CN111232085A - 一种伸缩腿式爬楼机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种伸缩腿式爬楼机，涉及爬楼机技术领域。其中，这种伸缩腿式爬楼机包含：用以站人或放置物品的踏板机构、用以驱动踏板机构在路面平移的平移机构、用以驱动踏板机构升高和平移的摆臂机构、用以控制平移机构和摆臂机构运动的控制机构。摆臂机构包括位于踏板两侧的一对支撑座，和用以铰接支撑座和踏板机构的一对第一伸缩件和一对第二伸缩件。第一伸缩件和第二伸缩件能够以相同的速度伸长，以使踏板机构竖直升高，第一伸缩件和第二伸缩件能够以不同的速度伸长，使踏板机构能够水平向前移动，以进入高一阶的台阶。本发明的伸缩腿式爬楼机，爬楼时与楼梯的接触面积较大，因此能够很好的防止上下楼过程中打滑。

Description

一种伸缩腿式爬楼机

技术领域

本发明涉及爬楼机领域，具体而言，涉及一种伸缩腿式爬楼机。

背景技术

目前爬楼机多为履带式或大小轮组合的方式，履带结构在上下楼过程中由于与楼梯台阶边缘接触面积太小，强度差容易打滑，大小轮组合式的爬楼机由于轮子不具有止转功能，因此在下楼过程中亦存在惯性原因打滑，存在严重的安全隐患，有鉴于此，发明人在研究了现有的技术后特提出本申请。

发明内容

本发明提供了一种伸缩腿式爬楼机，旨在改善现有爬楼机上下楼过程中容易打滑的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种伸缩腿式爬楼机，其能够爬楼梯，其包含：

踏板机构，用以站人或放置物品；

平移机构，其包括配置于所述踏板机构下方，且能够与地面接触，以使踏板机构水平移动的驱动组件；

摆臂机构，其铰接于所述踏板机构，所述摆臂机构包括上端分别铰接于所述踏板机构两侧的一对第一伸缩件和一对第二伸缩件，以及分别铰接于位于踏板机构同一侧的一所述第一伸缩件和一所述第二伸缩件的一对支撑座；

控制机构，所述驱动组件、第一伸缩件，以及第二伸缩件均电连接于所述控制机构；

所述第一伸缩件和所述第二伸缩件能够以相同的速度伸长，以使所述踏板机构竖直升高，所述第一伸缩件和所述第二伸缩件能够以不同的速度伸长，使所述踏板机构能够水平向前移动，以进入高一阶的台阶。

作为进一步优化，所述伸缩腿式爬楼机还包含：升降机构，其电连接于所述控制机构用以辅助踏板机构升高，所述升降机构包括竖直配置于所述踏板机构两侧的一对第三伸缩件和一对第四伸缩件，以及配置于所述第三伸缩件和所述第四伸缩件端部的支撑块。

作为进一步优化，所述踏板机构包括用以站人或放置物品的平板、配置于所述平板两侧且自所述平板向上延伸的一对连接件，以及分别配置于一对所述连接件的一对转轴，位于所述平板同一侧的所述第一伸缩件和所述第二伸缩件分别铰接于所述转轴。

作为进一步优化，所述踏板机构还包括用以连接一对所述转轴的扶手，所述扶手呈“U”形，所述转轴不可转动地配置于所述连接件，以使所述扶手无法摆动。

作为进一步优化，所述第一伸缩件和所述第二伸缩件铰接于所述转轴，且铰接的轴线相重合。

作为进一步优化，所述摆臂机构还包括可转动的配置于转轴的主动齿轮、固定于第一伸缩件且与所述主动齿轮相啮合的从动齿轮，以及配置于所述转轴且传动连接于所述主动齿轮的电机；所述电机能够驱动所述主动齿轮转动，以使所述从动齿轮绕所述主动齿轮旋转，并带动所述第一伸缩件转动。

作为进一步优化，所述升降机构还包括配置于所述第三伸缩件底部侧面，且向后延伸的防倾块，用以防止所述伸缩腿式爬楼机向后倾倒。

作为进一步优化，每个所述第三伸缩件和所述第四伸缩件的端部侧面均配置有一对所述支撑块，所述支撑块(15)向后延伸，用以防止所述伸缩腿式爬楼机向后倾倒。

作为进一步优化，所述第一伸缩件、所述第二伸缩件、所述第三伸缩件，以及所述第四伸缩件为电动推杆，所述驱动组件为分别配有安装座的多个电动轮；所述驱动组件将配置于所述平板的底面，所述平板呈矩形且四角处设置有用以安装所述第三伸缩件和所述第四伸缩件的缺口，所述转轴自所述连接件向所述平板的两侧外延伸用以铰接位于所述平板同一侧的所述第一伸缩件和所述第二伸缩件。

