CN216359987U - 爬楼机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种爬楼机器人，包括间隔设置的第一机器人主体和第二机器人主体；升降机构：包括底座、顶板及连接底座和顶板的至少一组剪叉升降组件，底座安装在每个机器人主体的行走底盘上；基架：与第一机器人主体的顶板及第二机器人主体的顶板连接上；行走底盘包括：第一侧主行走机构；第二侧主行走机构：与第一侧主行走机构并行间隔设置；连接轴：连接第一侧主行走机构和第二侧主行走机构；第一侧辅助行走机构：与连接轴轴接，位于靠近第一侧主行走机构侧；第二侧辅助行走机构：与连接轴轴接，位于靠近第二侧主行走机构侧。具有两个可独立行走的机器人主体，每个机器人主体均可适应在起伏路面的行走，保持稳定支撑，适用于恶劣的应用环境。

Description

爬楼机器人

技术领域

本实用新型涉及行走机器人技术领域，具体涉及一种爬楼机器人。

背景技术

机器人被用于众多领域，可执行多样性任务。受机器人应用场景的限制，部分机器人需要在非平坦的地面上行走：例如楼梯、废墟等。

以救援机器人为例，为救援而采取先进科学技术研制的机器人，如地震救援机器人，它是一种专门用于大地震后在地下商场的废墟中寻找幸存者执行救援任务的机器人以及救出人员以后运输受伤人员所使用的担架机器人。

在各种急救或救援活动现场，环境地形通常具有非平特征，特别是担架机器人所针对的楼梯路况，其对机器人的地面适应能力以及反应速度要求较高。现有技术中存在救援机器人，可以在起伏路段顺利行走，执行搜救、搬运等任务。但，现有技术中存在如下的救援需求：当救援伤者时，需要担架搬运伤者；单行走主体的救援机器人不能平稳搬运担架。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述技术问题之一，提供一种在起伏路段可稳定工作的爬楼机器人。

