CN113232741B - 一种步行式爬楼梯装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种步行式爬楼梯装置，包括机架、两个前爬楼机构、两个后滚轮和高度调节机构。其中，机架上设有第一驱动组件和第二驱动组件，两个前爬楼机构对称设于机架的左、右两侧，并位于机架的前端，分别与第一驱动组件连接，第一驱动组件能够驱动两个前爬楼梯机构上、下楼梯。高度调节机构设于机架的后端，与两个后滚轮和第二驱动组件连接，第二驱动组件能够驱动高度调节机构伸缩，以调节重心位置与机架的几何中心一致。当两个前爬楼机构攀爬至预设高度时，控制第二驱动组件停止，两个后滚轮在两个前爬楼机构的带动下上、下楼梯。爬楼时，步行式爬楼梯装置的重心始终处于中心位置，进而无需外力辅助其上、下楼，满足了孤寡老人的使用需求。

Description

一种步行式爬楼梯装置

技术领域

本发明涉及一种楼梯运输装置，尤其涉及一种步行式爬楼梯装置。

背景技术

楼梯攀爬装置作为一种辅助运输装置，具有爬楼功能，可用于高层搬运货物，减轻搬运工人的工作负荷，节省大量的人力。也可以用于承装轮椅上、下楼，满足老年人或残障人士的使用需要，改善老年人及残障人士的生活质量。

而目前的爬楼梯装置多采用履带式，在上、下楼梯时处于倾斜状态导致重心靠下，运输时需要很大的外力辅助其上下楼，无法自动上下楼梯。而履带式爬楼装置在运输较大重量的货物时，履带碾压楼梯，对楼梯的损坏较大，具有较大的破坏性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种步行式爬楼梯装置，解决了现有技术中重心靠下导致的不能自动上、下楼，安全性差的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明提供了一种步行式爬楼梯装置，具体技术方案如下：