作为另一种优化，所述升降机构不再配置有所述支撑块，所述驱动组件为分别配置有安装座的多个电动轮，且多个所述电动轮分别布设于一对所述第三伸缩件和一对所述第四伸缩件的底部。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：本发明的伸缩腿式爬楼机，爬楼时与楼梯的接触面积较大，因此能够很好的防止上下楼过程中打滑，大大提升了使用者的使用体验，具有很好的实际意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明一实施例，伸缩腿式爬楼机在第一视角下的轴测图；

图2是本发明一实施例，伸缩腿式爬楼机在第二视角下的轴测图；

图3是本发明一实施例，伸缩腿式爬楼机在第三视角下的轴测爆炸图；

图4至11是本发明一实施例，伸缩腿式爬楼机在第二视角下的上楼步骤分解图(反序则为下楼步骤分解图)；

图中标记：1-控制机构；2-摆臂机构；3-升降机构；4-踏板机构；5-平移机构；6-楼梯；7-电机；8-主动齿轮；9-从动齿轮；10-第二伸缩件；11-第一伸缩件；12-支撑座；13-第四伸缩件；14-第三伸缩件；15-支撑块；16-防倾块；17-安装座；18-电动轮；19-转轴；20-扶手；21-连接件；22-平板。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

由图1至图3所示，在本实施例中，一种伸缩腿式爬楼机，其能够爬楼梯6，其包含：

踏板机构4，其包括用以站人或放置物品的平板22、配置于平板22两侧且自平板22向上延伸的一对连接件21、不可转动的配置于连接件21且用以铰接位于平板22一侧第一伸缩件11和第二伸缩件10的一对转轴19，以及用以连接一对转轴19且呈“U”形的扶手20。上述平板22、连接件21、转轴19，以及扶手20均为固定连接，相互之间不可活动。平板22四角处设置有缺口的矩形板，其上表面的中部位置为平整的放置部，放置部与两侧的缺口之间还分别设置有一对第一凸起。踏板机构4具有四个连接件21，四个连接件21的一端分别固定在平板22的四个第一凸起上，并向上延伸，相邻一侧的两个连接件21的另一端固定在转轴19上，使转轴19、连接件21、平板22之间呈三角形的稳定连接结构。转轴19从连接件21处向远离踏板的方向延伸，并设置有铰接部。扶手20具体呈“冂”形的杆状几何体，与转轴19一体为一体设计，形成两端同轴中间弯折向外凸的杆状几何体。其中扶手20凸的方向为前进方向，凸起一侧为前方。

平移机构5，其包括配置于平板22下方能够与地面接触，并驱动踏板机构4沿着地面水平移动的驱动组件。该驱动组件为四个配有安装座17的电动轮18，安装座17可拆卸的配置于平板22的下表面。

摆臂机构2，其包括上端分别铰接于一对转轴19的一对第一伸缩件11和一对第二伸缩件10，以及位于平板22两侧的支撑座12。位于踏板同一侧的一第一伸缩件11和一第二伸缩件10的下端分别铰接于支撑座12，支撑座12的长度大致与平板22的宽度相同，转轴19、第一伸缩件11、第二伸缩件10，以及支撑座12之间铰接形成三角形的稳定结构，通过第一伸缩件11和第二伸缩件10的伸缩来改变该三角形的形状，以使踏板机构4上下或前后活动。其中一对第一伸缩件11位于后方，一对第二伸缩件10位于前方。具体地，摆臂机构2还包括可转动的配置于转轴19的主动齿轮8、固定于第一伸缩件11侧面且与主动齿轮8相啮合的从动齿轮9，以及配置于扶手20且传动连接于主动齿轮8的电机7。电机7能够驱动主动齿轮8转动，以使从动齿轮9绕主动齿轮8旋转，并带动第一伸缩件11转动。

