CN205075922U - 一种自动行驶、上下楼梯载人机器人 - Google Patents

Abstract

一种自动行驶，上下楼梯载人机器人，由机架机构、滑动机架机构、座椅推进机构、行驶机构和控制电路构成，根据人体工程学原理，采用机电一体化设计，能自动行驶，上下楼梯台阶；在楼梯入户台阶上，完成行驶转向，进入房间。具有舒适性、操纵的方便性和安全性。行驶和上下楼梯过程中，驾驶者平稳、安全、可靠。

Description

一种自动行驶、上下楼梯载人机器人

技术领域

本实用新型属于一种机器人，特别是一种自动行驶，上下楼梯载人机器人。

背景技术

现有残疾人使用的轮椅，只能在平路或坡度比较小的路面行驶，用手搬动车轮驱动。如果遇到楼梯台阶将无法行驶，只能依靠他人帮助解决，很不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动行驶、上下楼梯的载人机器人，该机器人是机电一体化产品，采用人体工程学原理，结构设计合理，性能稳定，行驶方便，灵活。能有效地解决了现有轮椅不能上下楼梯，依靠人力驱动行使的缺陷。

本实用新型技术方案包括由机架机构、滑动机架机构、座椅推进机构、行驶机构、控制电路构成。其特征是：

在机架机构中，前机架立拄上通过螺栓连接减速电机机体端，减速电机的轴与下拉杆一端固定连接，上拉杆一端通过销轴连接前机架立拄，后机架与上拉杆另一端和下拉杆架另一端通过销轴连接，构成四连杆机构；

前机架立拄上通过螺栓连接减速电机机体端，减速电机的轴与下拉杆一端固定连接，上拉杆一端通过销轴连接前机架立拄，后轮立杆与上拉杆另一端和下拉杆架另一端通过销轴连接，构成四连杆机构；

在滑动机架机构中，滑动前机架通过螺栓连接减速电机机体端，减速电机轴与下拉杆一端固定连接，上拉杆一端通过销轴连接滑动前机架，滑动后机架与上拉杆另一端和下拉杆另一端通过销轴连接，构成四连杆机构；

滑动前机架上通过螺栓连接减速电机机体端，减速电机的轴与下拉杆一端固定连接，上拉杆一端通过销轴连接滑动前机架，滑动机架后腿与上拉杆另一端和下拉杆另一端通过销轴连接，构成四连杆机构；

行驶机构：后轮立杆通过螺栓连接驱动电机、驱动电机轴通过螺母连接后轮中心。前机架立拄通过螺栓连接前轮。

滑动前机架通过螺栓连接减速电机机体端，减速电机轴与下拉杆一端连接和上拉杆一端通过销轴连接，滑动机架后腿与上拉杆另一端和下拉杆另一端通过销轴连接，组成转动副。构成四连杆机构；

推杆动杆端通过螺栓连接后机架，滑道后机架通过螺栓连接滑动轴承，滑道穿过滑动轴承，滑动后机架与滑动轴承组成滑动副；

在座椅推进机构中，座椅架通过螺栓连接滑动轴承，滑道穿过滑动轴承，推杆固定端通过螺栓连接后机架，推杆动端通过螺栓连接座椅架。

本实用新型具有的优点：将机架机构、滑动机架机构、座椅推进机构通过滑道连接在一起，添加行驶机构和控制电路，设计成机电一体化产品，完成自动行驶，上下楼梯台阶的载人功能，采用人体工程学原理，结构设计合理，性能稳定，行驶方便，灵活。能有效地解决了现有轮椅不能上下楼梯，依靠人力驱动行使的缺陷。

附图说明

图1是本实用新型主视图。

图2是本实用新型的滑动机架机构视图。

图3是本实用新型控制电路上楼部分原理图。

图4是本实用新型控制电路下楼部分原理图。

具体实施方式

见图1-4，具体结构如下：本实用新型的主要结构包括：机架机构、滑动机架机构、座椅推进机构、行驶机构、控制电路。

在机架机构中，前机架立拄6上通过螺栓连接减速电机7机体端，减速电机7的轴与下拉杆8一端固定连接，上拉杆9一端通过销轴连接前机架立拄6，后机架10与上拉杆9另一端和下拉杆架8另一端通过销轴连接，构成四连杆机构；前机架立拄6的下端连接前轮17，前轮17上组装前轮传感器39；该四连杆机构的动作驱动后机架10的上升或下降。