为实现以上技术效果，本实用新型采用的技术方案为：

一种爬楼机器人，包括：

机器人主体：包括间隔设置的第一机器人主体和第二机器人主体，每个机器人主体均包括行走底盘；

基架：与第一机器人主体及第二机器人主体连接；

所述行走底盘包括：

第一侧主行走机构；

第二侧主行走机构：与第一侧主行走机构并行间隔设置；

连接轴：连接第一侧主行走机构和第二侧主行走机构；

第一侧辅助行走机构：与连接轴轴接，位于靠近第一侧主行走机构侧；

第二侧辅助行走机构：与连接轴轴接，位于靠近第二侧主行走机构侧。

本实用新型一些实施例中，所述第一侧主行走机构及第二侧主行走机构均连接驱动机构；

所述连接轴连接转动驱动机构；

进一步包括控制器，所述控制器用于控制驱动机构及转动驱动机构工作。

本实用新型一些实施例中，每个机器人主体进一步包括升降机构，所述升降机构包括：

底座：安装在每个机器人主体的行走底盘上

顶板：与底座间隔设置；

升降组件：包括至少一组，连接底座和顶板。

本实用新型一些实施例中，所述升降机构进一步包括：

第一护罩：一端与底座连接，与底座连接端相对的一端为开口端；

第二护罩：一端与顶板连接，与顶板连接端相对的一端为开口端；第二护罩开口端与第一护罩开口端套装，二者可相对运动；升降机构顶板与第二护罩的封闭端连接；

剪叉升降组件安装在第一护罩和第二护罩形成的空间内，顶板与第二护罩封闭端连接；所述基架安装在第一机器人主体第二护罩的封闭端及第二机器人主体第二护罩的封闭端。

本实用新型一些实施例中，所述基架包括：

支座：呈框架状，包括相对间隔设置的第一侧框架和第二侧框架，第一侧框架端间隔设置有第一滑轨和第三滑轨，第二侧框架端间隔设置有第二滑轨和第四滑轨；

第一滑台：安装在第一滑轨和第二滑轨之间，可沿滑轨运动；所述第一滑台上设置有第一回转安装座；

第二滑台：与第一滑台间隔设置，安装在第三滑轨和第四滑轨之间，可沿滑轨运动；所述第二滑台上设置有第二回转安装座；

所述第一滑台安装在第一机器人主体第二护罩的封闭端，所述第二滑台安装在第二机器人主体第二护罩的封闭端。

本实用新型一些实施例中，第二护罩的封闭端可转动安装在行走底盘上，封闭端及行走底盘间设置有转动驱动机构；所述控制器进一步控制转动驱动机构运动。

本实用新型一些实施例中，所述升降组件包括：

槽轨：被设置在底座和顶板上；

第一组铰接杆：包括若干轴接的连杆，位于第一组铰接杆端部的两个连杆分别与底座和顶板轴接；

第二组铰接杆：包括若干轴接的连杆，位于第二组铰接杆端部的两个连杆分别与底座和顶板轴接；第二组铰接杆与第一组铰接杆与底座和顶板的轴接位置均沿第一方向间隔设置，所述槽轨设置于轴接位置的第一方向的间隔内；

第三组铰接杆：包括若干轴接的连杆，位于第三组铰接杆端部的两个连杆均安装有滑块，所述滑块位于滑轨内；

第四组铰接杆：包括若干轴接的连杆，位于第四组铰接杆端部的两个连杆均安装有滑块，所述滑块位于滑轨内；第四组铰接杆与底座上轨槽的连接处相对于第三组铰接杆与底座滑槽的连接处位于靠近第二组铰接杆的一侧；

中接杆：连接对应的第三组铰接杆中的连杆和第四组铰接杆中的连杆；所述中接杆杆壁上设置有长孔，由底座向顶板的方向，第奇数个中接杆的长孔用于容纳第一组铰接杆、第二组铰接杆相邻连杆的连接轴，第偶数个中接杆的长孔用于容纳第三组铰接杆、第四组铰接杆相邻连杆的连接轴

本实用新型一些实施例中，第一侧主行走机构包括：间隔设置的第一侧主前轮和第一侧主后轮，环绕第一侧主前轮和第一侧主后轮设置有第一侧主履带；

第二侧主行走机构包括：间隔设置的第二侧主前轮和第二侧主后轮，环绕第二侧主前轮和第二侧主后轮设置有第二侧主履带；

所述第一侧主前轮和所述第二侧主前轮通过连接轴连接。

本实用新型一些实施例中，底座包括：

底座本体；

滑轨：包括并行间隔安装在底座本体一侧端面的第一滑轨和第二滑轨；

滑块：包括安装在第一滑轨上的第一滑块和安装在第二滑轨上的第二滑块；

连接件：连接所述第一滑块和所述第二滑块；

丝杠机构：包括驱动电机和丝杠轴，所述丝杠轴与所述连接件连接；

连接臂：包括与第一滑块轴接的第一连接臂和与第二滑块轴接的第二连接臂；

所述第一连接臂和所述第二连接臂均连接至行走底盘。

本实用新型一些实施例中，第一侧辅助行走机构包括：间隔设置的第一侧辅助前轮和第一侧辅助后轮，环绕第一侧辅助前轮和第一侧辅助后轮设置的第一侧辅履带；第一侧辅助前轮和第一侧辅助后轮沿第一侧主前轮和第一侧主后轮的延伸方向排列；

第二侧辅助行走机构包括：间隔设置的第二侧辅助前轮和第二侧辅助后轮，环绕第二侧辅助前轮和第二侧辅助后轮设置的第二侧辅履带；第二侧辅助前轮和第二侧辅助后轮沿第二侧主前轮和第二侧主后轮的延伸方向排列；

所述第一侧辅助后轮与连接轴轴接；所述第二侧辅助后轮与连接轴轴接。

本实用新型一些实施例中，所述第一侧辅履带包括第一侧辅履带支架和第一侧辅履带体，所述第一侧辅助前轮和第一侧辅助后轮与第一侧辅履带支架轴接，所述第一侧辅履带体沿第一侧辅助前轮和第一侧辅助后轮设置；

所述第二侧辅履带包括第二侧辅履带支架和第二侧辅履带体，所述第二侧辅助前轮和第二侧辅助后轮与第二侧辅履带支架轴接，所述第二侧辅履带体沿第二侧辅助前轮和第二侧辅助后轮设置；

