CN216328354U - 一种楼梯爬升装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种楼梯爬升装置，其特征在于，包括：外壳，设于所述外壳内的配重移动机构，设置于外壳底部内的水平滑动部件，所述水平滑动部件内套设有至少一个升降装置，所述升降装置的底部连接有至少一个万向驱动装置。采用以上设计，通过在外壳内设置万向驱动装置实现外壳的移动，通过设置升降装置实现外壳和万向驱动装置的上升，通过设置平移滑动部件，实现万向驱动装置的平移，通过设置配重块，避免在爬升时因重心偏移导致楼梯爬升装置翻滚掉落，通过四者的结合实现楼梯爬升装置的爬升功能，结构简单，设计合理，能够多向移动，设计成本低，有较大的应用推广价值。

Description

一种楼梯爬升装置及机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种楼梯爬升装置及机器人。

背景技术

扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，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。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。

扫地机器人的机身为无线机器，以圆盘型为主。使用充电电池运作，操作方式以遥控器、或是机器上的操作面板。一般能设定时间预约打扫，自行充电。前方有设置感应器，可侦测障碍物，如碰到墙壁或其他障碍物，会自行转弯，并依每间不同厂商设定，而走不同的路线，有规划清扫地区，此外，扫地机器人还具有防跌落功能。(部分较早期机型可能缺少部分功能)，因为其简单操作的功能及便利性，现今已慢慢普及，成为上班族或是现代家庭的常用家电用品。

在现有的扫地机器人，一般是只能在一个凭平整的地面上工作，然而针对一些跃层、别墅等构造的房屋，扫地机器人无法对楼梯进行作业，只能通过人工作业。

因此，亟需设计一种楼梯爬升装置及机器人来克服现有技术的不足。

实用新型内容

本实用新型为达到上述技术目的所采用的技术方案是：一种楼梯爬升装置，其特征在于，包括：外壳，设于所述外壳内的配重移动机构，设置于外壳底部内的水平滑动部件，所述水平滑动部件内套设有至少一个升降装置，所述升降装置的底部连接有至少一个万向驱动装置。

在一个优选的实施例中，所述配重移动机构包括：配重块、移动电机、导杆、皮带；所述皮带与所述移动电机的输出端连接，所述配重块的底部中间与所述皮带固定连接，所述导杆设置于所述皮带的两侧上，所述配重块的底部两端与所述导杆滑动连接。

在一个优选的实施例中，所述水平滑动部件包括：滑件、平移电机、滑轨、齿条；所述平移电机固定于所述滑件上，所述滑轨设置于所述外壳的底部中间，所述滑轨设有两条，两条所述滑轨间隔设置，所述滑件滑动设置于两条所述滑轨之间，所述平移电机的输出端与所述齿条传动连接，滑件套设于所述升降装置外。

在一个优选的实施例中，两条所述滑轨上分别设有呈“T”字形的滑槽，所述滑件的两侧上分别设有与所述滑槽适配的滑块。

在一个优选的实施例中，所述升降装置包括：升降电机、螺纹杆、连接柱；所述升降电机的输出端与所述螺纹杆连接，所述螺纹杆远离所述升降电机的一端与所述连接柱螺纹连接，所述水平滑动部件套设于所述连接柱的外侧，所述连接柱的底部与所述万向驱动装置活动连接。

在一个优选的实施例中，所述万向驱动装置包括：履带支架、履带轮、驱动电机、套筒；所述履带轮设有两个，两个所述履带轮分别设置于所述履带支架的两侧上，所述驱动电机设有两个，所述驱动电机设置于所述履带支架的一端上，两个所述驱动电机分别与对应的所述履带轮连接，所述套筒固定设置于所述履带支架的两侧之间，所述套筒与所述升降装置的底部活动连接。

在一个优选的实施例中，外壳的底部一端上固定连接有万向轮。

本实用新型还提供一种机器人，所述机器人包括上述实施例中任意一项所述的楼梯爬升装置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在外壳内设置万向驱动装置实现外壳的移动，通过设置升降装置实现外壳和万向驱动装置的上升，通过设置平移滑动部件，实现万向驱动装置的平移，通过设置配重块，避免在爬升时因重心偏移导致楼梯爬升装置翻滚掉落，通过四者的结合实现楼梯爬升装置的爬升功能，结构简单，设计合理，能够多向移动，设计成本低，有较大的应用推广价值。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型配重移动机构的结构示意图；

