CN216090321U - 一种楼梯清洁机器人用升降爬楼机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种楼梯清洁机器人用升降爬楼机构，包括第一主体、第二主体、第三主体，所述第一主体和第二主体、第三主体之间分别通过第一升降机构、第二升降机构连接，所述第一主体和第二主体、第一主体和第三主体均为滑动连接；所述第一主体下侧面前端安装有驱动轮，第二主体下侧面安装有支撑轮，第三主体下侧面安装有驱动轮，每个所述驱动轮均连接有驱动电机。本实用新型通过第一升降机构和第二升降机构实现了第一主体、第二主体、第三主体之间的相对运动，分步依次上楼梯，分层式的设计能够适应楼梯直角构造，最大程度使得结构紧凑又能清洁到楼梯边角位置。

Description

一种楼梯清洁机器人用升降爬楼机构

技术领域

本实用新型清洁设备技术领域，具体涉及一种楼梯清洁机器人用升降爬楼机构。

背景技术

现有的扫地机器人已经能完成平坦地形的清洁过程，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作，一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能，还有拖地机器人能够挂载清洁拖布完成拖地的流程。

但是，针对室内和室外多楼层的楼梯清洁机器尚且还不成熟，目前存在一些用类似多关节机械腿代替轮子的方式实现爬楼梯的机器人，这种方式控制复杂，结构复杂，并且外形设计很难适应楼梯这样注重边角清洁的场景。

实用新型内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种楼梯清洁机器人用升降爬楼机构，具体技术方案如下：

一种楼梯清洁机器人用升降爬楼机构，包括第一主体、第二主体、第三主体，所述第一主体和第二主体、第三主体之间分别通过第一升降机构、第二升降机构连接，所述第一主体和第二主体、第一主体和第三主体均为滑动连接；

所述第一主体下侧面前端安装有驱动轮，第二主体下侧面安装有支撑轮，第三主体下侧面安装有驱动轮，每个所述驱动轮均连接有驱动电机。

优选地，所述第一升降机构包括第一丝杆电机、第一丝杆、第一纵向滑块、第一连杆、第一横向滑块、第一横向滑杆，所述第一丝杆电机固定在第一纵向滑块上，所述第一丝杆与第一丝杆电机输出端连接且与第一横向滑杆上设置的丝杆螺母配合连接，所述第一横向滑杆两侧分别滑动连接有第一横向滑块，且每个第一横向滑块至少与一组第一连杆一端铰接，所述一组第一连杆另一端分别与第一纵向滑块、第一主体下侧铰接，所述第一纵向滑块固定在第二主体上侧；

优选地，所述第二升降机构包括第二丝杆电机、第二丝杆、第二纵向滑块、第二连杆、第二横向滑块、第二横向滑杆，所述第二丝杆电机固定在第二纵向滑块上，所述第二丝杆与第二丝杆电机输出端连接且与第二横向滑杆上设置的丝杆螺母配合连接，所述第二横向滑杆两侧分别滑动连接有第二横向滑块，且每个第二横向滑块至少与一组第二连杆一端铰接，所述一组第二连杆另一端分别与第二纵向滑块、第一主体下侧铰接，所述第二纵向滑块固定在第三主体上侧。

优选地，所述第一主体上固定有第一导柱和第二导柱，所述第一导柱和第一纵向滑块滑动连接，所述第二导柱和第二纵向滑块滑动连接。

优选地，所述第一导柱和第二导柱均设有两根且分别设置在靠近第一纵向滑块两端和第二纵向滑块两端的对应位置。

优选地，所述驱动轮和支撑轮均为全向轮。

优选地，所述第一主体下侧面前端安装有万向轮，所述第一主体下侧面设有三个全向轮且排布方式为两个横向一个纵向，所述第三主体下侧面安装两个全向轮且通过连接轴、同步轮、同步带由同一个驱动电机驱动，所述第三主体下侧面安装的两个全向轮均为纵向排布。

本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型通过第一升降机构和第二升降机构实现了第一主体、第二主体、第三主体之间的相对运动，分步依次上楼梯，分层式的设计能够适应楼梯直角构造，最大程度使得结构紧凑又能清洁到楼梯边角位置。

2)本实用新型通过在第一主体、第二主体以及第三主体底部设置万向轮和全向轮，能实现楼梯清洁机器人在楼梯上左右移动。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构侧视图；