所述第一侧辅助行走机构包括：第一侧延长柄及安装在第一侧延长柄上的万向轮，所述第一侧延长柄与第一侧辅履带支架连接，向第一侧主前轮的前方延伸；

所述第二侧辅助行走机构包括：第二侧延长柄及安装在第二侧延长柄上的万向轮，所述第二侧延长柄与第二侧辅履带支架连接，向第二侧主前轮的前方延伸。

与现有技术相比，本实用新型提供的爬楼机器人有益效果在于：

(1)具有两个可独立行走的机器人主体，每个机器人主体均可适应在起伏路面的行走，保持稳定支撑，适用于恶劣的应用环境。此外，机器人主体的高度、宽度适用于楼道空间的限制，可爬楼行走

(2)特别的：如有人员必须躺着运输时使用。担架安装在两个机器人主体上，可实现担架平稳的支撑。基架滑台的位置可调，可用于搬运担架等长度较大的产品，用于救援等工作。

(3)机器人配置有升降机构，行走至起伏路段时，可通过调节单个机器人主体的升降机构，来调节基架的水平，以保证始终水平支撑。

(4)机器人升降机构的底座相对机器人行走底盘之间的支撑高度可调节，可辅助调整支撑高度。

(5)机器人行走底盘和升降机构之间可相对转动，便于机器人行走至转弯路段调整行走方向，并保持支撑平衡。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为爬楼机器人结构示意图；

图2为爬楼机器人行走状态示意图；

图3为爬楼机器人行走状态示意图；

图4为安装底座结构示意图；

图5为升降机构完全降落状态结构示意图；

图6为升降机构部分上升状态结构示意图；

图7为升降机构完全生生状态结构示意图；

图8为行走底盘结构示意图；

图9为行走底盘剖视结构示意图；

图10为机器人基架结构示意图；

图11为图10中A处局部放大图；

图12为驱动机构结构示意图；

以上附图中：

1-支座，101-第一侧框架，102-第二侧框架，103-驱动机构安装座，104- 第一侧横梁，105-第二侧横梁；

201-第一滑轨，202-第二滑轨，203-第三滑轨，204-第四滑轨；

301-第一滑台，3011-第一回转安装座，3012-第一丝杠滑块，302-第二滑台，3021-第二回转安装座，3022-第二丝杠滑块；

401-双向丝杠，4011-第一限位块，4012-第二限位块，402-驱动电机，403- 第一传动轮，404-第二传动轮，405-传动带；

5-连接轴；

601-第一侧主前轮，602-第一侧主后轮，6031-第一侧主履带支架，6032- 履带支撑轮，6033-第一侧主履带体，604-第一侧主中轮；

701-第二侧主前轮，702-第二侧主后轮，7031-第一侧主履带支架，7032- 履带支撑轮，7033-第一侧主履带体，704-第二侧主中轮；

801-第一驱动机构，802-第二驱动机构，803-蜗轮驱动组件；

901-底座，902-底座护罩，9021-安装孔；

1001-第一侧辅助前轮，1002-第一侧辅助后轮，1003-第一侧辅履带，10031- 第一侧安装长孔，1004-第一侧延长柄，1005-第一侧万向轮；

1101-第二侧辅助前轮，1102-第二侧辅助后轮，1103-第二侧辅履带，11031- 第二侧安装长孔，1104-第二侧延长柄，1105-第二侧万向轮；

12-底座，1201-铰接臂，12011-铰接轴孔，1202-滑轨，1203-滑块，1204- 连接件，1205-驱动电机，1206-丝杠轴，1207-第一连接臂，1208-第二连接臂；