图3为本实用新型平移滑动部件的结构示意图；

图4为本实用新型升降装置和万向驱动装置的结构示意图；

图5为本实用新型的截面示意图；

图6为本实用新型使用状态示意图1；

图7为本实用新型使用状态示意图2；

图8为本实用新型使用状态示意图3。

图中：

10、外壳；11、配重移动机构；111、配重块；112、移动电机；113、导杆；114、皮带；12、平移滑动部件；121、滑件；122、平移电机；123、滑轨；124、齿条；125、滑槽；126、滑块；13、升降装置；131、升降电机；132、螺纹杆；133、连接柱；14、万向驱动装置；141、履带支架；142、履带轮；143、驱动电机；144、套筒；15、万向轮。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-图5所示，本实用新型提供一种楼梯爬升装置，其特征在于，包括：外壳10，设于所述外壳10内的配重移动机构11，该配重移动机构11用于调整外壳10在爬升过程中的重心，设置于外壳10底部内的水平滑动部件，该水平滑动部件用于带动外壳10移动，所述水平滑动部件内套设有至少一个升降装置13，该升降装置13用于带动外壳10的升降，所述升降装置13的底部连接有至少一个万向驱动装置14，该万向驱动装置14，用于带动外壳10移动。

进一步的，在本实施例中，所述配重移动机构11包括：配重块111、移动电机112、导杆113、皮带114；所述皮带114与所述移动电机112的输出端连接，所述配重块111的底部中间与所述皮带114固定连接，所述导杆113分别设置于所述皮带114的两侧上，所述配重块111的底部两端与所述导杆113滑动连接，移动电机112转动，带动皮带114转动，从而带动与皮带114固定连接的配重块111沿导杆113移动，调整重心位置。

进一步的，在本实施例中，所述水平滑动部件包括：滑件121、平移电机122、滑轨123、齿条124；所述平移电机122固定于所述滑件121上，所述滑轨123设置于所述外壳10的底部中间，所述滑轨123设有两条，两条所述滑轨123间隔设置，所述滑件121滑动设置于两条所述滑轨123之间，所述齿条124设于其中一条滑轨123的上方，所述平移电机122的输出端与所述齿条124传动连接，滑件121套设于所述升降装置13外，通过平移电机122与齿条124的传动连接，使平移电机122在工作状态时，带动滑件121沿滑轨123移动，带动套设于滑件121内的升降装置13和与升降装置13底部连接的万向驱动装置14同步移动。

进一步的，在本实施例中，两条所述滑轨123上分别设有呈“T”字形的滑槽125，所述滑件121的两侧上分别设有与所述滑槽125适配的滑块126，使滑块126嵌设于滑槽125内，使滑件121于两条滑轨123内的高度是固定的。

进一步的，在本实施例中，所述升降装置13包括：升降电机131、螺纹杆132、连接柱133；所述升降电机131的输出端与所述螺纹杆132连接，所述螺纹杆132远离所述升降电机131的一端与所述连接柱133螺纹连接，所述水平滑动部件套设于所述连接柱133的外侧，所述连接柱133的底部与所述万向驱动装置14活动连接，升降电机131工作时带动螺纹杆132转动，使其促使与之螺纹连接的连接柱133随其转动的方向上升或下降，带动与连接柱133连接的万向驱动装置14上升或下降。

进一步的，在本实施例中，所述万向驱动装置14包括：履带支架141、履带轮142、驱动电机143、套筒144；所述履带轮142设有两个，两个所述履带轮142分别设置于所述履带支架141的两侧上，所述驱动电机143设有两个，所述驱动电机143设置于所述履带支架141的一端上，两个所述驱动电机143分别与对应的所述履带轮142连接，所述套筒144固定设置于所述履带支架141的两侧之间，所述套筒144与所述升降装置13的底部活动连接，两个驱动电机143可同步同向运行，从而使其带动两个履带轮142同步同向转动，进而带动外壳10移动，两个驱动电机143还可同步异向运行，使其带动两个履带轮142同步异向转动，并通过套筒144与连接柱133的活动连接，使履带轮142在同步异向转动时水平旋转，调整前行方向。