图2是本实用新型的第一升降机构的结构示意图；

图3是本实用新型的内部结构立体图；

图4是本实用新型的底部结构立体图；

图中标号，1-第一主体；11-驱动轮；12-第一导柱；13-第二导柱；2-第二主体；21-支撑轮；3-第三主体；41-第一丝杆电机；42-第一丝杆；43-第一纵向滑块；44-第一连杆；45-第一横向滑块；46-第一横向滑杆；51-第二丝杆电机；52-第二丝杆；53-第二纵向滑块；54-第二连杆；55-第二横向滑块；56-第二横向滑杆。

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍。下面描述的附图仅仅是为了更好地理解本实用新型，而不应该理解为对本实用新型的限制。

具体实施方式

以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

一种楼梯清洁机器人用升降爬楼机构，包括第一主体1、第二主体2、第三主体3，所述第一主体1和第二主体2、第三主体3之间分别通过第一升降机构4、第二升降机构连接，所述第一主体1和第二主体2、第一主体1和第三主体3均为滑动连接；所述第一升降机构4和第二升降机构的结构相同；

所述第一主体1下侧面前端安装有驱动轮11，第二主体2下侧面安装有支撑轮21，第三主体3下侧面安装有驱动轮11，每个所述驱动轮11均连接有驱动电机。

所述第一升降机构4包括第一丝杆电机41、第一丝杆42、第一纵向滑块43、第一连杆44、第一横向滑块45、第一横向滑杆46，所述第一丝杆电机41固定在第一纵向滑块43上，所述第一丝杆42与第一丝杆电机41输出端连接且与第一横向滑杆46上设置的丝杆螺母配合连接，所述第一横向滑杆46两侧分别滑动连接有第一横向滑块45，且每个第一横向滑块45至少与一组第一连杆44一端铰接，所述一组第一连杆44另一端分别与第一纵向滑块43、第一主体1下侧铰接，所述第一纵向滑块43固定在第二主体2上侧；

所述第二升降机构包括第二丝杆电机51、第二丝杆52、第二纵向滑块53、第二连杆54、第二横向滑块55、第二横向滑杆56，所述第二丝杆电机51固定在第二纵向滑块53上，所述第二丝杆52与第二丝杆电机51输出端连接且与第二横向滑杆56上设置的丝杆螺母配合连接，所述第二横向滑杆56两侧分别滑动连接有第二横向滑块55，且每个第二横向滑块55至少与一组第二连杆54一端铰接，所述一组第二连杆54另一端分别与第二纵向滑块53、第一主体1下侧铰接，所述第二纵向滑块53固定在第三主体3上侧。

所述第一主体1上固定有第一导柱12和第二导柱13，所述第一导柱12和第一纵向滑块43滑动连接，所述第二导柱13和第二纵向滑块53滑动连接。

所述第一导柱12和第二导柱13均设有两根且分别设置在靠近第一纵向滑块43两端和第二纵向滑块53两端的对应位置。

所述驱动轮11和支撑轮21均为全向轮。

所述第一主体1下侧面前端安装有万向轮，所述第一主体1下侧面设有三个全向轮且排布方式为两个横向一个纵向，所述第三主体3下侧面安装两个全向轮且通过连接轴、同步轮、同步带由同一个驱动电机驱动，所述第三主体3下侧面安装的两个全向轮均为纵向排布。