一种步行式爬楼梯装置，包括：

机架，设有第一驱动组件和第二驱动组件；

两个前爬楼机构，对称设于机架的左、右两侧，并位于机架的前端，与第一驱动组件连接，第一驱动组件能够驱动两个前爬楼梯机构上、下楼梯；

两个后滚轮；

高度调节机构，设于机架的后端，与两个后滚轮设和第二驱动组件连接，第二驱动组件能够驱动高度调节机构伸缩，调节机架的重心位置。

进一步，高度调节机构包括：支架、连杆、齿轮和齿条；

支架垂直设于机架上，并设有导向槽，连杆滑动设置于导向槽内；

齿条与连杆连接，后滚轮转动连接于齿条的端部；

齿轮与第二驱动组件连接，并与齿条相啮合。

进一步，还包括后辅助轮机构，用于辅助两个后滚轮上、下楼梯；

后辅助轮机构由第三驱动组件驱动，第三驱动组件设于支架上，后辅助轮机构包括后转轴、后辅助臂、后凸轮和第三滑槽；

后凸轮设于两个支架上，第三滑槽套设于后转轴的外周，并与后转轴固定连接；

后辅助臂一端可滑动地穿设于第三滑槽内，另一端与后辅助轮相连接，后辅助臂上设于后限位柱，后凸轮上设有供后限位柱滑动的后周向沟槽；

后转轴的端部转动连接于后凸轮上；

第三驱动组件与后转轴连接，并能够驱动后转轴转动，以带动后辅助臂上的后限位柱沿后周向沟槽滑动。

进一步，第三驱动组件包括第三电机、第三主动齿轮和第三从动齿轮；

第三从动齿轮设于后凸轮的壳体内，并与后转轴相连接；

第三主动齿轮设于后凸轮的壳体的外部，第三电机工作驱动第三主动齿轮转动，第三主动齿轮与第三从动齿轮相啮合，以带动后转轴旋转。

进一步，前爬楼机构包括曲柄滑块机构和前滚轮；

曲柄滑块机构包括曲柄、滑杆和第一滑槽，第一滑槽设于机架上；

曲柄一端与第一驱动组件连接，另一端与滑杆铰接，前滚轮设于滑杆的端部，滑杆滑动连接于第一滑槽内，曲柄在第一驱动组件的带动下旋转，以带动滑杆沿第一滑槽滑动。

进一步，第一驱动组件通过传动系统与曲柄连接；

传动系统包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮；

从动齿轮与曲柄固定连接，并转动连接于机架上；

第一驱动组件与主动齿轮相连接，并能够驱动主动齿轮转动，以通过从动齿轮带动曲柄转动。

进一步，还包括自锁装置，包括棘爪和固定杆；

固定杆一端与机架固定连接，另一端与棘爪转动连接，棘爪能够可选择地与传动系统的从动齿轮卡接。

进一步，还包括前辅助轮机构，与第四驱动组件相连接，第四驱动组件设于机架上；

前辅助轮机构包括前转轴、前辅助轮、前辅助臂、前凸轮和第四滑槽；

前凸轮设于机架上，第四滑槽套设于前转轴的外周，并与前转轴固定连接；

前辅助臂一端可滑动地穿设于第四滑槽内，另一端与前辅助轮连接，前辅助臂上设于前限位柱，前凸轮上设有供前限位柱滑动的前周向沟槽；

前转轴的端部转动连接于前凸轮上；

第四驱动组件与前转轴连接，能够驱动前转轴转动，以带动前辅助臂上的前限位柱沿前周向沟槽滑动。

进一步，第一驱动组件、第二驱动组件和第四驱动组件中的至少一个为电驱动机构。

进一步，还包括控制器，控制器与第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件和第四驱动组件连接，用于控制第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件和第四驱动组件的工作状态；

基于步行式爬楼梯装置位于第一预设位置时，控制器控制第一驱动组件和第四驱动组件启动，以带动前爬楼机构和前辅助轮机构交替上、下楼梯，同时，控制器控制第二驱动组件启动，高度调节机构工作以使重心位置与机架的几何中心位置一致；

基于前爬楼机构或前辅助轮机构位于第二预设位置时，控制器控制第二驱动组件停止、第三驱动组件启动，第三驱动组件带动后辅助轮机构工作以辅助后滚轮上、下楼梯；

基于前爬楼梯机构或前辅助轮机构位于第三预设位置时，控制器控制第二驱动组件启动，高度调节机构工作以使重心位置与机架的几何中心位置一致。

本发明提供的步行式爬楼梯装置，通过将后滚轮安装于高度调节机构上。上、下楼梯时，第一驱动组件启动通过传动系统带动前爬楼机构攀爬楼梯，同时控制第二驱动组件启动，驱动高度调节机构工作以使机架后端高度与前端保持一致，使重心始终处于机架的中心位置，避免重心偏移导致倾翻。当达到设定高度后，控制第二驱动组件停止，机架前后端高度保持一定，后滚轮在前爬楼机构的带动下攀爬楼梯。攀爬楼梯时，重心位置不变，进而无需外力辅助，通过控制控制第一驱动组件和第二驱动组件的启停，带动前爬楼机构和高度调节机构动作就可完成上、下楼梯，可全自动上、下楼，无需人力辅助，大大提高了爬楼梯装置的自动化程度，满足了孤寡老人的使用需求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定，在附图中：

