CN215900129U - 轮椅机器人的履带行走机构及轮椅机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于轮椅技术领域，提供了一种轮椅机器人的履带行走机构及轮椅机器人，该履带行走机构包括履带机构，该履带机构包括：履带支撑部，其上部设置为履带支撑架，其下部设置为履带卡槽；履带支撑架的底部对应于履带卡槽的位置向上凹陷，由履带支撑架的底面与履带卡槽的顶面构成挖空空间；从动轮，设置于履带支撑架的后端；履带，履带的后端套设于从动轮的外侧；绳索，履带卡槽由多节卡槽组成，两根绳索分别穿过每节卡槽的左、右两侧；绳索的后端套设于从动轮的外侧；伸缩部，与从动轮连接，用于带动从动轮顶出或者缩回。借此，本实用新型的履带行走机构在爬楼梯时，重心降低，提升用户的体验。

Description

轮椅机器人的履带行走机构及轮椅机器人

技术领域

本实用新型涉及轮椅技术领域，尤其涉及一种轮椅机器人的履带行走机构及轮椅机器人。

背景技术

轮椅机器人作为一种服务型的机器人，具有自主导航、自动避障、人机交互以及对话等多种功能，它能够补偿由于老弱病残而弱化的机体功能，辅助残障人士的日常生活和工作，提高他们行动的自由度。普通居民楼中不仅没有电梯，而且缺少无障碍设施，这给老年人及残疾人在上下楼过程中造成了极大的困难，而在轮椅机器人上设置履带行走机构可以实现爬楼功能，现有的爬楼轮椅机器人在使用履带行走机构爬楼时，若重心过高，会增加了乘坐着的恐慌感。

综上可知，现有的爬楼梯机器人的履带行走机构的结构在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

实用新型内容

针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种轮椅机器人的履带行走机构，可以在爬楼时降低重心，提升用户体验。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种轮椅机器人的履带行走机构，包括履带机构，所述履带机构包括：