工作原理：保持原始状态时，整体机构可以通过由驱动电机驱动的纵向排布的驱动轮实现前后运动，也可以通过由驱动电机驱动的横向排布的驱动轮实现左右运动。爬升状态时，第一丝杆电机41转动，第一丝杆42和第一横向滑杆46上设置的丝杆螺母啮合传动，随着第一丝杆42的转动，第一横向滑杆46会逐渐向上运动，第一横向滑杆46向上运动会带动一组第一连杆44的夹角逐渐变小，第一横向滑块45朝第一横向滑杆46的两端运动，此时，第一纵向滑块43会沿着第一导柱12向下做直线运动，让第一主体1相对于第二主体2向上做抬升动作；第一丝杆电机41转动的同时，第二丝杆电机51也转动，同理，使得第一主体1相对于第三主体3向上做抬起动作，相当于第二主体2和第三主体3的相对位置不变，当抬升第一主体1的最低点正好与第二阶楼梯平面相持平后停止抬升，完成以上动作后，驱动电机带动驱动轮向前移动，直到第二部分2靠近楼梯垂直面后停止。然后，第一丝杆电机41反向转动，此时第一纵向滑块43会沿着第一导柱12向上做直线运动，让第二主体2相对于第一主体1和第三主体3向上做抬升动作，直到第二部分的最低点和第二阶楼梯平面相持平后停止，然后驱动电机带动驱动轮向前移动，直到第三主体3靠近楼梯垂直面后停止。最后，第二丝杆电机51反向转动，使得第三主体3相对于第一主体1和第二主体2向上做抬升动作，直到第三主体3的最低点和第二阶楼梯平面相持平后停止，然后驱动电机带动驱动轮向前移动，直到第三主体3完全进入第二阶楼梯后停止，此时本机构回到了原始状态。以此往复，达到楼梯爬升的效果。本机构同样能实现下楼梯的动作，下降楼梯动作与爬升过程相反，先第三主体3下降，后第二主体2下降，最后第一主体1下降。在整个运动过程中机构都可以左右运动实现对整个楼梯宽度上的所有区域清洁。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种楼梯清洁机器人用升降爬楼机构，其特征在于，包括第一主体(1)、第二主体(2)、第三主体(3)，所述第一主体(1)和第二主体(2)、第三主体(3)之间分别通过第一升降机构(4)、第二升降机构连接，所述第一主体(1)和第二主体(2)、第一主体(1)和第三主体(3)均为滑动连接；

所述第一主体(1)下侧面前端安装有驱动轮(11)，第二主体(2)下侧面安装有支撑轮(21)，第三主体(3)下侧面安装有驱动轮(11)，每个所述驱动轮(11)均连接有驱动电机。

2.根据权利要求1所述的一种楼梯清洁机器人用升降爬楼机构，其特征在于，所述第一升降机构(4)包括第一丝杆电机(41)、第一丝杆(42)、第一纵向滑块(43)、第一连杆(44)、第一横向滑块(45)、第一横向滑杆(46)，所述第一丝杆电机(41)固定在第一纵向滑块(43)上，所述第一丝杆(42)与第一丝杆电机(41)输出端连接且与第一横向滑杆(46)上设置的丝杆螺母配合连接，所述第一横向滑杆(46)两侧分别滑动连接有第一横向滑块(45)，且每个第一横向滑块(45)至少与一组第一连杆(44)一端铰接，所述一组第一连杆(44)另一端分别与第一纵向滑块(43)、第一主体(1)下侧铰接，所述第一纵向滑块(43)固定在第二主体(2)上侧；

所述第二升降机构包括第二丝杆电机(51)、第二丝杆(52)、第二纵向滑块(53)、第二连杆(54)、第二横向滑块(55)、第二横向滑杆(56)，所述第二丝杆电机(51)固定在第二纵向滑块(53)上，所述第二丝杆(52)与第二丝杆电机(51)输出端连接且与第二横向滑杆(56)上设置的丝杆螺母配合连接，所述第二横向滑杆(56)两侧分别滑动连接有第二横向滑块(55)，且每个第二横向滑块(55)至少与一组第二连杆(54)一端铰接，所述一组第二连杆(54)另一端分别与第二纵向滑块(53)、第一主体(1)下侧铰接，所述第二纵向滑块(53)固定在第三主体(3)上侧。

3.根据权利要求2所述的一种楼梯清洁机器人用升降爬楼机构，其特征在于，所述第一主体(1)上固定有第一导柱(12)和第二导柱(13)，所述第一导柱(12)和第一纵向滑块(43)滑动连接，所述第二导柱(13)和第二纵向滑块(53)滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种楼梯清洁机器人用升降爬楼机构，其特征在于，所述第一导柱(12)和第二导柱(13)均设有两根且分别设置在靠近第一纵向滑块(43)两端和第二纵向滑块(53)两端的对应位置。

5.根据权利要求1所述的一种楼梯清洁机器人用升降爬楼机构，其特征在于，所述驱动轮(11)和支撑轮(21)均为全向轮。

6.根据权利要求5所述的一种楼梯清洁机器人用升降爬楼机构，其特征在于，所述第一主体(1)下侧面前端安装有万向轮，所述第一主体(1)下侧面设有三个全向轮且排布方式为两个横向一个纵向，所述第三主体(3)下侧面安装两个全向轮且通过连接轴、同步轮、同步带由同一个驱动电机驱动，所述第三主体(3)下侧面安装的两个全向轮均为纵向排布。

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