图1为具体实施方式中步行式爬楼梯装置的结构示意图；

图2为具体实施方式中高度调节机构、后辅助轮机构及第二驱动组件和第三驱动组件的结构示意图；

图3为具体实施方式中前爬楼机构、传动系统和第一驱动组件的结构示意图；

图4为具体实施方式中前辅助轮机构和第四驱动组件的结构示意图；

图5为具体实施方式中第三驱动组件的结构示意图；

图6为具体实施方式中机架的结构示意图；

图7为具体实施方式中第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件和第三驱动组件的结构简图；

图8为具体实施方式中自锁装置的结构示意图。

【附图标记说明】

1、机架；

2、前爬楼机构；201、曲柄；202、滑杆；203、第一滑槽；204、前滚轮；

3、前辅助轮机构；301、前转轴；302、前辅助轮；303、前辅助臂；304、前凸轮；305、第四滑槽；306、前限位柱；307、前周向沟槽；

4、高度调节机构；401、支架；402、齿轮；403、齿条；404、连杆；405、导向槽；

5、后辅助轮机构；501、后转轴；502、后辅助轮；503、后辅助臂；504、后凸轮；505、第三滑槽；506、后限位柱；507、后周向沟槽；

6、传动系统；601、主动齿轮；602、从动齿轮

7、自锁装置；701、棘爪；702、固定杆；

8、第一驱动组件；801、第一主动齿轮；802、第一从动齿轮；803、第一主动转轴；804、第一从动转轴；805、第一电机；

9、第二驱动组件、901、第二主动齿轮；902、第二从动齿轮；903、第二主动转轴、904、第二从动转轴；905、第二电机；

10、第三驱动组件；101、第三电机；102、第三主动齿轮；103、第三从动齿轮；

11、第四驱动组件；110、第四电机；111、第四转轴；112、第四主动齿轮；113、第四从动齿轮；

12、控制器；13、后滚轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实施例保护范围的限制。

参见图1至图8，本实施例提供了一种步行式爬楼梯装置，包括机架1，机架1上设有与控制器12连接的第一驱动组件8、第二驱动组件9、第三驱动组件10和第四驱动组件11，其中控制器12用于控制上述驱动组件的启停。机架1前端左、右两侧设有前爬楼机构2，两个前爬楼机构2分别通过传动系统6与第一驱动组件8连接，第一驱动组件8用于驱动前爬楼机构2工作。机架1的前端还设置有前辅助轮机构3，前辅助轮机构3与第四驱动组件11连接，第四驱动组件11工作能够带动前辅助轮机构3工作。其中，前辅助轮机构3和前爬楼机构2在上下楼梯时模仿人的左、右脚设置，可以交替上下楼。机架1后端设有高度调节机构4，高度调节机构4与第二驱动组件9连接，第二驱动组件9工作能够带动高度调节机构4伸缩，以使机架1的后端相对于前端的高度保持一致，使机架1的重心始终处于机架1的中心位置。机架1的后端还设置有后辅助机构5，后辅助轮机构5与后滚轮13连接，并与第三驱动组件10连接，第三驱动组件10工作能够带动后辅助轮机构5动作。其中，后辅助轮机构5作为支点使用，在前爬楼机构2和前辅助轮机构3的带动下，辅助后滚轮13上下楼梯。

具体使用时，基于步行式爬楼梯装置位于第一预设位置时，第一预设位置为楼梯底部位置，控制器12控制第一驱动组件8、第二驱动组件9、第四驱动组件11启动，带动前爬楼机构2和前辅助轮机构3交替上下楼梯，当前爬楼机构2或前辅助轮机构3位于第二预设位置时，第二预设位置为第三层楼梯位置，控制器12控制第二驱动组件9停止，高度调节机构4不动作，机架1前后端高度保持一定。同时控制第三驱动组件10启动，后辅助轮机构5动作辅助后滚轮13上、下楼梯。当前爬楼机构2或前辅助轮机构3位于第三预设位置时，第三预设位置为楼梯顶部，控制器12控制第二驱动组件9启动，高度调节机构4工作，在后滚轮13和后辅助轮机构5上、下楼梯的同时高度调节机构4回缩以使机架1的后端相对于前端高度保持一致。本实施例中，上、下楼梯时，通过高度调节机构4调节爬楼梯装置的重心，使重心始终处于机架1的几何中心位置，防止重心偏移导致装置倾翻，且上、下楼梯时，无需人力辅助，通过控制器12分别控制第一驱动组件8、第二驱动组件9、第三驱动组件10和第四驱动组件11的启停就可实现自动上、下楼梯，进而提高了爬楼梯装置的自动化程度。本实施例的步行式爬楼梯装置可用于楼房运输货物，也可用于承载轮椅上、下楼，应用范围广，满足不同的使用需要。步行式爬楼梯装置模仿人左、右脚交替式上楼梯设置，冲击载荷小，有效避免了冲击载荷对装置的破坏，且具有良好的客户体验度。

