120°夹角均匀竖直布设有三个推杆412；该三个推杆412的下端均背向支撑架41一侧弯折且形成有弯折部。该安装台42成水平活动安装于该三个推杆412的上端杆体上，其可沿三个推杆412的顶端至弯折部之间的杆体上下移动；该安装台42的中部沿竖直方向贯通开设有螺纹孔，底部成120°夹角均匀布设有三个连接座421。机械手驱动电机43通过电机支撑架431匹配安装于该三个推杆412的下端，其与电控系统连接且动力输出端匹配连接有传动螺杆432；该传动螺杆432竖直匹配穿过安装台42中部的螺纹孔并与螺纹孔之间通过螺纹配合连接。该连杆44具有三个且分别竖直铰接于该安装台42底部的三个连接座421上。该机械抓手45具有三个且成120°夹角均匀分布，每个机械抓手45的顶部一侧与对应的连杆44的底端匹配铰接，每个机械抓手45的顶部另一侧与推杆412的底端固定连接。该机械手驱动电机43的动力输出轴在旋转过程中带动传动螺杆432旋转，传动螺杆432通过与安装台42中部的螺纹孔的配合来带动安装台42上下位移，该安装台42在上下位移过程中带动三个连杆44一起上下运动，三个连杆44在上下运动过程中带动三个机械抓手45实现抓取或松开动作。
如图4所示，该电控系统包括MCU处理器、电源转换模块、红外探测模块和电机驱动模块；该MCU处理器的型号为stm32f407VET6开发版，其分别与电源转换模块、红外探测模块和电机驱动模块电连接；该电机驱动模块分别与升降电动机31和机械手驱动电机43电连接；该嵌套驱动电机122与电控系统的MCU处理器对应的I/O口连接，用于接受来自MCU处理器的脉冲信号，实现驱动电机122的运动；该红外探测模块布置在电机支撑架的下部。
如图5所示，该电机驱动模块的电路由三极管Q1～Q4、二极管D1～D4和电阻R15～R18组成；该三极管Q1和Q3均为PNP型三极管，该三极管Q2和Q4均为NPN型三极管；该二极管D1～D4的型号均为SOD-123；该电阻R15～R18的电阻值均为510Ω。该三极管Q1的基极连接电阻R18并通过电阻R18连接有第二I/O口；该第二I/O口与MCU处理器对应的I/O口匹配连接，用于接收MCU处理器的命令，该三极管Q1的发射极接地，该三极管Q1的集电极连接三极管Q2的发射极；该二极管D4的阳极端连接三极管Q1的发射极，阴极端连接三极管Q1的集电极。该三极管Q2的基极连接电阻R15并通过电阻R15连接有第一I/O口；该第一I/O口与MCU处理器对应的I/O口匹配连接，用于接收MCU处理器的命令；该三极管Q2的集电极连接电源VCC；该二极管D2的阳极端连接三极管Q2的发射极，阴极端连接三极管Q2的集电极。该三极管Q3的基极连接电阻R17并通过电阻R17连接有第四I/O口，该第四I/O口连接到升降电动机31的I/O口连接，用于控制升降电动机31；该三极管Q3的发射极连接三极管Q4的集电极，该三极管Q3的集电极接地；该二极管D3的阳极端连接三极管Q3的集电极，阴极端连接三极管Q3的发射极。该三极管Q4的基极连接电阻R16并通过电阻R16连接有第三I/O口；该第三I/O口与机械手驱动电机43的I/O口连接，用于控制该机械手驱动电机43；该三极管Q4的发射极连接电源VCC；该二极管D1的阳极端连接三极管Q4的集电极，阴极端三极管Q4的发射极。驱动电机M的一端连接于三极管Q1的集电极与三极管Q2的发射极之间的连接点，驱动电机M的另一端连接于三极管Q3的发射极与三极管Q4的集电极之间的连接点；这里的驱动电机M包括升降电动机31和机械手驱动电机43。