13-顶板；

1401-第一段槽轨，1402-第二段槽轨；

15-第一组铰接杆；

16-第二组铰接杆；

17-第三组铰接杆；

18-第四组铰接杆；

19-中接杆；

20-顶升板；

21-连接杆；

22-簧片顶升机构；

23-基架；

24-第一机器人主体；

25-第二机器人主体；

2601-第一护罩，2602-第二护罩；

27-担架。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

需要说明的是，当元件被称为“设置在”，“连接”，另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

本实用新型提供一种爬楼机器人，结构参考图1至图3，包括：

机器人主体：包括间隔设置的第一机器人主体24和第二机器人主体25，两个机器人主体的结构相同，每个机器人主体均包括行走底盘；

基架23：与第一机器人主体及第二机器人主体连接，基架23上可进一步安装担架27；

行走底盘包括：

第一侧主行走机构；

第二侧主行走机构：与第一侧主行走机构并行间隔设置；

连接轴：连接第一侧主行走机构和第二侧主行走机构；

第一侧辅助行走机构：与连接轴轴接，位于靠近第一侧主行走机构侧，可相对第一侧主行走机构转动；

第二侧辅助行走机构：与连接轴轴接，位于靠近第二侧主行走机构侧，可相对第二侧主行走机构转动。

行走机器人基架通过两个机器人主体承载，可根据搬运需要在机器人基架上配置待搬运的设备。行走在起伏路段时，第一侧辅助行走机构和第二侧辅助行走机构可被驱动相对对应侧的主行走机构转动，例如，遇到上升路段时，辅助行走机构相对主行走机构向上转动；当遇到下降路段时，辅助行走机构相对主行走机构向下运动，这种调节结构可以保证行走底盘与地面的接触面积进而保证顺利行走。

为实现机器人的自动行走控制，本实用新型一些实施例中：第一侧主行走机构及第二侧主行走机构均连接驱动机构；连接轴连接转动驱动机构；进一步包括控制器，控制器用于控制驱动机构及转动驱动机构工作。当遇到起伏路面，需要调整机器人主体的行走方式时，通过控制器下发驱动信号或转动信号，直至主行走机构和辅助行走机构可与地面之间形成稳定的支撑。

本实用新型一些实施例中，爬楼机器人还包括升降机构，参考图1至图3，以及图5至图7。

升降机构：包括底座12、顶板13及连接底座12和顶板13的至少一组剪叉升降组件，底座12安装在每个机器人主体的行走底盘上；基架23与第一机器人主体24的升降机构的顶板13及第二机器人主体25升降机构的顶板13连接。

本实用新型一些实施例中：升降机构进一步包括：

第一护罩2601：一端与底座12连接，与底座12连接端相对的一端为开口端；

第二护罩2602：一端与顶板13连接，与顶板13连接端相对的一端为开口端；第二护罩开口端与第一护罩开口端套装，二者可相对运动；升降机构顶板 13与第二护罩2602的封闭端连接；

剪叉升降组件安装在第一护罩2601和第二护罩2602形成的空间内，顶板 13与第二护罩2602封闭端连接；基架23安装在第一机器人主体第二护罩2602 的封闭端及第二机器人主体第二护罩2602的封闭端。

两个护罩配合形成一种剪叉升降机构的保护封装结构，起到保护作用。

更进一步的，每组剪叉升降组件包括：槽轨和四组铰接杆。

槽轨：分别被设置在底座12和顶板13上；本实施例中，槽轨为分段结构，底座上12包括两段槽轨，分别为第一槽轨1401和第二槽轨1402，两段槽轨可对接也可间隔设置，两段槽轨的滑块槽槽口方向朝向侧面，两段槽轨的滑块槽槽口朝向相反；顶板13上也具有相应设置的槽轨，图中不可见；

第一组铰接杆15：包括若干轴接的连杆，各连杆之间形成一个连杆链，两个相邻的连杆之间可相互转动，转动过程中，第一组铰接杆15完成伸缩；位于第一组铰接杆15端部的两个连杆分别与底座12和顶板13轴接，可相对底座12 和顶板13转动；

第二组铰接杆16：包括若干轴接的连杆，位于第二组铰接杆16端部的两个连杆分别与底座和顶板轴接，可相对底座12和顶板13转动；第二组铰接杆15 与第一组铰接杆15与底座12和顶板13的轴接位置均沿第一方向间隔设置，相邻的连杆之间可也可沿着平行第一方向的方向转动，槽轨设置于轴接位置的第一方向的间隔内；

第三组铰接杆17：包括若干轴接的连杆，位于第三组铰接杆17端部的两个连杆均安装有滑块，滑块位于滑轨内；具体的，第一槽轨1401位于靠近第一组铰接杆15的一侧，第二槽轨1402位于靠近第二组铰接杆16，第三组铰接杆17 与第一槽轨1401配合安装；

