CN208439335U - 爬楼越障运力载具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种爬楼越障运力载具，爬楼越障运力载具包括至少一组可伸缩支撑腿，每组可伸缩支撑腿由至少两条可伸缩支撑腿组成、直线平移装置、转向装置、负载平台、视觉识别处理装置和控制装置；根据线路信息控制直线平移装置相对支撑腿移动目标距离，控制转向装置相对支撑腿旋转目标角度；计算非支撑腿成为支撑腿时的目标长度；非支撑腿按照伸缩的目标长度更新为支撑腿以支撑地面，支撑腿收缩更新为非支撑腿。通过非支撑腿与支撑腿之间的切换，实现负载平台相对支撑腿直线移动，基于转向装置驱动负载平台的旋转，实现负载平台转向；利用可伸缩支撑腿，保证负载平台始终处于水平状态。

Description

爬楼越障运力载具

技术领域

本实用新型涉及智能载具技术领域，尤其涉及一种爬楼越障运力载具。

背景技术

如今市面上所见的智能爬楼越障载具，主要运用四杆机构或者行星轮机构来实现爬楼越障。主要包括如下几种类型：行星轮型，这种爬楼越障结构简单，利用自锁机构，保证上下楼梯时不倾倒；外加履带型，这种爬楼越障结构，在上下楼时，采用外加履带的方式，保证了上下楼梯过程的连续性；履带与轮子组合型，这种爬楼越障载具运用四杆机构，通过升降轮子来实现轮子与履带的转换。其中，行星轮型爬楼越障载具，在上下楼梯时，不能满足使用者对舒适和可靠性的需求，无法保持负载平台的水平；而外加履带型爬楼越障载具在每次安装履带时，需要在他人的帮助下完成，与此同时，外加履带十分笨重，携带不便，极大的限制了爬楼越障载具的使用范围。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种爬楼越障运力载具，旨在解决现有技术中爬楼越障载具结构复杂、越障能力不足、携带不便，以及不能保持负载平台水平的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种爬楼越障运力载具，所述爬楼越障运力载具包括行走装置、直线平移装置、转向装置、负载平台和电源；所述行走装置包括至少一组可伸缩支撑腿，每组可伸缩支撑腿由至少两条可伸缩支撑腿组成；所述行走装置还包括驱动可伸缩支撑腿伸缩的伸缩驱动装置，所述直线平移装置包括驱动直线平移装置相对支撑腿垂直直线移动的直线平移驱动装置；所述转向装置包括转向驱动装置；

所述行走装置与直线平移驱动装置驱动的直线平移装置滑动连接，所述直线平移装置远离行走装置一侧与转向装置固定连接，转向装置与负载平台可旋转连接；所述电源与伸缩驱动装置、直线平移驱动装置和转向驱动装置电性连接。

可选地，所述可伸缩支撑腿通过转动驱动和/或线性驱动实现伸缩；所述可伸缩支撑腿包括剪刀式结构、液压推杆式结构和齿轮式结构中至少一种可伸缩结构。

可选地，所述可伸缩支撑腿上还设置有旋转结构，所述旋转结构将可伸缩支撑腿分为旋转部和固定部，旋转部和固定部通过旋转结构活动连接；所述旋转部远离旋转结构一端与直线平移装置滑动连接，所述固定部远离旋转结构一端用于与地面接触，起支撑作用。

可选地，所述直线平移装置通过转动驱动和/或线性驱动实现直线平移，所述直线平移装置包括直线齿条与齿轮啮合结构或者直线滑轨与滑轮配合结构中至少一种直线移动结构。

可选地，所述转向装置通过旋转驱动和/或线性驱动实现转向，所述转向装置包括转向轮和驱动轮啮合结构或者推拉杆结构中至少一种转向结构。

可选地，所述每一条可伸缩支撑腿与一直线平移装置单独滑动连接。

可选地，所述同一组可伸缩支撑腿的每一条可伸缩支撑腿所对应连接的直线平移装置的平移轨道之间为平行关系。

可选地，所述同一组可伸缩支撑腿平行设置的直线平移装置与同一个转向装置固定连接。

可选地，所述爬楼越障运力载具还设置有视觉识别处理装置和控制装置，所述视觉识别处理装置与控制装置电性连接，所述控制装置与伸缩驱动装置、直线平移驱动装置和转向驱动装置电性连接。