进一步的，在本实施例中，外壳10的底部一端上固定连接有万向轮15，便于外壳10随万向驱动装置14的移动而移动。

本实用新型还提供一种机器人，该机器人包括上述实施方式中的楼梯爬升装置。

工作原理，楼梯爬升装置在初始状态时，万向驱动装置14位于外壳10的中部，配重块111位于万向驱动装置14的上方，当爬升时，升降电机131正向运行，促使连接柱133向地面方向移动，此时因履带轮142是与地面是接触状态，连接柱133无法下沉，因此在升降电机131正向运行下，产生反作用力，使升降电机131上移，升降电机131与滑件121通过固定连接的结构(图中未示出)连接一起，使升降电机131上移时，在固定连接的结构下带动滑件121同步上升，同时因水平方向上滑件121与滑轨123滑动连接，竖直方向上滑件121与滑轨123同步运动，从而使滑件121上升时带动外壳10同步上升，直至与第二台阶的平面平齐，因“T”字形滑槽125和滑轨123的结构，使外壳10在上升时，不会出现侧面倾斜的情况，随后驱动电机143运行，驱动履带轮142转动，带动外壳10向前移动，使外壳10的前端底部搭在第二台阶上，并使外壳10的前端与第三台阶的墙面抵接，在万向驱动装置14运行时，平移滑动部件12的平移电机122不会运行，滑件121在平移电机122和齿条124的啮合限制下不会出现移动的情况，防止在万向驱动装置14带动外壳10移动时，出现万向驱动装置14带动平移滑动部件12移动而外壳10未移动的情况；随后配重块111前移，移动至外壳10的前端上，使重心位于外壳10的前端，此时顶升电机反向运行，万向驱动装置14在螺纹杆132的带动下上升，因重心位于外壳10的前端，因此此时万向驱动装置14上升，外壳10亦不会掉落，直至与第一台阶的台面平齐后，平移滑动部件12的平移电机122运行，带动滑件121沿滑轨123的移动，带动万向驱动装置14移动至第一台阶上，此时如果要沿台阶的长度方向移动时，可通过控制两个驱动电机143同步异向运行，使两个履带轮142横向转动，使两个履带轮142的前进方向和台阶的长度方向一致，以此实现楼梯爬升装置的横移，当再要上升时，配重块111回移至爬升脚的上方，随后实行上述步骤即可。

综上所述，本实用新型通过在外壳内设置万向驱动装置实现外壳的移动，通过设置升降装置实现外壳和万向驱动装置的上升，通过设置平移滑动部件，实现万向驱动装置的平移，通过设置配重块，避免在爬升时因重心偏移导致楼梯爬升装置翻滚掉落，通过四者的结合实现楼梯爬升装置的爬升功能，结构简单，设计合理，能够多向移动，设计成本低，有较大的应用推广价值。

本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (8)

1.一种楼梯爬升装置，其特征在于，包括：外壳，设于所述外壳内的配重移动机构，设置于外壳底部内的水平滑动部件，所述水平滑动部件内套设有至少一个升降装置，所述升降装置的底部连接有至少一个万向驱动装置。

2.根据权利要求1所述的楼梯爬升装置，其特征在于，所述配重移动机构包括：配重块、移动电机、导杆、皮带；所述皮带与所述移动电机的输出端连接，所述配重块的底部中间与所述皮带固定连接，所述导杆设置于所述皮带的两侧上，所述配重块的底部两端与所述导杆滑动连接。

3.根据权利要求1所述的楼梯爬升装置，其特征在于，所述水平滑动部件包括：滑件、平移电机、滑轨、齿条；所述平移电机固定于所述滑件上，所述滑轨设置于所述外壳的底部中间，所述滑轨设有两条，两条所述滑轨间隔设置，所述滑件滑动设置于两条所述滑轨之间，所述平移电机的输出端与所述齿条传动连接，滑件套设于所述升降装置外。

4.根据权利要求3所述的楼梯爬升装置，其特征在于，两条所述滑轨上分别设有呈“T”字形的滑槽，所述滑件的两侧上分别设有与所述滑槽适配的滑块。

5.根据权利要求1所述的楼梯爬升装置，其特征在于，所述升降装置包括：升降电机、螺纹杆、连接柱；所述升降电机的输出端与所述螺纹杆连接，所述螺纹杆远离所述升降电机的一端与所述连接柱螺纹连接，所述水平滑动部件套设于所述连接柱的外侧，所述连接柱的底部与所述万向驱动装置活动连接。

6.根据权利要求1所述的楼梯爬升装置，其特征在于，所述万向驱动装置包括：履带支架、履带轮、驱动电机、套筒；所述履带轮设有两个，两个所述履带轮分别设置于所述履带支架的两侧上，所述驱动电机设有两个，所述驱动电机设置于所述履带支架的一端上，两个所述驱动电机分别与对应的所述履带轮连接，所述套筒固定设置于所述履带支架的两侧之间，所述套筒与所述升降装置的底部活动连接。

7.根据权利要求1所述的楼梯爬升装置，其特征在于，外壳的底部一端上固定连接有万向轮。

8.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括权利要求1-7任意一项所述的楼梯爬升装置。

Images