前机架立拄6上通过螺栓连接减速电机11机体端，减速电机11的轴与下拉杆13一端固定连接，上拉杆12一端通过销轴连接前机架立拄6，后轮立杆14与上拉杆12另一端和下拉杆架13另一端通过销轴连接，构成四连杆机构；后轮立杆14下端连接驱动轮16，驱动轮16通过驱动电机15驱动，驱动轮16上组装后轮传感器36；该四连杆机构的动作驱动后轮立杆14上升或下降。

在滑动机架机构中，见图2，滑动前机架20通过螺栓连接减速电机21机体端，减速电机21的轴与下拉杆22一端固定连接，上拉杆23一端通过销轴连接滑动前机架20，滑动后机架19与上拉杆23另一端和下拉杆22另一端通过销轴连接，构成四连杆机构；滑动前机架20下端前部设置前传感器5，下端部设置前脚传感器4；该四连杆机构的动作驱动滑动前机架20和滑动后机架19的上升或下降。

滑动前机架20上通过螺栓连接减速电机25机体端，减速电机25的轴与下拉杆26一端固定连接，上拉杆24一端通过销轴连接滑动前机架20，滑动机架后腿28与上拉杆24另一端和下拉杆26另一端通过销轴连接，构成四连杆机构；滑动机架后腿28的下端设置后腿传感器35；该四连杆机构的动作驱动滑动机架后腿28上升或下降。

推杆18动杆端通过螺栓连接滑道后机架19，滑道后机架19通过螺栓连接滑动轴承29，滑道30穿过滑动轴承29，滑动后机架19与滑动轴承29组成滑动副。可使滑动机架机构在滑道30上滑动。

在座椅推进机构中，座椅架31通过螺栓连接滑动轴承32，滑道30穿过滑动轴承32，推杆33固定端通过螺栓连接后机架10，推杆33动端通过螺栓连接座椅架31，座椅架31在滑道30上滑动。

行驶机构的驱动电机15通过螺栓连接在后轮立杆14上，驱动电机15的轴通过螺母连接在驱动轮16中心上，前轮17通过螺栓连接在前机架立柱6上。

机架机构中后机架10通过螺栓连接滑道30，滑道30穿过连接在滑道后机架19上的滑动轴承29，同时穿过连接在座椅架31上的滑动轴承32，滑道30将机架机构、滑动机架机构、座椅推进机构连接在一起。

闭合减速电机7开关k3(正向)，后机架10连接滑道30与附图2虚线内部件上升，反之，开关k3(反向)则下降。

滑动机架机构分别设有滑动前机架20前腿传感器5（k2）和前脚传感器4（k6）与前传感器37（k14），

后腿28通过螺钉连接后腿传感器35（k8）。传感器35（开关k8、正向)上升，反之，开关k8(反向)则下降。

本实用新型工作原理：

一、选择行驶程序

插入车钥匙接通电源1（开关K）。闭合驱动电机15开关k1，驱动轮16转动，机器人行驶。扳动操纵手柄2行驶。

二、选择上楼梯程序

1、闭合驱动电机15开关k1（正向），机器人行驶到前腿传感器5（k2）接触到楼梯台阶，k2（常闭）打开，机器人停止行驶。

2、闭合减速电机7开关k3（正向），减速电机7的轴连接下拉杆8，机架10和附图2虚线内部件上升至减速电机7内部限位开关断开，上升停止。

3、闭合推杆18开关k4（正向），推杆18连接滑动机架19向前移动，至前腿传感器5（k2）接触到楼梯台阶k2（常闭）打开，移动停止。

4、闭合减速电机21开关k5（正向）,减速电机21连接下拉杆22，滑动前机架20向下移动，至前脚传感器4（k6）接触楼梯台阶k6（常闭）打开，移动停止。k6（常闭）打开，同时减速电机25开关k7（反向）闭合（k6、k7连动），减速电机25连接下拉杆26，滑动机架后脚28向下移动，至后脚传感器35（k8）接触楼梯台阶k8（常闭）打开，向下移动停止。