可选地，所述视觉识别处理装置包括激光雷达、雷达、摄像头和红外传感器中至少一种。

本实用新型公开了一种爬楼越障运力载具，所述爬楼越障运力载具包括行走装置、直线平移装置、转向装置和负载平台；所述行走装置包括一组或者多组可伸缩支撑腿，每组可伸缩支撑腿由至少两条可伸缩支撑腿组成；所述行走装置还包括驱动可伸缩支撑腿伸缩的伸缩驱动装置，所述直线平移装置包括驱动直线平移装置相对支撑腿水平移动的直线平移驱动装置；所述爬楼越障运力载具还设置有视觉识别处理装置和控制装置；通过视觉识别处理装置获取道路信息；根据所述道路信息控制直线平移装置相对每组可伸缩支撑腿中支撑地面的支撑腿从直线平移装置起点移动目标距离，控制转向装置带动负载平台相对每组可伸缩支撑腿中支撑地面的支撑腿旋转目标角度；控制未支撑地面的非支撑腿位于直线平移装置起点位置，根据所述道路信息计算所述非支撑腿成为支撑腿时伸缩的目标长度；所述非支撑腿在直线平移装置起点位置按照所述伸缩的目标长度更新为支撑腿以支撑地面，所述支撑腿收缩更新为非支撑腿。通过非支撑腿与支撑腿之间的更新切换，实现直线平移装置相对支撑腿直线移动，进而带动负载平台直线移动；在需要转向时，通过转向装置带动负载平台的旋转，进而实现负载平台转向；利用可伸缩支撑腿，保证负载平台始终处于水平状态，解决现有技术中爬楼越障载具的结构复杂，无法保持负载平台水平的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型爬楼越障运力载具的一实施例的主视图和左视图；

图2为本实用新型爬楼越障运力载具的一实施例中直线平移装置与支撑腿的结构示意图；

图3为本实用新型爬楼越障运力载具的一实施例中转向装置的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种爬楼越障运力载具，如图1至图3所示，所述爬楼越障运力载具包括行走装置、直线平移装置2、转向装置4、负载平台1和电源；所述行走装置包括至少一组可伸缩支撑腿3，每组可伸缩支撑腿3由至少两条可伸缩支撑腿3组成；所述行走装置还包括驱动可伸缩支撑腿3伸缩的伸缩驱动装置，所述直线平移装置包括驱动直线平移装置2相对支撑腿垂直直线平移的直线平移驱动装置21；所述转向装置4包括转向驱动装置；所述爬楼越障运力载具还设置有视觉识别处理装置和控制装置；

所述行走装置通过滑轮32与直线平移驱动装置21驱动的直线平移装置2 直线滑动连接，所述直线平移装置2远离行走装置一侧与转向装置4固定连接，转向装置4与负载平台1可旋转连接，所述视觉识别处理装置与控制装置电性连接，所述控制装置与伸缩驱动装置、直线平移驱动装置和转向驱动装置电性连接；所述电源为视觉识别处理装置、控制装置、伸缩驱动装置、直线平移驱动装置和转向驱动装置提供电能。

一负载平台1可以安装一组或者多组可伸缩支撑腿3，每组可伸缩支撑腿 3可以由两条或者更多的可伸缩支撑腿3组成，以负载平台1上设置有4组可伸缩支撑腿，每组可伸缩支撑腿3为两条可伸缩支撑腿3为例，可伸缩支撑腿3远离支撑地面的一端设置有滑轮32，所述滑轮32与直线平移装置2滑动连接，当然，也可以设置除滑轮32以外的其他连接组件，实现直线平移装置 2相对可伸缩支撑腿3移动即可。当可伸缩支撑腿3支撑于地面时，该可伸缩支撑腿3为支撑腿，通过直线平移驱动装置21驱动直线平移装置2相对该支撑腿垂直直线平移，进而带动与直线平移装置2连接的负载平台1直线移动，而该支撑腿相对地面静止；每组可伸缩支撑腿3中另一条可伸缩支撑腿3处于收缩状态，该可伸缩支撑腿3为非支撑腿，当直线平移装置2移动到目标距离停止，该非支撑腿伸长用以支撑地面，转换为支撑腿，而之前支撑腿收缩，转换为非支撑腿。之后，与新更新为支撑腿滑动连接的直线平移装置2 在对应直线平移驱动装置21驱动下，相对更新后的支撑腿直线移动，当移动到目标距离停止，更新之后的非支撑腿伸长转换为支撑腿用以支撑地面，更新后的支撑腿收缩转换为非支撑腿，如此循环，实现负载平台1直线平移。

