CN117919029A - 一种站立式爬楼梯装置 - Google Patents
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Abstract
一种站立式爬楼梯装置，包括内框架、外框架、连接板和驱动组件，所述外框架设置在所述内框架的两侧；所述连接板包括横向连接板和竖向连接板，所述横向连接板和竖向连接板固定连接，所述横向连接板上固定设置有水平导轨，所述竖向连接板上固定设置有竖直导轨；所述驱动组件可分别驱动内框架沿水平导轨、外框架沿竖直导轨移动；所述竖向连接板底部设置有用于站立的脚踏。本发明分别驱动内框架和外框架在相应导轨上移动，而不是现有技术中采用的单独驱动各个伸缩腿，使得装置重心降低，进一步减小装置摔倒的风险。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种站立式爬楼梯装置。
背景技术
目前人们出行场景中，有很多需要上下楼梯的地方，对于行动障碍者来说是很不方便的，而很多楼梯处也没有设置电梯，使得行动障碍者无法上下楼梯，对他们的出行造成重大阻碍。
申请号是201710491511.1，公开日是2018年12月28日的中国发明专利申请《一种阶梯通过装置》，公开了一种阶梯通过装置，包括支撑架，所述支撑架连接轨道，所述的轨道连接另一支撑架。两个支撑架通过轨道可在相对滑动。同时，有伸缩杆固定在支撑架上，伸缩杆可根据位置需要调节杆的长度。该申请文本是申请人本人的在先申请。该专利需要进一步优化在于：驱动装置直接驱动伸缩杆移动，所需要的驱动装置数量较多，且驱动装置驱动不同伸缩杆的位移较难统一，容易出现伸缩杆位移不一致的情形。此外，由于直接驱动伸缩杆，该装置重心不稳，极易摔倒。
申请号是201310285367.8，公开日是2013年10月23日的中国发明专利申请《全方位水平姿态爬楼机器人及零半径转向、爬楼方法》，公开了一种全方位水平姿态爬楼机器人，包括下台面及位于其上方的上台面，在下台面的下方设有带动其升降的至少两组下台面升降机构，在上台面的下方设有带动其升降的至少四组上台面升降机构，其特征在于：下台面与上台面在水平方向上前后错开，在下台面与上台面之间设有支撑转动板，支撑转动板底部设有直线移动单元，直线移动单元的底部设于下台面上，在上台面上设有转动机构，转动机构与支撑转动板固定连接。该装置的不足在于：控制机构直接驱动相应支撑转动板，容易造成装置重心不稳，甚至摔倒。
申请号是202011464142.5，公开日是2021年4月6日的中国发明专利申请《站立式爬楼梯装置及利用该装置上下楼梯的方法》，公开了一种站立式爬楼梯装置，包括车体、平移装置、升降装置、电控磁力吸盘、地面吸盘装置、摆杆平衡机构、舵机、摇杆、平衡杆、铁质板、地面铁质板；2组电控磁力吸盘在平移装置和升降装置组合运动驱使下交替与各台阶立面的铁质板吸附，从而可以带动车体实现攀爬楼梯动作。该装置主要使用电磁驱动装置，装置结构复杂，容易摔倒。
发明内容
本发明为了解决现有技术的不足，提供了一种站立式爬楼梯装置。
本发明的技术方案如下：
一种站立式爬楼梯装置，包括内框架、外框架、连接板和驱动组件，所述外框架设置在所述内框架的两侧；所述连接板包括横向连接板和竖向连接板，所述横向连接板和竖向连接板固定连接，所述横向连接板上固定设置有水平导轨，所述竖向连接板上固定设置有竖直导轨；所述驱动组件可分别驱动内框架沿水平导轨、外框架沿竖直导轨移动；所述竖向连接板底部设置有用于站立的脚踏。
优选的，所述驱动组件包括横向伸缩连杆、驱动机构、第一传动杆、第二传动杆以及换向装置；所述横向伸缩连杆固定设置在横向连接板上方；所述驱动机构的两端分别设置有第一传动杆，所述第一传动杆的另一端连接有换向装置，换向装置竖直方向设置有第二传动杆，第二传动杆与竖向连接板相连。
