CN111409727A - 一种实现机器人爬楼的方法 - Google Patents

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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
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Abstract

本发明公开了一种实现机器人爬楼的方法，机器人以轮组作为行走结构，以轮组内的行星齿轮驱动前轮改变障碍力矩，配合同步动力后轮的助推作用实现爬楼，轮组以左右对称结构安装在机器人或电动轮椅上，转弯时，只需控制一侧动力轮正转，而另一侧动力轮反转即可实现灵活原地转弯。本发明能实现机器人或电动轮椅平稳小力矩爬楼梯或越障，且原地转弯灵活，地面摩擦功耗低。

Description

一种实现机器人爬楼的方法
技术领域
本发明涉及一种实现机器人爬楼的方法，属于机器人技术领域。
背景技术
随着各种机器人电动轮椅的不断发展，迫切需要一种既能在平坦地面自由行走，又能爬楼梯或台阶的结构。现有的爬楼轮组主要有行星轮翻滚式和履带式，此两种转向都不灵活，功率消耗大，且落地不平稳。
发明内容
本发明的目的在于解决当前技术中存在的问题，提供一种实现机器人爬楼的方法。
为达到上述目的，本发明所采用的技术手段是：一种实现机器人爬楼的方法，机器人以轮组作为行走结构，以轮组内的行星齿轮驱动前轮改变障碍力矩，配合同步动力后轮的助推作用实现爬楼。
进一步的，所述行星齿轮驱动前轮改变障碍力矩是指，在前轮内圈设置内齿圈和槽轮轨道，在前轮中设置与槽轮轨道通过槽轮连接的内支架，在内支架中设置与内齿圈配合的行星齿轮，前轮碰到台阶时，行星齿轮在动力驱动下，沿内齿圈上行，从而改变障碍力矩。
更进一步的，所述配合同步动力后轮的助推作用实现爬楼是指，前轮碰到台阶时，同步动力后轮驱动行星齿轮沿内齿圈上行，行星齿轮高过台阶后，前轮在推动下向台阶上翻滚，前轮滚上台阶后，行星齿轮带动动力后轮爬升台阶。
更进一步的，所述行星齿轮上设置带轮或链轮，行星齿轮转动安装在轮轴上，轮轴与内支架转动连接，动力后轮与轮轴通过连杆转动连接，且通过传动带或链与行星齿轮同步转动。
进一步的，所述轮组以左右对称结构安装在机器人或电动轮椅上，转弯时，只需控制一侧动力轮正转，而另一侧动力轮反转即可实现灵活原地转弯。
本发明的有益技术效果是：能实现机器人或电动轮椅平稳小力矩爬楼梯或越障，且原地转弯灵活，地面摩擦功耗低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
图1 本发明的结构示意图。
图中：1、槽轮，2、内支架，3、内齿圈，4、前轮，5、行星齿轮，6、轮轴，7、传动带或链，8、连杆，9、动力后轮。
具体实施方式
一种实现机器人爬楼的方法，机器人以轮组作为行走结构，以轮组内的行星齿轮驱动前轮改变障碍力矩，配合同步动力后轮的助推作用实现爬楼。
如图1所示，所述行星齿轮驱动前轮改变障碍力矩是指，在前轮4内圈设置内齿圈3和槽轮轨道，在前轮4中设置与槽轮轨道通过槽轮1连接的内支架2，在内支架2中设置与内齿圈3配合的行星齿轮5，前轮4碰到台阶时，行星齿轮5在动力驱动下，沿内齿圈3上行，从而改变障碍力矩。
所述配合同步动力后轮的助推作用实现爬楼是指，前轮4碰到台阶时，同步动力后轮9驱动行星齿轮5沿内齿圈3上行，行星齿轮5高过台阶后，前轮4在推动下向台阶上翻滚，前轮4滚上台阶后，行星齿轮5带动动力后轮9爬升台阶。
所述行星齿轮5上设置带轮或链轮，行星齿轮5转动安装在轮轴6上，轮轴6与内支架2转动连接，动力后轮9与轮轴6通过连杆8转动连接，且通过传动带或链7与行星齿轮5同步转动。
所述轮组以左右对称结构安装在机器人或电动轮椅上，转弯时，只需控制一侧动力轮正转，而另一侧动力轮反转即可实现灵活原地转弯。
本发明以行星齿轮5驱动的前轮4改变障碍力矩配合同步动力后轮9的助推作用实现爬楼，当前轮4碰到第一台阶时，动力后轮9通过传动带或链7带动行星齿轮5往有利于克服障碍力矩的位置沿前轮内齿圈3向前上方移动，当行星齿轮5位置高过台阶后，前轮4在动力后轮9的推动下向前翻转至第一台阶上，并被第二台阶阻挡，接着动力后轮9在行星齿轮5的带动下沿台阶立面爬升到第一台阶上。
本发明能实现机器人或电动轮椅平稳小力矩爬楼梯或越障，且原地转弯灵活，地面摩擦功耗低。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员在权利要求的范围内做出的各种变形或修改，并不影响本发明的实质内容所保护的范围。

Claims (5)

1.一种实现机器人爬楼的方法，其特征在于：机器人以轮组作为行走结构，以轮组内的行星齿轮驱动前轮改变障碍力矩，配合同步动力后轮的助推作用实现爬楼。
2.根据权利要求1所述的实现机器人爬楼的方法，其特征在于：所述行星齿轮驱动前轮改变障碍力矩是指，在前轮内圈设置内齿圈和槽轮轨道，在前轮中设置与槽轮轨道通过槽轮连接的内支架，在内支架中设置与内齿圈配合的行星齿轮，前轮碰到台阶时，行星齿轮在动力驱动下，沿内齿圈上行，从而改变障碍力矩。
3.根据权利要求1所述的实现机器人爬楼的方法，其特征在于：所述配合同步动力后轮的助推作用实现爬楼是指，前轮碰到台阶时，同步动力后轮驱动行星齿轮沿内齿圈上行，行星齿轮高过台阶后，前轮在推动下向台阶上翻滚，前轮滚上台阶后，行星齿轮带动动力后轮爬升台阶。
4.根据权利要求2所述的实现机器人爬楼的方法，其特征在于：所述行星齿轮上设置带轮或链轮，行星齿轮转动安装在轮轴上，轮轴与内支架转动连接，动力后轮与轮轴通过连杆转动连接，且通过传动带或链与行星齿轮同步转动。
5.根据权利要求1所述的实现机器人爬楼的方法，其特征在于：所述轮组以左右对称结构安装在机器人或电动轮椅上，转弯时，只需控制一侧动力轮正转，而另一侧动力轮反转即可实现灵活原地转弯。
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