再者，在直线平移装置2相对支撑腿移动过程中，目标距离小于或者等于直线平移装置2可以平移的起点到终点的距离。每次直线平移装置2相对支撑腿移动时，从直线平移装置2的起点移动到目标距离，直线平移驱动装置21将非支撑腿从直线平移装置2的目标距离位置处驱动使其位于直线平移装置2的起点，以便于该非支撑腿转换为支撑腿时，直线平移装置2从直线平移装置2的起点相对支撑腿移动目标距离。

为保证该爬楼越障运力载具的智能型，进一步设置视觉识别处理装置，通过视觉识别处理装置设备该爬楼越障运力载具周围路面环境信息，并将其传递给控制装置，进而，控制装置根据获取的路面环境信息控制伸缩驱动装置、直线平移驱动装置和/或转向驱动装置工作。当路面环境不是平坦路面时，基于非支撑腿落于地面时距离地面的高度，控制伸缩驱动装置工作调整非支撑腿转换为支撑腿时的腿长，通过支撑腿地面的腿长不同保证负载平台1始终处于水平状态。当路面环境无法通过调整腿长实现负载平台1水平移动或者道路出现转弯时，通过转向装置4带动与其固定连接的直线平移装置2和负载平台1相对于支撑腿转向，进而实现该爬楼越障运力载具转向，在转向的基础上再进行上述的直线平移，如此，实现了爬楼越障运力载具的智能越障和转向，保证其负载平台1始终处于水平状态。

在本实施例中基于视觉识别处理装置获取路面环境信息，以可伸缩支撑腿3、直线平移装置2以及转向装置4实现爬楼越障运力载具自动移动和转向，而且可伸缩支撑腿3可根据路面环境信息调整伸缩的长度，保证负载平台1 始终处于水平状态。

可选地，在本实用新型爬楼越障运力载具的一实施例中，如图2所示，所述可伸缩支撑腿通过转动驱动和/或线性驱动实现伸缩；所述可伸缩支撑腿 3包括剪刀式结构、液压推杆式结构和齿轮式结构中至少一种可伸缩结构；所述可伸缩支撑腿3上还设置有旋转结构31，所述旋转结构31将可伸缩支撑腿 3分为旋转部和固定部，旋转部和固定部通过旋转结构31活动连接；所述旋转部远离旋转结构31一端与直线平移装置2滑动连接，所述固定部远离旋转结构31一端用于与地面接触，起支撑作用。

在本实施例中一剪刀式结构为例，剪刀式结构包括斜腹杆和弦杆，所述斜腹杆和弦杆长度都固定，且两根斜腹杆的中部位置开孔通过剪刀式交叉方式铰接连接；两根斜腹杆的端部开孔且铰接连接至弦杆的一端，相对应位置的两根弦杆的另一端开孔且相互铰接连接。剪刀式结构一端连接与直线平移装置2滑动连接的滑轮32，剪刀式另一端连接与地面接触的支撑端，通过伸缩驱动装置驱动剪刀式可伸缩支撑腿3实现伸长或者缩短，保证可伸缩支撑腿3与地面接触支撑负载平台1时，负载平台1处于水平状态。当然，也可以是液压推杆式结构、齿轮式结构或者其他可实现支撑腿伸缩的结构，只要可实现可伸缩支撑腿3伸缩的结构均可，在此不作具体限定。其中，液压推杆式结构，可以是液压缸推杆机构，液压缸推杆机构包括液压缸和伸缩杆，伸缩杆一端与直线平移装置2滑动连接的滑轮32，伸缩杆另一端连接与地面接触的支撑端，通过液压缸驱动伸缩杆伸长或者缩短。齿轮式结构，可以是齿轮轨道式伸缩杆，包括横杆、伸缩杆、伸缩杆微动开关、挡板、收缩限位微动开关、齿轮轨、边框、基础杆座，所述横杆安装于背面平面处，所述伸缩杆微动开关、收缩限位微动开关连接在本体内面处，所述伸缩杆依次连接，所述齿轮轨依次连接于伸缩杆连接处，伸缩杆一端与直线平移装置2滑动连接的滑轮32连接，伸缩杆另一端连接于地面接触的支撑端，通过伸缩杆微动开关控制伸缩杆伸长或者缩短。当然，每条可伸缩支撑腿3上可以设置多种伸缩结构，也可以不同可伸缩支撑腿3上设置不同的伸缩结构。