第四组铰接杆18：包括若干轴接的连杆，位于第四组铰接杆18端部的两个连杆均安装有滑块，滑块位于滑轨内；第四组铰接杆18与第二槽轨1402配合，与底座12上滑槽的连接处相对于第三组铰接杆17与底座滑槽的连接处位于靠近第二组铰接杆16的一侧；

中接杆19：包括若干根，连接对应的第三组铰接杆17中的连杆和第四组铰接杆18中的连杆，此处，所述的对应是指：中接杆19一端连接指第三组铰接杆17中，第一根连杆和第二根连杆的轴接位置，另一端连接至第四组铰接杆18 中，第一根连杆和第二根连杆的轴接位置；

中接杆19杆壁上设置有长孔1901，由底座12向顶板13的方向，第奇数个中接杆19的长孔1901用于容纳第一组铰接杆15、第二组铰接杆16相邻连杆的连接轴，第偶数个中接杆19的长孔1901用于容纳第三组铰接杆17、第四组铰接杆18相邻连杆的连接轴。在相应的轴接位置处，将两根连杆之间的连接轴加长，使加长部分设置在相应的长孔1901内。

第一组铰接杆15和第二组铰接杆16与底座12和顶板13之间为相对固定端；与上述两组铰接杆不同，为第三组铰接杆17和第四组铰接杆18的两端为活动端。中接杆19上长孔1901的作用在于，为第三组铰接杆17和第四组铰接杆18的运动进行限位，以保证升降机构可按照垂直方向进行升降。

本实用新型一些实施例中，第二组铰接杆16和底座12及顶板13的轴接位置，与第一组铰接杆15与底座12和顶板13的轴接位置均沿第二方向间隔设置，槽轨设置于轴接位置的第二方向的间隔内；第二方向与第一方向垂直。这种结构可以增强结构整体的紧凑型，避免各组轴杆之间的运动干涉。

本实用新型一些实施例中，中接杆上的长孔1901呈分段设置，奇数个中接杆靠近第二组铰接杆16一侧的长孔用于容纳第一组铰接杆15连接轴，靠近第一组铰接杆15一侧的长孔用于容纳第三组铰接杆17的连接轴；偶数个中接杆靠近第二组铰接杆16一侧的长孔用于容纳第四组铰接杆18连接轴，靠近第一组铰接杆15一侧的长孔用于容纳第三组铰接杆17的连接轴。长孔1901采用分段的结构，可以进一步避免相邻运动杆之间的运动干涉。

本实用新型一些实施例中，为了进一步提高升降机构结构的稳定性，剪叉升降组件包括两组，间隔设置在底座12上。具体的，两组升降组件的杆组平行设置在底座12上。两组机构采用对称结构。

本实用新型一些实施例中，进一步包括多组连接杆组，每组连接杆组包括两个连接杆21；由底座12向顶板13的方向：

奇数组连接杆组分别连接两组剪叉升降组件中第三组铰接杆17中相邻轴杆的连接轴，及，第四组铰接杆18中相邻轴杆的连接轴；

偶数组连接杆组分别连接两组剪叉升降组件中第一组铰接杆15中相邻轴杆的连接轴，及，第二组铰接杆16中相邻轴杆的连接轴。

连接杆组的作用在于，连接两组剪叉升降组件，使两组升降组件的运动同步，保证稳定的升降动作。

本实用新型一些实施例中，进一步包括：

顶升板20：连接由底座12向顶板13方向的第一组连接杆组中的两个连接杆21；

升降驱动机构：动力输出端与顶升板20连接，本实施例中，升降驱动机构为簧片顶升机构22。簧片顶升机构22安装在底板12上，伸缩簧片22与顶升板 20连接。

顶升板20为几字形，会将簧片顶升机构22罩住，提供一定的防护效果。

以下，详述基架23的结构，参考图10至图12。

本实用新型一些实施例中：所述基架包括：

支座1：呈框架状，包括相对间隔设置的第一侧框架101和第二侧框架102，第一侧框架端间隔设置有第一滑轨201和第三滑轨203，二者的位置相对，第二侧框架102端间隔设置有第二滑轨202和第四滑轨204，二者的位置相对；