升降机构3，用以辅助踏板机构4升高，其包括分别竖直配置于平板22的四个缺口的一对第三伸缩件14和一对第四伸缩件13，以及配置于第三伸缩件14和第四伸缩件13端部的支撑块15。一对第三伸缩件14配置于平板22后方的两个缺口，一对第四伸缩件13配置于平板22前方的两个缺口。第三伸缩件14和第四伸缩件13的底部的左右两侧均配置有一支撑块15，左右两侧的支撑块15通过贯穿伸缩件端部的铰接轴铰接与伸缩件，在其他实施例中支撑块15还可通过焊接，螺栓连接等方式固定配置在所述第三伸缩件14和第四伸缩件13的底部的左右两侧，且支撑块可以向后延伸，防止所述伸缩腿式爬楼机向后倾倒。升降机构3还包括配置于第三伸缩件14后侧面，且向后延伸的防倾块16，用以防止伸缩腿式爬楼机向后倾倒。其中第一伸缩件11、第二伸缩件10、第三伸缩件14，以及第四伸缩件13缩回时，支撑座12、支撑块15和防倾块16的底面均高于电动轮18的最低点2-10mm，优选为3mm。

控制机构1，其包括配置于平板22和连接件21所围成的三角形结构的镂空位置的电池和控制器，以及配置于踏板机构4和/或平移机构5用以检测踏板机构4与台阶的水平距离、竖直距离的传感器。第一伸缩件11、第二伸缩件10、第三伸缩件14、第四伸缩件13、电机7、电动轮18，以及传感器均电连接于控制器。具体地，第一伸缩件11、第二伸缩件10、第三伸缩件14，以及第四伸缩件13为电动推杆，电机7为伺服电机7。

当第一伸缩件11和第二伸缩件10以相同的速度伸长时，踏板机构4竖直升高，当第一伸缩件11和第二伸缩件10能够以不同的速度伸长时，踏板机构4能够水平向前移动，以进入高一阶的台阶。其中，当使用第一伸缩件11和第二伸驱动踏板机构4水平向前移动时，第一伸缩件11和第二伸缩件10的伸长速度关系可以通过三角函数求得，在此不再赘述。根据传感器检测并反馈的信号来控制第一伸缩件11、第二伸缩件10、第三伸缩件14、第四伸缩件13、电机7以及电动轮18的先后运动顺序，是本领域技术人员的常规技术手段，在此不再赘述。

由图4至图11所示为伸缩腿式爬楼机上楼时的具体步骤。具体地：

1、踏板机构4升高：图4所示，第三伸缩件14和第四伸缩件13伸长，使得平移机构5的底部与高一阶的台阶平面平齐。图5所示，第一伸缩件11和第二伸缩件10伸长接触地板，上楼时第一伸缩件11、第二伸缩件10、第三伸缩件14，以及第四伸缩件13可以同时伸长，以减小单个电动推杆所需要的功率，当然也可以由第一伸缩件11和第二伸缩件10，或第三伸缩件14和第四伸缩件13先伸长，同样可以起到使踏板机构4升高的效果，只要最终进入图6所示的，第一伸缩件11和第二伸缩件10伸长接触到地板使平移机构5的底面与高一阶的台阶平面平齐，第三伸缩件14伸长使配置于第三伸缩件14的支撑块15和防倾块16离地2mm，同时第四伸缩件13缩回使配置于第四伸缩件13的支撑块15和防倾块16高于高一阶的台阶平面5mm。

2、踏板机构4平移：图7所示，第一伸缩件11和第二伸缩件10以不同的速度伸长，使得踏板机构4平移，当第三伸缩件14靠近台阶竖直平面时，第三伸缩件14缩回使配置于第三伸缩件14的支撑块15和防倾块16高于高一阶的台阶平面5mm，变成图8所示的状态。第一伸缩件11和第二伸缩件10进一步驱动踏板机构4平移，进入图9的状态。

3、收摆臂：第一伸缩件11和第二伸缩件10以不同的速度缩短，使支撑座12升高变成图10的状态，再进一步缩短至第一伸缩件11和第二伸缩件10为相同长度，变成图11的状态。电机7、主动齿轮8，以及从动齿轮9在收摆臂过程中起到助力作用。

上述三个步骤反之则为下楼梯6的步骤，下楼梯6时可以直接反向运动下楼，也可以上到上一层楼后通过平移机构5，使伸缩腿式爬楼机转动180度掉头后再下楼。

在另一实施例中,升降机构3不再配置有支撑块15，驱动组件直接配置在升降机构3底部。即四个带安装座17的电动轮18直接安装在一对第三伸缩件14和一对第四伸缩件13的底部，并且将支撑块15和防倾块16配置在电动轮18的左右侧面和后面，使得本发明的伸缩腿式爬楼机在爬坡时能够保持平板22水平，以适应更多种类的路面，具有很好的实际意义。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种伸缩腿式爬楼机，其能够爬楼梯(6)，其特征在于，包含：