对于每条可伸缩支撑腿3上均可设置旋转结构31，该旋转结构31可以设置于可伸缩支撑腿3上靠近地面的一端，也可以设置于靠近负载平台1的一端，通过旋转结构31将可伸缩支撑腿3分为旋转部和固定部，固定部靠近地面一侧，旋转部靠近负载平台1一侧，在转向装置4实现爬楼越障运力载具转向时，固定部相对于地面静止，旋转部与负载平台1一起转向，实现不移动可伸缩支撑腿3的前提下低阻力转向，如果不设置旋转结构31，在转向过程中，转向装置4需使可伸缩支撑腿3在地面上移动以实现转向，显然，可伸缩支撑腿3在地面上移动会有较大的阻力，不利于转向操作，而且也容易磨损可伸缩支撑腿3与地面接触的一端。如果将可伸缩支撑腿3与地面接触一端设置为可旋转滑轮结构，也可以实现爬楼越障运力载具的转向，但是不利于可伸缩支撑腿3与地面的稳定接触。

在本实施例中，提供多种实现可伸缩支撑腿3实现伸缩的可伸缩结构，再者，通过在可伸缩支撑腿3上设置旋转结构31，便于爬楼越障运力载具的低阻力转向，同时也减少可伸缩支撑腿3与地面接触端的磨损。

可选地，在本实用新型爬楼越障运力载具的一实施例中，如图3所示，所述直线平移装置通过转动驱动和/或线性驱动实现直线平移，所述直线平移装置2包括直线齿条与齿轮啮合结构或者直线滑轨与滑轮配合结构中至少一种直线平移结构；所述每一条可伸缩支撑腿3与一直线平移装置2单独滑动连接；所述同一组可伸缩支撑腿3分别连接的直线平移装置2之间为平行关系。

以每组可伸缩支撑腿3由两条可伸缩支撑腿3组成，直线平移装置2包含直线齿条与齿轮结构为例，直线齿条与齿轮结构，直线齿条与齿轮啮合，通过驱动齿轮转动，带动直线齿条移动，两个与可伸缩支撑腿3远离地面一端通过滑轮32滑动连接的直线平移装置2之间平行设置，可以处于同一平面，也可以不处于同一平面，优选地，两直线平移装置2处于同一平面设置，并且两直线平移装置2的起点与终点两两对齐。平行设置可以保证在同组两可伸缩支撑腿3在支撑腿与非支撑腿之间转换时，始终保持在同一移动路线上，而且便于转向装置4设置于同组直线平移装置2上，并同时控制对应的同组直线平移装置2。两直线平移装置2的起点与终点两两对齐，可以保证在同组两可伸缩支撑腿3在支撑腿与非支撑腿之间转换时，负载平台1的平稳性。

再者，直线平移装置2的直线平移结构可以是直线齿条与驱动齿轮啮合结构，也可以是直线滑轨与滑轮配合结构，当然也可以是其他直线平移结构，只要实现直线移动即可，在此不作具体限定。直线滑轨与滑轮配合结构，滑轮与直线滑轨匹配设置，通过驱动滑轮滚动，进而带动直线滑轨相对滑轮移动。当然，不同位置的直线平移装置2可以设置不同的直线平移结构，同一直线平移装置2也可以设置多种直线平移结构。

可选地，在本实用新型爬楼越障运力载具的一实施例中，如图3所示，所述转向装置通过旋转驱动和/或线性驱动实现转向，所述转向装置4包括转向轮41和驱动轮42，所述转向轮41和驱动轮42啮合；所述转向装置4还可以是推拉连杆结构；所述同一组可伸缩支撑腿平行设置的直线平移装置2与同一个转向装置4固定连接。

转向装置4可以通过驱动轮42驱动与负载平台1和直线平移装置2固定连接的转向轮41转动指定角度，从而实现爬楼越障运力载具的转向，其中，转向轮41可以根据实际情况设置多个，驱动轮42也可以根据实际情况设置驱动轮组。优选地，与同组可伸缩支撑腿3滑动连接的直线平移装置2和同一转向装置4通过连接座5固定连接。当然也可以每个直线平移装置2连接单独的转向装置4。推拉连杆结构，通过在推拉连杆的一端与负载平台1连接，驱动推拉连杆伸缩运动，实现带动负载平台1相对地面转动。