第一滑台301：安装在第一滑轨201和第二滑轨202之间，可沿两个滑轨运动；第一滑台301上设置有第一回转安装座3011，用于将第一滑台301第一机器人主体第二护罩的封闭端；

第二滑台302：与第一滑台301间隔设置，安装在第三滑轨203和第四滑轨 204之间，可两个沿滑轨运动；第二滑台302两个上设置有第二回转安装座3021，用于将第二滑台302安装至第二机器人主体第二护罩的封闭端。

机器人基架作为机器人的承载架，待搬运的物体可被设置在机器人基架上。第一回转安装座3011和第二回转安装座3021形成一种双点安装结构，可提高支撑稳定性，提高机器人的运载稳定性。同时，两个滑台可相对运动，保证其与机器人主体间协调工作的灵活性。

更进一步的，本实用新型一些实施例中：第二护罩2602的封闭端可转动安装在行走底盘上，封闭端及行走底盘间设置有转动驱动机构；控制器进一步控制转动驱动机构运动。当行走至需要转弯的地段时，第一机器人主体首先旋转，待第二机器人主体滞后旋转，待两个主体再一次转动至直线运行时，

本实用新型一些实施例中：为提高基架安装结构的灵活性，其进一步包括：

双向丝杠401：分别与第一滑台301和第二滑台302连接；

驱动机构：与双向丝杠连接，以驱动双向丝杠转动；

驱动机构安装在支座上，位于第一滑轨201和第三滑轨203之间。

基于这种结构，方便第一滑台301和第二滑台302之间轴距的机械调节。

本实用新型一些实施例中：驱动机构包括：

驱动电机402；

第一传动轮403：与驱动电机的动力输出端连接；

第二传动轮404：经传动带405与第一传动轮403连接；

其中，第二传动轮404固定设置在双向丝杠402上。

驱动电机402转动，将带动第一传动轮403转动，并将传动带405将作用力传递至第二传动轮404，进而带动双向丝杠402转动。

双向丝杠402的转动将带动第一滑台403和第二滑台404相对或相向运动，进而调节两个滑台之间的轴距。

为了解决驱动机构与滑台之间安装的问题，本实用新型一些实施例中：第一滑台301上设置有第一丝杠滑块3012，第二滑台302上设置有第二丝杠滑块 3022，双向丝杠401与第一丝杠滑块3012和第二丝杠滑块3022连接。两个丝杠滑块均具有与丝杠401适配的螺纹，与双向丝杠401之间螺纹连接。这种结构可稳定限制两个滑台的相对运动。

为了控制两个滑台的运动距离，避免过渡运动造成滑台间距过大，支撑稳定性下降，本实用新型一些实施例中：双向丝杠401沿第一丝杠滑块3012的穿出端设置有第一限位块4011，沿第二丝杠滑块3022的穿出端设置有第二限位块 4012。

本实用新型一些实施例中：支座进一步包括：

驱动机构安装座103：安装在第一侧框架101和第二侧框架102之间，位于框架上端面，同时位于第一滑轨201和第三滑轨203之间；

驱动电机402安装在安装座103的下端面。

本实用新型一些实施例中：第一侧框架101和第二侧框架102之间设置第一侧横梁104和第二侧横梁105，第一滑台301和第二滑台302设置在第一侧横梁104和第二侧横梁105之间；

第一侧横梁104设置有贯通其侧壁的第一长孔1041，第一滑台301运动过程中可经第一长孔1041穿出；

第二侧横梁105设置有贯通其侧壁的第二长孔1042，第二滑台302运动过程中可经第二长孔1042穿出。

长孔的结构为滑台的运动提供了运动空间，可以提高滑台之间间距的调节量。

为了进一步提高滑台的相对运动性，本实用新型一些实施例中：第一滑轨 201和第三滑轨203活动安装在第一侧框架101上，第二滑轨202和第四滑轨 204滑动安装在第二侧框架102上；