5、闭合推杆33开关k10（正向），座椅架31前移至接触限位开关34（k9、常闭）移动停止。

6、减速电机7开关k3（反向）闭合，减速电机7的轴连接下拉杆8，前机架立拄6向上升至减速电机7限位开关断开，上升停止。

7、同时闭合推杆33开关k10（反向）、推杆18开关(k4)反向，推杆33与推杆18同步，机架10向前移动至接触限位开关34（k19）（常闭）打开移动停止。

8、闭合减速电机7开关k3（正向），减速电机7的轴连接下拉杆8，前机架立拄6向下移动至前轮17与前轮传感器40（k11）同步接触到楼梯台阶k11（常闭）打开，前轮17向下移动停止。同时闭合减速电机11开关k16（k11与k16连动），）减速电机11的轴连接下拉杆13，后轮16与后轮传感器36（k12）同步接触到楼梯台阶k12（常闭）打开，后轮16向下移动停止。上第二级台阶反复上述动作。

二选择下楼梯程序

1、闭合驱动电机15开关k1（正向），机器人行驶到距楼梯台阶边沿，下楼传感器2（k14）打开，驱动轮16停止转动。

2、闭合推杆18开关k4（正向）动端连接滑动后机架19向前移动至传感器43（k15）打开，滑动后机架19移动停止。

3、闭合减速电机21开关k5（正向）,减速电机21的轴连接下拉杆22转动，至后脚传感器35（k8）接触到楼梯台阶时k8（常开）闭合，转动停止，同时闭合减速电机25开关k7（正向）减速电机25的轴连接下拉杆26，后腿28向上移动至后脚传感器35（k8）与前脚传感器4（k6）同步接触到楼梯台阶，滑动前机架20后腿28向下移动停止。

4、闭合推杆33开关k10（正向），驱动座椅架31前移至接触限位开关34（k9、常闭）移动停止。

5、同时闭合推杆33开关k10（反向）、推杆18开关(k4)反向，推杆33与推杆18同步，机架10向前移动至接触限位开关37（k17）（常闭）打开，移动停止。

6、闭合减速电机7开关k3（正向），减速电机7的轴连接下拉杆8转动至后轮16与后轮传感器36（k12、常开）接触到楼梯台阶时，闭合减速电机7开关k3（正向）打开，闭合减速电机11开关k16（正向），减速电机11的轴连接下拉杆13向上转动，至前轮17、前轮传感器40（k11）与后轮16、后轮传感器36（k12）同步接触到楼梯台阶，前机架立拄6向下移动停止。下第二级台阶反复上述动作。

Claims (1)

1.一种自动行驶、上下楼梯载人机器人，包括机架机构、滑动机架机构、座椅推进机构、行驶机构、控制电路，其特征是：

在机架机构中，前机架立拄上通过螺栓连接减速电机机体端，减速电机的轴与下拉杆一端固定连接，上拉杆一端通过销轴连接前机架立拄，后机架与上拉杆另一端和下拉杆架另一端通过销轴连接，构成四连杆机构；

前机架立拄上通过螺栓连接减速电机机体端，减速电机的轴与下拉杆一端固定连接，上拉杆一端通过销轴连接前机架立拄，后轮立杆与上拉杆另一端和下拉杆架另一端通过销轴连接，构成四连杆机构；

在滑动机架机构中，滑动前机架通过螺栓连接减速电机机体端，减速电机轴与下拉杆一端固定连接，上拉杆一端通过销轴连接滑动前机架，滑动后机架与上拉杆另一端和下拉杆另一端通过销轴连接，构成四连杆机构；

滑动前机架上通过螺栓连接减速电机机体端，减速电机的轴与下拉杆一端固定连接，上拉杆一端通过销轴连接滑动前机架，滑动机架后腿与上拉杆另一端和下拉杆另一端通过销轴连接，构成四连杆机构；

行驶机构：后轮立杆通过螺栓连接驱动电机、驱动电机轴通过螺母连接后轮中心：

前机架立拄通过螺栓连接前轮；

滑动前机架通过螺栓连接减速电机机体端，减速电机轴与下拉杆一端连接和上拉杆一端通过销轴连接，滑动机架后腿与上拉杆另一端和下拉杆另一端通过销轴连接，构成四连杆机构；

推杆动杆端通过螺栓连接后机架，滑道后机架通过螺栓连接滑动轴承，滑道穿过滑动轴承，滑动后机架与滑动轴承组成滑动副；

在座椅推进机构中，座椅架通过螺栓连接滑动轴承，滑道穿过滑动轴承，推杆固定端通过螺栓连接后机架，推杆动端通过螺栓连接座椅架。