作为优选方案，参见图2及图6，本实施例中的高度调节机构4具体包括成对设置的支架401、齿轮402和齿条403。支架401为斜三角状的板状结构，两个支架401垂直设于机架1后端，并设有贯通的导向槽405，导向槽405的延伸方向平行于支架401的延伸方向。两个齿轮402分别通过轴承设于支架401上，并分别与第二驱动组件9的动力输出端连接。两个齿条403通过连杆404连接，连杆404穿设于两个支架401的导向槽405内，后滚轮13设于齿条403的端部，齿条403与齿轮402相啮合，第二驱动组件9带动齿轮402旋转，齿轮402位置固定，进而带动齿条403沿导向槽405的延伸方向伸缩。爬楼梯时，第二驱动组件9驱动齿轮402旋转，带动齿条403伸出，调节机架1后端高度，使机架1后端高度与机架1前端高度一致。当前爬楼机构2和前辅助轮302机构3爬行至楼梯顶部时，第二驱动组件9驱动齿轮402旋转，带动齿条403回缩，使机架1后端高度与机架1前端高度保持一致。本实施例的高度调节机构4结构简单，且齿轮402齿条403传动平稳，高度调节时无冲击，避免了冲击载荷对设备的损坏。当然，本发明的高度调节机构4不限于本实施例提供的齿轮402齿条403结构，其它的只要能实现调节机架1的后端高度，使机架1后端高度与前端高度保持一致的方案，例如滚珠丝杠、伺服电缸、气缸及液压缸等均在本发明的保护范围内。对应地，第二驱动组件9也因高度调节机构4的不同做对应设置。

作为优选方案，参见图2及图7，本实施例中，针对齿轮齿条式高度调节机构4，对应选取第二驱动组件9为齿轮驱动形式，包括第二主动齿轮901、第二从动齿轮902、第二主动转轴903、第二从动转轴904和第二电机905。第二电机905与控制器12连接，设于支架401上，与第二主动转轴903连接，第二主动齿轮901通过平键套设于第二主动转轴903的外周，第二从动齿轮902通过平键套设于第二从动转轴904的外周，第二主动转轴903和第二从动转轴904平行设置，两端分别通过轴承转动连接于两个支架401上。高度调节机构4的两个齿轮402分别通过平键套设于第二从动转轴904的两端，第二主动齿轮901和第二从动齿轮902啮合传动，进而带动高度调节机构4的两个齿轮402与第二从动齿轮902同步转动。本实施例中的第二驱动组件9的结构简单、传动平稳。当然，针对齿轮402齿条403式高度调节机构4，本发明中的第二驱动组件9的结构并不限于齿轮402传动驱动形式，只要能驱动高度调节机构4的齿轮402旋转的其它传动方式，例如涡轮蜗杆传动、皮带传动、链条传动等均在本发明的保护范围内。