履带支撑部，其上部设置为履带支撑架，其下部设置为履带卡槽；

所述履带支撑架的底部对应于所述履带卡槽的位置向上凹陷，由所述履带支撑架的底面与所述履带卡槽的顶面构成挖空空间；

主动轮，设置于所述履带支撑架的前端；

驱动部，与所述主动轮传动连接；

从动轮，设置于所述履带支撑架的后端；

履带，所述履带套设于所述履带支撑部的外侧，并且所述履带的前端套设于所述主动轮的外侧，所述履带的后端套设于所述从动轮的外侧；

绳索，所述履带卡槽由多节卡槽组成，两根所述绳索分别穿过每节所述卡槽的左、右两侧；

所述绳索套设于所述履带支撑部的外侧，并且所述绳索的前端套设于所述主动轮的外侧，所述绳索的后端套设于所述从动轮的外侧；

伸缩部，与所述从动轮连接，用于带动所述从动轮顶出或者缩回；

当所述伸缩部带动所述从动轮顶出时，所述履带卡槽呈直板状。

根据所述的轮椅机器人的履带行走机构，所述履带行走机构包括两个所述履带机构，两个所述履带机构对称设置于所述轮椅机器人的两侧。

根据所述的轮椅机器人的履带行走机构，所述履带支撑架的底部向上凹陷呈倒V形。

根据所述的轮椅机器人的履带行走机构，所述绳索为钢丝绳；

所述履带支撑架的顶面设置有至少一个固定耳片，所述固定耳片固定所述钢丝绳。

根据所述的轮椅机器人的履带行走机构，所述伸缩部为电动推杆。

根据所述的轮椅机器人的履带行走机构，所述驱动部为减速电机，所述减速电机的各个侧面之间的连接处为圆弧面。

根据所述的轮椅机器人的履带行走机构，所述履带行走机构还包括：

辅助履带机构，其可旋转安装于所述履带支撑架的前端。

根据所述的轮椅机器人的履带行走机构，所述履带支撑架的后端朝后上方弯折，并且在所述履带支撑架上对应弯折点设置有压带轮；所述压带轮设置在所述履带的上方。

为了实现本实用新型的另一发明目的，本实用新型还提供了一种轮椅机器人，包括上述任一项所述的履带行走机构。

本实用新型的履带行走机构包括履带机构，所述履带机构包括：履带支撑部，其上部设置为履带支撑架，其下部设置为履带卡槽；所述履带支撑架的底部对应于所述履带卡槽的位置向上凹陷，由所述履带支撑架的底面与所述履带卡槽的顶面构成挖空空间；主动轮，设置于所述履带支撑架的前端；驱动部，与所述主动轮传动连接；从动轮，设置于所述履带支撑架的后端；履带，所述履带套设于所述履带支撑部的外侧，并且所述履带的前端套设于所述主动轮的外侧，所述履带的后端套设于所述从动轮的外侧；绳索，所述履带卡槽由多节卡槽组成，两根所述绳索分别穿过每节所述卡槽的左、右两侧；所述绳索套设于所述履带支撑部的外侧，并且所述绳索的前端套设于所述主动轮的外侧，所述绳索的后端套设于所述从动轮的外侧；伸缩部，与所述从动轮连接，用于带动所述从动轮顶出或者缩回；当所述履带机构处于爬楼状态时，所述伸缩部带动所述从动轮缩回；当所述履带机构处于行走状态时，所述伸缩部带动所述从动轮顶出至所述绳索伸直，以使得所述履带卡槽呈直板状。借此，本实用新型的履带行走机构在爬楼梯时，履带卡槽可以在爬楼过程中陷入挖空空间中，从而降低履带支撑架的高度，使得重心降低，提升用户的体验。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的履带行走机构的右侧视图；

图2是本实用新型实施例提供的履带行走机构的左侧视图；

图3是本实用新型实施例提供的轮椅机器人的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。

参见图1～图2，在本实用新型的第一实施例中提供了一种轮椅机器人2000 的履带行走机构1000，包括履带机构100，履带机构100包括：

履带支撑部10，其上部设置为履带支撑架11，其下部设置为履带卡槽12；

履带支撑架11的底部对应于履带卡槽12的位置向上凹陷，由履带支撑架 11的底面与履带卡槽12的顶面构成挖空空间13；

主动轮20，设置于履带支撑架11的前端；

驱动部30，与主动轮20传动连接；

从动轮40，设置于履带支撑架11的后端；

履带50，履带50套设于履带支撑部10的外侧，并且履带50的前端套设于主动轮20的外侧，履带50的后端套设于从动轮40的外侧；

绳索，履带卡槽12由多节卡槽121组成，两根绳索分别穿过每节卡槽121 的左、右两侧；

绳索套设于履带支撑部10的外侧，并且绳索的前端套设于主动轮20的外侧，绳索的后端套设于从动轮40的外侧；

伸缩部60，与从动轮40连接，用于带动从动轮40顶出或者缩回；

当伸缩部60带动从动轮40顶出时，履带卡槽12呈直板状。

在该实施例中，当履带机构100处于行走状态时，伸缩部60带动从动轮40 顶出至绳索伸直，以带动履带卡槽12拉直呈直板状。而当履带机构100处于爬楼状态时，在使用履带机构100爬楼梯的过程中，履带卡槽12挤压其外侧的履带50作用在楼梯上，驱动部30的动力传到主动轮20上，主动轮20拨动履带50，由此，履带50与楼梯之间产生相互作用力，从而使得履带50行驶在楼梯上。由于本实施例中对履带机构100的结构设计，使得履带机构100爬楼梯的过程中，伸缩部60带动从动轮40缩回，此时的履带卡槽12并非呈直板状的，其能够被该楼梯的台阶顶入挖空空间13中，使得履带支撑架11更加的贴近该楼梯，降低了履带支撑架11的高度，履带支撑架11带动整个轮椅机器人2000 的高度降低，从而使得整个轮椅机器人2000的重心降低。具体的，爬楼梯的过程中，伸缩部60带动从动轮40缩回，由此，套在从动轮40外侧的绳索以及履带50均产生冗余长度，由于绳索产生冗余长度，履带卡槽12可以被楼梯的台阶顶入挖空空间13中，同理，由于履带50产生冗余长度，履带50也被楼梯台阶的顶入挖空空间13中，降低了履带支撑架11的重心，即降低了轮椅机器人 2000的重心，提升了乘坐者乘坐该轮椅机器人2000时的安全感。当使用履带机构100行走在平地上时，伸缩部60带动从动轮40顶出至绳索伸直，以使得履带卡槽12呈直板状，以便于履带机构100行驶在平地上。当然，若轮椅机器人 2000设置有车轮，在平地上，也可以收起履带机构100，使用车轮进行行驶。可选的，该伸缩部60为电动推杆。可选的，可以在履带支撑架11的顶面设置连接杆，用于连接轮椅机器人2000的座椅机构。可选的，可以将轮椅机器人2000 的车轮行走机构中的车前轮连接在履带支撑架11的前端。