优选的，所述第二传动杆是伸缩组件，所述伸缩组件可以是机械伸缩装置、电动伸缩装置、气动伸缩装置、液压伸缩装置中的一种。
优选的，所述第一传动杆可以是六角轴或八角轴或圆轴。
优选的，所述驱动机构可以是电动装置、气动装置、液压油缸、手动驱动装置中的一种或多种。
优选的，所述外框架和/或内框架底部还设置有轮子。
优选的，所述内框架的底部还设置有伸缩腿1，所述伸缩腿1内设置有复位机构。
优选的，所述装置底部还设置有传感控制器，包括竖直传感控制器和水平传感控制器，所述竖直传感控制器使得伸缩腿伸缩的距离恰好达到地面或台阶面，所述水平传感控制器使得外框架和/或内框架在水平方向移动的距离恰好移动到接下来的台阶面上。
优选的，所述传感控制器可以是激光传感控制器、红外传感控制器、电波传感控制器、图像分析传感控制器、机械开关、光电开关中的一种或多种。
本发明的有益效果是：
本发明可以分别驱动内框架和外框架在相应导轨上移动，而不是现有技术中采用的单独驱动各个伸缩腿，使得装置重心降低，进一步减小装置摔倒的风险。
附图说明
图1是本发明主视结构示意图；
图2是本发明俯视结构示意图；
图3是本发明侧视结构示意图；
图中标号所代表的含义为：1、伸缩腿；2、内框架；3、水平导轨；4、连接板；5、第二传动杆；6、竖直导轨；7、外框架；8、驱动机构；9、换向装置；10、第一传动杆。
具体实施方式
图1至图3分别是一种站立式爬楼梯装置的主视、俯视、侧视结构示意图。
一种站立式爬楼梯装置，包括内框架2、外框架7、连接板4和驱动组件，所述外框架7设置在所述内框架2的两侧；所述连接板4包括横向连接板和竖向连接板，所述横向连接板和竖向连接板固定连接，所述横向连接板上固定设置有水平导轨3，所述竖向连接板上固定设置有竖直导轨6；所述驱动组件可分别驱动内框架2沿水平导轨3、外框架7沿竖直导轨6移动；所述竖向连接板底部设置有用于站立的脚踏(图中未示出)。水平导轨3、竖直导轨6的均为限位作用，防止内框架2、外框架7在移动过程中运动过限。
所述驱动组件包括横向伸缩连杆、驱动机构8、第一传动杆10、第二传动杆5以及换向装置9。所述横向伸缩连杆设置在横向连接板上方，所述横向伸缩连杆可以驱动装置整体沿水平导轨3运动。具体的，横向伸缩连杆包括伸缩体和本体两部分，横向伸缩连杆也包括电源装置。伸缩体与内框架2固定连接，本体与横向连接板固定连接。当横向伸缩体向前移动时，使得内框架2沿水平导轨3运动；当本体向前移动时，即本体移动至伸缩体位置时，使得横向连接板以及与其固定连接的竖向连接板和竖直导轨6整体向前移动。向后运动同样重复此过程。
驱动机构8的两端分别设置有第一传动杆10，所述第一传动杆10的另一端连接有换向装置9，换向装置9竖直方向设置有第二传动杆5，第二传动杆5与连接板4相连。当需要装置做竖直运动时，驱动装置8通过连接第一传动杆10的换向装置9将水平运动换向为竖直运动，从而带动外框架7在竖直导轨6上作上下移动。所述第一传动杆10穿过外框架7设置，所述外框架7与换向装置9固定连接。所述第二传动杆5是伸缩组件，所述伸缩组件可以是机械伸缩装置、电动伸缩装置、气动伸缩装置、液压伸缩装置中的一种。所述第一传动杆10可以是六角轴或八角轴或圆轴。具体的，第二传动杆5包括伸缩体和本体两部分，伸缩体与外框架7固定连接，本体与竖向连接板固定连接。当伸缩体向上运动时，带动外框架7向上运动；当本体向上运动，即本体移动至伸缩体位置时，带动竖向连接板以及竖向连接板上的脚踏向上运动。向下运动重复此过程。
所述驱动机构8可以是电动装置、气动装置、液压油缸、手动驱动装置中的一种或多种。
所述外框架7和/或内框架2底部还设置有轮子，方便推动装置到指定位置。
所述内框架2的底部还设置有伸缩腿1，当台阶面的高度超过内框架竖直方向移动的距离时，伸缩腿1可进行伸缩，到达相应的台阶面上。所述伸缩腿1内设置有复位机构，可复位到初始位置。