如图6所示，该电源转换模块的电路由芯片U1、极性电容C1和C2、电容C3～C9、二极管D1、发光二极管D5、电阻R1组成；该芯片U1的型号为LM2596S-5.0，该电容C1的电容值为680uF，该电容C2的电容值为220uF，电阻R1的电阻值为1KQ。该芯片U1的管脚GND、管脚ON/OFF和管脚TAB均接地，该芯片U1的管脚VIN连接电源+VCC，该芯片U1的管脚OUT连接5V电源；该极性电容C1的正极端连接该芯片U1的管脚VIN，负极端连接芯片U1的管脚GND和管脚ON/OFF；该发光二极管D5的阴极端连接芯片U1的管脚TAB，阳极端连接电阻R1一端；该电阻R1另一端分别连接芯片U1的管脚FB和管脚OUT；该二极管D1的阳极端接地，阴极端连接芯片U1的管脚OUT；该极性电容C2的正极端连接芯片U1的管脚OUT，负极端接地；该电容C3～C9彼此并联连接，该电容C3～C9的并联体串接于芯片U1的管脚OUT与5V电源之间。
本发明结构设计合理、紧凑，使用简单便利，能够实现扫地机器人的爬楼梯功能，还能够使扫地机器人爬楼过程中左右移动清扫楼梯。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种辅助扫地机器人扫楼梯的设备，其特征在于：所述设备包括轨道机构、箱体、机械手升降机构和机械手抓取机构；
所述轨道机构安装在楼梯的扶手上且包括嵌套装置；所述嵌套装置匹配安装于楼梯的扶手上且设有嵌套驱动电机；所述嵌套装置在所述嵌套驱动电机驱动下沿楼梯的扶手长度方向位移；
所述箱体固定连接于所述嵌套装置的下部；
所述机械手升降机构匹配安装于所述箱体内部且包括升降电动机；所述升降电动机的动力输出端连接有升降传动机构并通过所述升降传动机构连接有升降卷扬机构；
所述机械手抓取机构匹配安装于所述升降卷扬机构的下部且用于抓取扫地机器人；所述升降电动机通过驱动所述升降卷扬机构动作来带动所述机械手抓取机构实现升降。
2.如权利要求1所述的辅助扫地机器人扫楼梯的设备，其特征在于：所述升降传动机构由升降传动主斜齿轮、升降传动蜗杆、升降传动副斜齿轮和升降传动蜗轮组成；所述升降卷扬机构由滚筒、定滑轮和钢丝绳组成；
所述升降电动机的动力输出端安装有动力输出轴，所述动力输出轴的两端匹配安装有一对轴承座并通过一对所述轴承座固定在所述箱体的后侧内壁；所述升降传动主斜齿轮匹配安装于所述动力输出轴的末端；所述升降传动蜗杆的两端通过一对第二轴承座匹配安装于所述箱体的上侧内壁；所述升降传动蜗杆靠近所述升降传动主斜齿轮的一端匹配安装有升降传动副斜齿轮；所述升降传动副斜齿轮与所述升降传动主斜齿轮匹配啮合；所述升降传动蜗轮匹配位于所述升降传动蜗杆的下方，其轴心匹配安装有蜗轮轴；所述蜗轮轴的一端穿过所述升降传动蜗轮且穿出端通过轴承匹配安装有第一支座，另一端穿过所述升降传动蜗轮且穿出端通过轴承匹配安装有第二支座；
所述滚筒匹配安装在位于所述升降传动蜗轮与第二支座之间的所述涡轮轴上；所述定滑轮匹配安装于所述箱体的下部内侧；所述钢丝绳的一端缠绕在所述滚筒上，另一端匹配穿过所述定滑轮且末端与所述机械手抓取机构的上部匹配连接。
3.如权利要求2所述的辅助扫地机器人扫楼梯的设备，其特征在于：所述机械手抓取机构包括支撑架、安装台、机械手驱动电机、连杆和机械抓手；
所述支撑架连接于所述钢丝绳的末端且底部竖直连接有推杆；所述推杆的下端杆体背向所述支撑架一侧弯折且形成有弯折部；
所述安装台成水平活动安装于所述推杆的顶端至弯折部之间的杆体上；所述安装台的中部沿竖直方向贯通开设有螺纹孔，底部设有连接座；
所述机械手驱动电机通过电机支撑架匹配安装于所述推杆的下端杆体上，其动力输出端匹配连接有传动螺杆；所述传动螺杆竖直匹配穿过所述螺纹孔并与所述螺纹孔之间通过螺纹配合连接；
所述连杆竖直铰接于所述连接座上；所述机械抓手的顶部一侧与所述连杆的底端匹配铰接，顶部另一侧与所述推杆的底端固定连接；
所述机械手驱动电机的动力输出轴在旋转过程中带动所述传动螺杆旋转，所述传动螺杆通过与所述螺纹孔的配合来带动所述安装台上下位移，所述安装台在上下位移过程中带动所述连杆一起上下运动，所述连杆在上下运动过程中带动所述机械抓手实现抓取或松开动作。