踏板机构(4)，用以站人或放置物品；

平移机构(5)，其包括配置于所述踏板机构(4)下方，且能够与地面接触，以使踏板机构(4)水平移动的驱动组件；

摆臂机构(2)，其铰接于所述踏板机构(4)，所述摆臂机构(2)包括上端分别铰接于所述踏板机构(4)两侧的一对第一伸缩件(11)和一对第二伸缩件(10)，以及分别铰接于位于踏板机构(4)同一侧的一所述第一伸缩件(11)和一所述第二伸缩件(10)的一对支撑座(12)；

控制机构(1)，所述驱动组件、第一伸缩件(11)，以及第二伸缩件(10)均电连接于所述控制机构(1)；

所述第一伸缩件(11)和所述第二伸缩件(10)能够以相同的速度伸长，以使所述踏板机构(4)竖直升高，所述第一伸缩件(11)和所述第二伸缩件(10)能够以不同的速度伸长，使所述踏板机构(4)能够水平向前移动，以进入高一阶的台阶。

2.根据权利要求1所述的一种伸缩腿式爬楼机,其特征在于,还包含：

升降机构(3)，其电连接于所述控制机构(1)用以辅助踏板机构(4)升高，所述升降机构(3)包括竖直配置于所述踏板机构(4)两侧的一对第三伸缩件(14)和一对第四伸缩件(13)，以及配置于所述第三伸缩件(14)和所述第四伸缩件(13)端部的支撑块(15)。

3.根据权利要求2所述的一种伸缩腿式爬楼机,其特征在于,所述踏板机构(4)包括用以站人或放置物品的平板(22)、配置于所述平板(22)两侧且自所述平板(22)向上延伸的一对连接件(21)，以及分别配置于一对所述连接件(21)的一对转轴(19)，位于所述平板(22)同一侧的所述第一伸缩件(11)和所述第二伸缩件(10)分别铰接于所述转轴(19)。

4.根据权利要求3所述的一种伸缩腿式爬楼机,其特征在于,所述踏板机构(4)还包括用以连接一对所述转轴(19)的扶手(20)，所述扶手(20)呈“U”形，所述转轴(19)不可转动地配置于所述连接件(21)，以使所述扶手(20)无法摆动。

5.根据权利要求4所述的一种伸缩腿式爬楼机,其特征在于,所述第一伸缩件(11)和所述第二伸缩件(10)铰接于所述转轴(19)，且铰接的轴线相重合。

6.根据权利要求5所述的一种伸缩腿式爬楼机,其特征在于,所述摆臂机构(2)还包括可转动的配置于转轴(19)的主动齿轮(8)、固定于第一伸缩件(11)且与所述主动齿轮(8)相啮合的从动齿轮(9)，以及配置于所述转轴(19)且传动连接于所述主动齿轮(8)的电机(7)；所述电机(7)能够驱动所述主动齿轮(8)转动，以使所述从动齿轮(9)绕所述主动齿轮(8)旋转，并带动所述第一伸缩件(11)转动。

7.根据权利要求6所述的一种伸缩腿式爬楼机,其特征在于,所述升降机构(3)还包括配置于所述第三伸缩件(14)底部侧面，且向后延伸的防倾块(16)，用以防止所述伸缩腿式爬楼机向后倾倒。

8.根据权利要求6所述的一种伸缩腿式爬楼机,其特征在于,每个所述第三伸缩件(14)和所述第四伸缩件(13)的端部侧面均配置有一对所述支撑块(15)，所述支撑块(15)向后延伸，用以防止所述伸缩腿式爬楼机向后倾倒。

9.根据权利要求3至8任一项所述的一种伸缩腿式爬楼机,其特征在于,所述第一伸缩件(11)、所述第二伸缩件(10)、所述第三伸缩件(14)，以及所述第四伸缩件(13)为电动推杆，所述驱动组件为分别配有安装座(17)的多个电动轮(18)；所述驱动组件配置于所述平板(22)的底面，所述平板(22)大致呈矩形且四角处设置有用以安装所述第三伸缩件(14)和所述第四伸缩件(13)的缺口，所述转轴(19)自所述连接件(21)向所述平板(22)的两侧外延伸用以铰接位于所述平板(22)同一侧的所述第一伸缩件(11)和所述第二伸缩件(10)。

10.根据权利要求2至8任一项所述的一种伸缩腿式爬楼机,其特征在于,所述升降机构(3)不再配置有所述支撑块(15)，所述驱动组件为分别配置有安装座(17)的多个电动轮(18)，且多个所述电动轮(18)分别布设于一对所述第三伸缩件(14)和一对所述第四伸缩件(13)的底部。

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