所述装置底部还设置有传感控制器，包括竖直传感控制器和水平传感控制器，所述竖直传感控制器使得伸缩腿1伸缩的距离恰好达到地面或台阶面，所述水平传感控制器使得外框架7和/或内框架2在水平方向移动的距离恰好移动到接下来的台阶面上。所述传感控制器可以是激光传感控制器、红外传感控制器、电波传感控制器、图像分析传感控制器、机械开关、光电开关中的一种或多种，例如可采用E3F-DS30P1型红外线感应接近光电开关。
本实施例的具体爬楼梯过程如下：
1、当接近第一台阶时，横向伸缩连杆驱动伸缩体部分向前移动，使得内框架2沿水平导轨3向台阶面移动，移动的距离通过水平传感控制器恰好到达第一台阶面上。
2、驱动机构8驱动第二传动杆5的伸缩体部分向上移动，使得外框架7沿竖直导轨6向上运动，移动的距离通过水平传感控制器恰好超过第一台阶面。
3、横向伸缩连杆驱动本体部分向前移动，即本体复位至伸缩体位置时，使得横向连接板以及与其固定连接的竖向连接板和竖直导轨6整体向前移动。
4、驱动机构8驱动第二传动杆5的本体部分向上移动，即本体复位至伸缩体位置时，带动竖向连接板以及竖向连接板上的脚踏向上运动。
至此，站立式爬楼梯装置完成爬跃第一级台阶；随后重复此过程，可完成爬楼梯过程。下楼梯时，反向设置上述过程。
Claims (9)
1.一种站立式爬楼梯装置，其特征在于，包括内框架(2)、外框架(7)、连接板(4)和驱动组件，所述外框架(7)设置在所述内框架(2)的两侧；所述连接板(4)包括横向连接板和竖向连接板，所述横向连接板和竖向连接板固定连接，所述横向连接板上固定设置有水平导轨(3)，所述竖向连接板上固定设置有竖直导轨(6)；所述驱动组件可分别驱动内框架(2)沿水平导轨(3)、外框架(7)沿竖直导轨(6)移动；所述竖向连接板底部设置有用于站立的脚踏。
2.根据权利要求1所述的站立式爬楼梯装置，其特征在于，所述驱动组件包括横向伸缩连杆、驱动机构(8)、第一传动杆(10)、第二传动杆(5)以及换向装置(9)；所述横向伸缩连杆固定设置在横向连接板上方；所述驱动机构(8)的两端分别设置有第一传动杆(10)，所述第一传动杆(10)的另一端连接有换向装置(9)，换向装置(9)竖直方向设置有第二传动杆(5)，第二传动杆(5)与竖向连接板相连。
3.根据权利要求2所述的站立式爬楼梯装置，其特征在于，所述第二传动杆(5)是伸缩组件，所述伸缩组件可以是机械伸缩装置、电动伸缩装置、气动伸缩装置、液压伸缩装置中的一种。
4.根据权利要求2所述的站立式爬楼梯装置，其特征在于，所述第一传动杆(10)可以是六角轴或八角轴或圆轴。
5.根据权利要求2所述的站立式爬楼梯装置，其特征在于，所述驱动机构(8)可以是电动装置、气动装置、液压油缸、手动驱动装置中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的站立式爬楼梯装置，其特征在于，所述外框架(7)和/或内框架(2)底部还设置有轮子。
7.根据权利要求1所述的站立式爬楼梯装置，其特征在于，所述内框架(2)的底部还设置有伸缩腿(1)，所述伸缩腿(1)内设置有复位机构。
8.根据权利要求7所述的站立式爬楼梯装置，其特征在于，所述装置底部还设置有传感控制器，包括竖直传感控制器和水平传感控制器，所述竖直传感控制器使得伸缩腿(1)伸缩的距离恰好达到地面或台阶面，所述水平传感控制器使得外框架(7)和/或内框架(2)在水平方向移动的距离恰好移动到接下来的台阶面上。
9.根据权利要求8所述的站立式爬楼梯装置，其特征在于，所述传感控制器可以是激光传感控制器、红外传感控制器、电波传感控制器、图像分析传感控制器、机械开关、光电开关中的一种或多种。
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