4.如权利要求3所述的辅助扫地机器人扫楼梯的设备，其特征在于：所述设备还包括电控系统；所述电控系统包括MCU处理器、电源转换模块、红外探测模块和电机驱动模块；所述MCU处理器分别与所述电源转换模块、红外探测模块和电机驱动模块电连接；所述MCU处理器还电连接所述嵌套驱动电机；所述电机驱动模块分别与所述机械手驱动电机和升降电动机电连接；所述红外探测模块布置在所述电机支撑架的下部。
5.如权利要求4所述的辅助扫地机器人扫楼梯的设备，其特征在于：所述电机驱动模块的电路由三极管Q1～Q4、二极管D1～D4和电阻R15～R18组成；所述三极管Q1和Q3均为PNP型三极管，所述三极管Q2和Q4均为NPN型三极管；
所述三极管Q1的基极连接所述电阻R18一端，所述电阻R18另一端连接有第二I/O口并通过所述第二I/O口与所述MCU处理器对应的I/O口匹配连接；所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极连接所述三极管Q2的发射极；所述二极管D4的阳极端连接所述三极管Q1的发射极，阴极端连接所述三极管Q1的集电极；
所述三极管Q2的基极连接所述电阻R15一端，所述电阻R15的另一端连接有第一I/O口；所述第一I/O口与所述MCU处理器对应的I/O口匹配连接所述三极管Q2的集电极连接电源VCC；所述二极管D2的阳极端连接所述三极管Q2的发射极，阴极端连接所述三极管Q2的集电极；
所述三极管Q3的基极连接所述电阻R17一端，所述电阻R17另一端连接有第四I/O口并通过所述第四I/O口连接所述升降电动机的I/O口；所述三极管Q3的发射极连接所述三极管Q4的集电极，所述三极管Q3的集电极接地；所述二极管D3的阳极端连接所述三极管Q3的集电极，阴极端连接所述三极管Q3的发射极；
所述三极管Q4的基极连接所述电阻R16一端，所述电阻R16另一端连接有第三I/O口并通过所述第三I/O口与所述机械手驱动电机的I/O口连接；
所述三极管Q4的发射极连接电源VCC；所述二极管D1的阳极端连接所述三极管Q4的集电极，阴极端所述三极管Q4的发射极；所述升降电动机和机械手驱动电机的一端均连接于所述三极管Q1的集电极与所述三极管Q2的发射极之间的连接点，所述升降电动机和机械手驱动电机驱动电机M的另一端均连接于所述三极管Q3的发射极与所述三极管Q4的集电极之间的连接点。
6.如权利要求4所述的辅助扫地机器人扫楼梯的设备，其特征在于：所述电源转换模块的电路由芯片U1、极性电容C1和C2、电容C3～C9、二极管D1、发光二极管D5、电阻R1组成；所述芯片U1的型号为LM2596S-5.0；
所述芯片U1的管脚GND、管脚ON/OFF和管脚TAB均接地，所述芯片U1的管脚VIN连接电源+VCC，所述芯片U1的管脚OUT连接5V电源；所述极性电容C1的正极端连接所述芯片U1的管脚VIN，负极端连接所述芯片U1的管脚GND和管脚ON/OFF；所述发光二极管D5的阴极端连接所述芯片U1的管脚TAB，阳极端连接所述电阻R1一端；所述电阻R1另一端分别连接所述芯片U1的管脚FB和管脚OUT；所述二极管D1的阳极端接地，阴极端连接所述芯片U1的管脚OUT；所述极性电容C2的正极端连接所述芯片U1的管脚OUT，负极端接地；所述电容C3～C9彼此之间并联连接，所述电容C3～C9的并联体串接于所述芯片U1的管脚OUT与5V电源之间。
7.如权利要求1所述的辅助扫地机器人扫楼梯的设备，其特征在于：所述轨道机构还包括顺着楼梯的扶手长度方向布设齿条；所述嵌套装置还包括嵌套外壳和嵌套齿轮；所述嵌套外壳匹配套设于楼梯的扶手上；所述嵌套驱动电机的动力输出轴伸入所述嵌套外壳内部且匹配安装有所述嵌套齿轮；所述嵌套驱动电机的动力输出轴通过所述嵌套齿轮与所述齿条匹配啮合。
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