例如，负载平台1为矩形，靠近矩形的四个角的一侧，分别设置有一组可伸缩支撑腿3，与每组可伸缩支撑腿3连接的直线平移装置2上设置有一个转向装置4。处于负载平台1移动同一端，如前端的两组转向装置4，可以设置为同步转动，处于负载平台1移动后端的两组转向装置4，可以设置为同步转动，如此，可以节省控制操作的复杂程度。

在本实施例中，通过对同组直线平移装置2设置同一转向装置4，可以保证同组直线平移装置2同步转动，无需对每个直线平移装置2均设置转向装置4，可以节省制作成本，也实现操作控制的简单化。

可选地，在本实用新型爬楼越障运力载具的一实施例中，所述视觉识别处理装置包括激光雷达、雷达、摄像头和红外传感器中至少一种。通过激光雷达、雷达、摄像头等实现对道路环境的获取，红外传感器可以进一步确定障碍物的距离，障碍物的高度等。

当然在爬楼越障运力载具上还可以设置平衡检测传感器，如陀螺仪等，可以进一步的保证负载平台1处于水平状态。

所述负载平台1根据实际应用需要，可以是座椅，也可以是容器，还可以是救援器械装备、农具、其他应用装备等。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种爬楼越障运力载具，其特征在于，所述爬楼越障运力载具包括行走装置、直线平移装置、转向装置、负载平台和电源；所述行走装置包括至少一组可伸缩支撑腿，每组可伸缩支撑腿由至少两条可伸缩支撑腿组成；所述行走装置还包括驱动可伸缩支撑腿伸缩的伸缩驱动装置，所述直线平移装置包括驱动直线平移装置相对支撑腿垂直直线平移的直线平移驱动装置；所述转向装置包括转向驱动装置；

所述行走装置与直线平移驱动装置驱动的直线平移装置滑动连接，所述直线平移装置远离行走装置一侧与转向装置固定连接，转向装置与负载平台可旋转连接；所述电源与伸缩驱动装置、直线平移驱动装置和转向驱动装置电性连接。

2.如权利要求1所述的爬楼越障运力载具，其特征在于，所述可伸缩支撑腿通过转动驱动和/或线性驱动实现伸缩；所述可伸缩支撑腿包括剪刀式结构、液压推杆式结构和齿轮式结构中至少一种可伸缩结构。

3.如权利要求1所述的爬楼越障运力载具，其特征在于，所述可伸缩支撑腿上还设置有旋转结构，所述旋转结构将可伸缩支撑腿分为旋转部和固定部，旋转部和固定部通过旋转结构活动连接；所述旋转部远离旋转结构一端与直线平移装置滑动连接，所述固定部远离旋转结构一端用于与地面接触，起支撑作用。

4.如权利要求1所述的爬楼越障运力载具，其特征在于，所述直线平移装置通过转动驱动和/或线性驱动实现直线平移，所述直线平移装置包括直线齿条与齿轮啮合结构或者直线滑轨与滑轮配合结构中至少一种直线移动结构。

5.如权利要求1所述的爬楼越障运力载具，其特征在于，所述转向装置通过旋转驱动和/或线性驱动实现转向，所述转向装置包括转向轮和驱动轮啮合结构或者推拉杆结构中至少一种转向结构。

6.如权利要求1所述的爬楼越障运力载具，其特征在于，所述每一条可伸缩支撑腿与一直线平移装置单独滑动连接。

7.如权利要求6所述的爬楼越障运力载具，其特征在于，所述同一组可伸缩支撑腿的每一条可伸缩支撑腿所对应连接的直线平移装置的平移轨道之间为平行关系。

8.如权利要求7所述的爬楼越障运力载具，其特征在于，所述同一组可伸缩支撑腿平行设置的直线平移装置与同一个转向装置固定连接。

9.如权利要求1所述的爬楼越障运力载具，其特征在于，所述爬楼越障运力载具还设置有视觉识别处理装置和控制装置，所述视觉识别处理装置与控制装置电性连接，所述控制装置与伸缩驱动装置、直线平移驱动装置和转向驱动装置电性连接。

10.如权利要求9所述的爬楼越障运力载具，其特征在于，所述视觉识别装置包括激光雷达、雷达、摄像头和红外传感器中至少一种。