作为一个可选的实施例，履带行走机构1000包括两个履带机构100，两个履带机构100对称设置于轮椅机器人2000的两侧。

在该实施例中，履带行走机构1000包括两个履带机构100，并且对称设置在轮椅机器人2000的两侧可以提高稳定性，避免轮椅机器人2000向一侧倾倒。

作为一个可选的实施例，履带支撑架11的底部向上凹陷呈倒V形，该倒V 形的夹角为钝角，尽可能提供较大的挖空空间13。当然，该履带支撑架11的底部还可以向上凹陷呈半圆形。

作为一个可选的实施例，绳索为钢丝绳；

履带支撑架11的顶面设置有至少一个固定耳片70，固定耳片70固定钢丝绳。

在该实施例中，为了防止钢丝绳滑脱可以设置固定耳片70固定钢丝绳的位置。

作为一个可选的实施例，驱动部30为减速电机，减速电机的各个侧面之间的连接处为圆弧面。

在该实施例中，将减速电机的各个侧面之间的连接处设置为圆滑的圆弧面可以尽可能的避免阻碍履带机构100的爬楼过程，减少抵挡也有助于降低重心。当然，优选的，将减速电机设置在履带机构100爬楼过程中远离楼梯的位置，避免与楼梯接触。

作为一个可选的实施例，履带行走机构1000还包括：

辅助履带机构80，其可旋转安装于履带支撑架11的前端。

在该实施例中，当超声波测距传感器检测到前方25厘米处有大于预设阈值的下降高度时，将履带行走机构1000调整为下楼的爬楼状态，当履带机构100 的前端爬行至下楼过程中的第一台阶时，旋转辅助履带机构80的前端至与楼梯的台阶的顶角相切，使得辅助履带机构80能够在台阶上行驶，再进一步带动履带机构100行驶在台阶上，从而减少晃动，提高稳定性。当履带机构100的前端已经爬行至楼梯的底部的最后一级台阶时，该辅助履带机构80首先与地面相接触，辅助履带机构80提供支撑力并向前行驶，同时逐渐调整角度，带动履带机构100行驶到地面上，可以减少晃动，提升用户舒适度。

作为一个可选的实施例，履带支撑架11的后端朝后上方弯折，并且在履带支撑架11上对应弯折点设置有压带轮90；压带轮90设置在履带50的上方。

在该实施例中，履带支撑架11的后端朝后上方弯折，由此，在履带机构100 处于上楼的爬楼状态时，可以将该后端靠在第一级台阶上，再逐步向上爬行并逐步抬高履带机构100的下端使其最终能够压在台阶上行驶，由此，通过该形状设置可以逐步确认爬行角度，行驶稳定。由于履带支撑架11的后端朝后上方弯折，压带轮90用于辅助履带50的转动，避免履带50在弯折处漂浮。

参见图3，在本实用新型的第二实施例中，提供了一种轮椅机器人2000，包括上述任一项的履带行走机构1000。

在该实施例中，履带行走机构1000上可以通过设置连接杆连接该轮椅机器人2000的座椅机构。需要说明的是，本实施例所提供的轮椅机器人2000中的履带行走机构1000，其结构的具体实现及产生的技术效果和前述实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处可参考前述实施例中相应内容。