进一步，本实施例的步行式爬楼梯装置还包括后辅助轮机构5，具体包括后转轴501、以及成对设置的后辅助轮502、后辅助臂503、后凸轮504和第三滑槽505。两个后凸轮504分别设于齿条403的端部，两个第三滑槽505分别套设于后转轴501的两端，并与后转轴501固定连接。后转轴501的两端分别转动连接于两个后凸轮504上，其中一端与第三驱动组件10连接，后辅助轮502设于后辅助臂503的端部，后辅助臂503可滑动地穿设于第三滑槽505，后辅助臂503上设于后限位柱506，后凸轮504上设有供后限位柱506滑动的后周向沟槽507，第三驱动组件10能够驱动后转轴501转动，以带动后辅助臂503上的后限位柱506沿后周向沟槽507滑动。以后转轴501所在位置为后凸轮504的中心点，后周向沟槽507相对于中心点具有近点和远点，第三驱动组件10带动后转轴501旋转，使后辅助臂503以中心点为圆心做变径周向运动。当后限位柱506接近于近点位置时，后辅助轮502支撑在楼梯上并作为支点，继续旋转当后限位柱506处于近点位置时，后辅助臂503伸出最长，带动后滚轮13与楼梯接触，当后限位柱506远离近点位置时，后辅助臂503回缩，后滚轮13完全与楼梯接触，完成后辅助轮502辅助后滚轮13的爬楼动作。本实施例的爬楼装置为前驱式，后辅助臂503以中心点为圆心做变径周向运动的同时，在前爬楼梯机构3和前辅助轮机构3的带动下后辅助轮502辅助后滚轮13上、下楼梯，完成爬楼的动作。

具体地，参见图5及图7，第三驱动组件10包括包括第三电机101、第三主动齿轮102和第三从动齿轮103。第三从动齿轮103通过平键套设于后转轴501的端部，并置于其中一个后凸轮504的壳体内。第三主动齿轮102转动连接于齿条403的端部，由第三电机101驱动，并与第三从动齿轮103相啮合，第三电机101动作能够带动后转轴501与第三从动齿轮103同步旋转，第三电机101与控制器12连接，通过控制器12控制第三电机101的启停。本实施例的第三驱动组件10结构简单，传动平稳，便于维护。

具体地，参见图3，前爬楼机构2包括曲柄滑块机构和前滚轮204。其中，曲柄201滑块机构包括曲柄201、滑杆202和第一滑槽203，第一滑槽203设于机架1上。曲柄201一端与第一驱动组件8连接，另一端与滑杆202铰接，前滚轮204设于滑杆202的端部，滑杆202滑动连接于第一滑槽203内，曲柄201在第一驱动组件8的带动下旋转，以带动滑杆202沿第一滑槽203滑动。其中，第一滑槽203转动连接于机架1上，滑杆202沿第一滑槽203滑动的同时，可以带动第一滑槽203绕铰接点旋转，以调整滑杆202的方向，以使前滚轮204相对于第一滑槽203的铰接点旋转，进而通过旋转方式实现前滚轮204上、下楼梯的动作。

进一步，参见图3及图7，第一驱动组件8通过传动系统6与曲柄201连接。传动系统6的数量为两个，对称设于机架1的左右两侧，具体包括主动齿轮601和从动齿轮602。其中主动齿轮601与第一驱动组件8连接，主动齿轮601与从动齿轮602相啮合，从动齿轮602转动连接于机架1上，曲柄201设于从动齿轮602上，在第一驱动组件8的带动下曲柄201与从动齿轮602同步旋转。具体地，第一驱动组件8为齿轮传动方式，包括第一主动齿轮801、第一从动齿轮802、第一主动转轴803、第一从动转轴804和第一电机805。第一电机805与控制器12连接，通过联轴器与第一主动转轴803连接，第一主动齿轮801通过平键套设于第一主动转轴803的外周，第一从动齿轮802通过平键套设于第一从动转轴804的外周，第一主动转轴803和第一从动转轴804平行设置，两端分别通过轴承转动连接于机架1上。第一主动齿轮801与第一从动齿轮802相啮合，传动系统6的两个主动齿轮601分别通过平键套设于第一从动转轴804的端部，在第一电机805的带动下，传动系统6的两个主动齿轮601同步旋转。当然，本发明中的第一驱动组件8的结构并不限于齿轮传动驱动形式，只要能实现驱动传动系统6的主动齿轮601旋转，例如涡轮蜗杆传动、皮带传动、链条传动等其它方式均在本发明的保护范围内。