综上所述，本实用新型的履带行走机构包括履带机构，所述履带机构包括：履带支撑部，其上部设置为履带支撑架，其下部设置为履带卡槽；所述履带支撑架的底部对应于所述履带卡槽的位置向上凹陷，由所述履带支撑架的底面与所述履带卡槽的顶面构成挖空空间；主动轮，设置于所述履带支撑架的前端；驱动部，与所述主动轮传动连接；从动轮，设置于所述履带支撑架的后端；履带，所述履带套设于所述履带支撑部的外侧，并且所述履带的前端套设于所述主动轮的外侧，所述履带的后端套设于所述从动轮的外侧；绳索，所述履带卡槽由多节卡槽组成，两根所述绳索分别穿过每节所述卡槽的左、右两侧；所述绳索套设于所述履带支撑部的外侧，并且所述绳索的前端套设于所述主动轮的外侧，所述绳索的后端套设于所述从动轮的外侧；伸缩部，与所述从动轮连接，用于带动所述从动轮顶出或者缩回；当所述履带机构处于爬楼状态时，所述伸缩部带动所述从动轮缩回；当所述履带机构处于行走状态时，所述伸缩部带动所述从动轮顶出至所述绳索伸直，以使得所述履带卡槽呈直板状。借此，本实用新型的履带行走机构在爬楼梯时，履带卡槽可以在爬楼过程中陷入挖空空间中，从而降低履带支撑架的高度，使得重心降低，提升用户的体验。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种轮椅机器人的履带行走机构，其特征在于，包括履带机构，所述履带机构包括：

履带支撑部，其上部设置为履带支撑架，其下部设置为履带卡槽；

所述履带支撑架的底部对应于所述履带卡槽的位置向上凹陷，由所述履带支撑架的底面与所述履带卡槽的顶面构成挖空空间；

主动轮，设置于所述履带支撑架的前端；

驱动部，与所述主动轮传动连接；

从动轮，设置于所述履带支撑架的后端；

履带，所述履带套设于所述履带支撑部的外侧，并且所述履带的前端套设于所述主动轮的外侧，所述履带的后端套设于所述从动轮的外侧；

绳索，所述履带卡槽由多节卡槽组成，两根所述绳索分别穿过每节所述卡槽的左、右两侧；

所述绳索套设于所述履带支撑部的外侧，并且所述绳索的前端套设于所述主动轮的外侧，所述绳索的后端套设于所述从动轮的外侧；

伸缩部，与所述从动轮连接，用于带动所述从动轮顶出或者缩回；

当所述伸缩部带动所述从动轮顶出时，所述履带卡槽呈直板状。

2.根据权利要求1所述的轮椅机器人的履带行走机构，其特征在于，所述履带行走机构包括两个所述履带机构，两个所述履带机构对称设置于所述轮椅机器人的两侧。

3.根据权利要求1所述的轮椅机器人的履带行走机构，其特征在于，所述履带支撑架的底部向上凹陷呈倒V形。

4.根据权利要求1所述的轮椅机器人的履带行走机构，其特征在于，所述绳索为钢丝绳；

所述履带支撑架的顶面设置有至少一个固定耳片，所述固定耳片固定所述钢丝绳。

5.根据权利要求1所述的轮椅机器人的履带行走机构，其特征在于，所述伸缩部为电动推杆。

6.根据权利要求1所述的轮椅机器人的履带行走机构，其特征在于，所述驱动部为减速电机，所述减速电机的各个侧面之间的连接处为圆弧面。

7.根据权利要求1所述的轮椅机器人的履带行走机构，其特征在于，所述履带行走机构还包括：

辅助履带机构，其可旋转安装于所述履带支撑架的前端。

8.根据权利要求1所述的轮椅机器人的履带行走机构，其特征在于，所述履带支撑架的后端朝后上方弯折，并且在所述履带支撑架上对应弯折点设置有压带轮；所述压带轮设置在所述履带的上方。

9.一种轮椅机器人，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的履带行走机构。

Images