具体地，参见图4，本实施例的前辅助轮机构3包括前转轴301、以及成对设置的前辅助轮302、辅助臂、前凸轮304和第四滑槽305。两个前凸轮304相向地设于机架1上，两个第四滑槽305分别套设于前转轴301的两端，并与前转轴301固定连接。前转轴301的两端分别转动连接于两个前凸轮304上，前转轴301其中一端与第四驱动组件11连接，前辅助轮302设于前辅助臂303的端部，前辅助臂303可滑动地穿设于第四滑槽305内。前辅助臂303上还设有前限位柱306，前凸轮304上设有供前限位柱306滑动的前周向沟槽307，第四驱动组件11能够驱动前转轴301转动，以带动前辅助臂303上的前限位柱306沿前周向沟槽307滑动。以前转轴301所在位置为前凸轮304中心点，相对于中心点，前周向沟槽307具有近点和远点，第四驱动组件11带动前转轴301旋转，进而带动前辅助臂303以中心点为圆心做变径周向运动，当前限位柱306处于近点区域时，前辅助臂303伸出，前滚轮204支撑在楼梯上。当前限位柱306处于远点位置时，前辅助臂303回缩，前滚轮204避开楼梯，以便于前滚轮204上、下楼梯。

具体地，参见图4及图7，第四驱动组件11包括第四电机110、第四转轴111、第四主动齿轮112和第四从动齿轮113。第四电机110与控制器12连接，第四电机110设于机架1上，与第四转轴111连接，第四主动齿轮112通过平键套设于第四转轴111的外周，第四从动齿轮113通过平键套设于前转轴301的外周，第四主动齿轮112与第四从动齿轮113相啮合。爬楼梯时，通过控制器12控制第四电机110启动，带动后辅助臂503绕中心点做变径周向运动，使前辅助轮302交替上、下楼梯。

进一步，参见图8，本实施例的爬楼梯装置还包括自锁装置7，设于支架401上，与传动系统6的从动齿轮602可选择地连接，具体包括固定杆702和棘爪701。固定杆702一端与机架1固定连接，棘爪701转动连接于固定杆702的另一端，棘爪701与从动齿轮602可选择地卡接。当动力充足时，从动齿轮602快速旋转，离心力将棘爪701推开，不与从动齿轮602接触。当动力不足时，从动齿轮602慢速旋转，棘爪701与从动齿轮602卡接，将从动齿轮602锁定，曲柄201滑块机构不动作，进而不能带动前滚轮204上、下楼梯，以防止动力不足或出现意外时爬楼梯装置滑落楼梯造成危险，提高了爬楼梯装置的使用安全性。进一步，作为示例，本发明中棘爪701选用的是双向棘爪701，可以双向锁定。即当从动齿轮602正转时，棘爪701可以锁定从动齿轮602，当从动齿轮602反转时，拨动棘爪701至相对固定杆702的对称位置，棘爪701将从动齿轮602锁定，进一步提高了爬楼梯装置的使用安全性。

作为优选方案，还可以在第三驱动组件10和第四驱动组件11上设置自锁紧装置7。对于第三驱动组件10，棘爪701与第三从动齿轮103可选择的卡接。对于第四驱动组件11，棘爪701与第四主动齿轮112可选择的卡接。防止动力不足或出现意外时爬楼梯装置滑落楼梯造成危险，进一步提高了使用安全性。

本实施例的自锁装置7相较于现有的电磁式锁定，可避免出现断电情况，电磁锁定不能完成锁定造成爬楼装置滑落楼梯，存在较大的安全隐患，安全性差。而本发明采用的是机械式锁定，若出现断电情况，自锁装置7仍能将爬楼梯装置锁定，停止在楼梯上，进一步提高了步行式爬楼梯装置的使用安全性。

上述为本发明的步行式爬楼梯机构的具体结构，应用上述装置爬楼梯时，只需通过控制器12控制第一电机805、第二电机905、第三电机101和第四电机110的启停，带动对应前爬楼机构2、高度调节机构4、前辅助轮机构3和后辅助轮机构5动作就可完成爬楼。爬楼时，重心始终处于机架的机会中心位置，无需外力辅助，提高了装置的自动化程度，满足了孤寡老人等客户群体的使用需求。

以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种步行式爬楼梯装置，其特征在于，包括：

机架(1)，设有第一驱动组件(8)、第二驱动组件(9)、第三驱动组件(10)和第四驱动组件(11)；

两个前爬楼机构(2)，对称设于所述机架(1)的左、右两侧，并位于所述机架(1)的前端，与所述第一驱动组件(8)连接，所述第一驱动组件(8)能够驱动两个所述前爬楼机构(2)上、下楼梯；

两个后滚轮(13)；

高度调节机构(4)，设于所述机架(1)的后端，与两个所述后滚轮(13)和所述第二驱动组件(9)连接，所述第二驱动组件(9)能够驱动所述高度调节机构(4)伸缩，调节所述机架(1)的重心位置；

后辅助轮机构(5)，由第三驱动组件(10)驱动，用于辅助两个所述后滚轮(13)上、下楼梯；

前辅助轮机构(3)，由所述第四驱动组件(11)驱动，用于与所述前爬楼机构(2)交替式上、下楼梯；

所述前辅助轮机构(3)包括前转轴(301)、前辅助轮(302)、前辅助臂(303)、前凸轮(304)和第四滑槽(305)；

所述前凸轮(304)设于所述机架(1)上，所述第四滑槽(305)套设于所述前转轴(301)，并与所述前转轴(301)固定连接；

所述前辅助臂(303)一端可滑动地穿设于所述第四滑槽(305)内，另一端与所述前辅助轮(302)连接，所述前辅助臂(303)上设于前限位柱(306)，所述前凸轮(304)上设有供所述前限位柱(306)滑动的前周向沟槽(307)；

所述前转轴(301)的端部转动连接于所述前凸轮(304)上；

所述第四驱动组件(11)与所述前转轴(301)连接，能够驱动所述前转轴(301)转动，以带动所述前辅助臂(303)上的所述前限位柱(306)沿所述前周向沟槽(307)滑动。

2.根据权利要求1所述的步行式爬楼梯装置，其特征在于，所述高度调节机构(4)包括：支架(401)、连杆(404)、齿轮(402)和齿条(403)；

所述支架(401)垂直设于所述机架(1)上，并设有导向槽(405)，所述连杆(404)滑动设置于所述导向槽(405)内；

所述齿条(403)与所述连杆(404)连接，所述后滚轮(13)转动连接于所述齿条(403)的端部；

所述齿轮(402)与所述第二驱动组件(9)连接，并与所述齿条(403)相啮合。

3.根据权利要求2所述的步行式爬楼梯装置，其特征在于，所述第三驱动组件(10)设于所述支架(401)上，所述后辅助轮机构(5)包括后转轴(501)、后辅助臂(503)、后凸轮(504)和第三滑槽(505)；

所述后凸轮(504)设于所述支架(401)上，所述第三滑槽(505)套设于所述后转轴(501)，并与所述后转轴(501)固定连接；

所述后辅助臂(503)一端可滑动地穿设于所述第三滑槽(505)内，另一端与所述后辅助轮(502)相连接，所述后辅助臂(503)上设于后限位柱(506)，所述后凸轮(504)上设有供所述后限位柱(506)滑动的后周向沟槽(507)；

所述后转轴(501)的端部转动连接于所述后凸轮(504)上；

所述第三驱动组件(10)与所述后转轴(501)连接，并能够驱动所述后转轴(501)转动，以带动所述后辅助臂(503)上的所述后限位柱(506)沿所述后周向沟槽(507)滑动。

4.根据权利要求3所述的步行式爬楼梯装置，其特征在于，所述第三驱动组件(10)包括第三电机(101)、第三主动齿轮(102)和第三从动齿轮(103)；

所述第三从动齿轮(103)设于所述后凸轮(504)的壳体内，并与所述后转轴(501)相连接；

所述第三主动齿轮(102)设于所述后凸轮(504)的壳体的外部，所述第三电机(101)工作驱动所述第三主动齿轮(102)转动，所述第三主动齿轮(102)与所述第三从动齿轮(103)相啮合，以带动所述后转轴(501)旋转。

5.根据权利要求1所述的步行式爬楼梯装置，其特征在于，所述前爬楼机构(2)包括曲柄滑块机构和前滚轮(204)；

所述曲柄滑块机构包括曲柄(201)、滑杆(202)和第一滑槽(203)，所述第一滑槽(203)设于所述机架(1)上；

所述曲柄(201)一端与所述第一驱动组件(8)连接，另一端与所述滑杆(202)铰接，所述前滚轮(204)设于所述滑杆(202)的端部，所述滑杆(202)滑动连接于所述第一滑槽(203)内，所述曲柄(201)在所述第一驱动组件的带动下旋转，以带动所述滑杆(202)沿所述第一滑槽(203)滑动。

6.根据权利要求5所述的步行式爬楼梯装置，其特征在于，所述第一驱动组件(8)通过传动系统(6)与所述曲柄(201)连接；

所述传动系统(6)包括相互啮合的主动齿轮(601)和从动齿轮(602)；

所述从动齿轮(602)与所述曲柄(201)固定连接，并转动连接于所述机架(1)上；

所述第一驱动组件(8)与所述主动齿轮(601)相连接，并能够驱动所述主动齿轮(601)转动，以通过所述从动齿轮(602)带动所述曲柄(201)转动。

7.根据权利要求6所述的步行式爬楼梯装置，其特征在于，还包括自锁装置(7)，所述自锁装置(7)包括棘爪(701)和固定杆(702)；

所述固定杆(702)一端与所述机架(1)固定连接，另一端与所述棘爪(701)转动连接，所述棘爪(701)能够可选择地与所述传动系统(6)的所述从动齿轮(602)卡接。

8.根据权利要求1所述的步行式爬楼梯装置，其特征在于，所述第一驱动组件(8)、所述第二驱动组件(9)和所述第四驱动组件(11)中的至少一个为电驱动机构。

9.根据权利要求8所述的步行式爬楼梯装置，其特征在于，还包括控制器(12)，所述控制器(12)与所述第一驱动组件(8)、所述第二驱动组件(9)、所述第三驱动组件(10)和所述第四驱动组件(11)连接，用于控制所述第一驱动组件(8)、所述第二驱动组件(9)、所述第三驱动组件(10)和所述第四驱动组件(11)的工作状态；

基于步行式爬楼梯装置位于第一预设位置时，所述控制器(12)控制所述第一驱动组件(8)和所述第四驱动组件(11)启动，以带动所述前爬楼机构(2)和所述前辅助轮机构(3)交替上、下楼梯，同时，所述控制器(12)控制所述第二驱动组件(9)启动，所述高度调节机构(4)工作以使重心位置与所述机架(1)的几何中心位置一致；

基于所述前爬楼机构(2)或所述前辅助轮机构(3)位于第二预设位置时，所述控制器(12)控制所述第二驱动组件(9)停止、所述第三驱动组件(10)启动，所述第三驱动组件(10)带动所述后辅助轮机构(5)工作以辅助所述后滚轮(13)上、下楼梯；

基于所述前爬楼机构(2)或所述前辅助轮机构(3)位于第三预设位置时，所述控制器(12)控制所述第二驱动组件(9)启动，所述高度调节机构(4)工作以使重心位置与所述机架(1)的几何中心位置一致。

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