第一滑轨201和第二滑轨202的端部均可沿第一长孔1041穿出；

第三滑轨203和第四滑轨204的端部均可沿第二长孔1042穿出。

以下，详述行走底盘的结构，参考图8至9。

所述行走底盘包括：

第一侧主行走机构；

第二侧主行走机构：与第一侧主行走机构并行间隔设置；

连接轴5：在第一侧主行走机构和第二侧主行走机构对应的第一端侧连接第一侧主行走机构和第二侧主行走机构；

驱动机构：包括第一驱动机构801和第二驱动机构802，第一驱动机构801 与第一侧主行走机构在其第二端侧连接，第二驱动机构802与第二侧主行走机构在其第二端侧连接；所述第一驱动机构801和第二驱动机构802经轴第二连接轴连接；

铰接臂12与连接轴5轴接，第一连接臂1207和第二连接臂1208与第二连接轴轴接。

为例提高倾角调节的智能性，本实用新型一些实施例中：进一步包括控制器，用于控制丝杠机构的运动；底座本体上设置有水平仪，控制系统与水平仪连接，获取水平信号，并基于水平信号控制丝杠机构的运动。

当水平仪检测到底座主体为非水平状态时，启动丝杠，丝杠转动。第一连接臂1207和第二连接臂1208一端绕与第二连接轴的轴接位置转动，另一端绕与轴块的轴接位置转动。铰接臂12绕与连接轴5的安装位置转动。通过三点联动，调整底座本体12的水平。

进一步的，行走底盘还包括：

第一侧辅助行走机构：与连接轴5轴接，位于靠近第一侧主行走机构侧；

第二侧辅助行走机构：与连接轴5轴接，位于靠近第二侧主行走机构侧。

第一侧辅助行走机构和第二侧辅助行走机构位于行走方向的前方。在第一侧主行走机构和第二侧主行走机构向前运动的过程中，第一侧辅助行走机构和第二侧辅助行走机构同步向前行走。同时，第一侧辅助行走机构和第二侧辅助行走机构可以绕链接轴5转动，在行走底盘行走至爬升路段时，第一侧辅助行走机构和第二侧辅助行走机构绕连接轴5转动，进而，行走底盘完成爬升行走。

本实用新型一些实施例中，进一步提供一种第一侧主行走机构和第二侧主行走机构的实施结构。

第一侧主行走机构包括：间隔设置的第一侧主前轮601和第一侧主后轮602，环绕第一侧主前轮601和第一侧主后轮602设置有第一侧主履带；

第二侧主行走机构包括：间隔设置的第二侧主前轮701和第二侧主后轮702，环绕第二侧主前轮701和第二侧主后轮702设置有第二侧主履带；

第一侧主前轮601和第二侧主前轮701通过连接轴5连接，第一侧主后轮602和第二侧主后轮702连接，第一侧主后轮602连接有第一驱动机构801，第二侧主后轮702连接有第二驱动机构802，两个主后轮作为主动轮，被分别驱动转动。两侧的主动轮可分别单独驱动，实现底盘底座的整体移动差速转向和原地转向功能。

进一步的，连接轴5也为可被驱动转动结构，采用的为蜗杆，行走底盘进一步包括蜗轮驱动组件803，与蜗杆配合，以驱动蜗杆转动。

更进一步的，可环绕第一侧主前轮601和第一侧主后轮602设置皮带或履带，本实施例中，考虑到行走底盘需要在楼梯等地面行走，采用的为履带。

更进一步的，本实用新型一些实施例中，第一侧主行走机构进一步包括：第一侧主中轮604，第一侧主中轮604位于第一侧主前轮601和第一侧主后轮 602中间部位的上方，第一侧主履带环绕第一侧主前轮601、第一侧主中轮604 和第一侧主后轮602设置；

相应的第二侧主行走机构进一步包括：第二侧主中轮704，第二侧主中轮 704位于第二侧主前轮701和第二侧主后轮702中间部位的上方，第二侧主履带环绕第二侧主前轮701、第二侧主中轮704和第二侧主后轮702设置。

本实用新型一些实施例中，进一步提供一种履带与主行走机构的配合结构。第一侧主履带包括第一侧主履带支架6031、间隔排列设置在第一侧主履带支架 6031上的履带支撑轮6032、和环绕第一侧主前轮601、第一侧主中轮604第一侧主后轮602、履带支撑轮6032设置的第一侧主履带体6033；其中，第一侧主前轮601和第一侧主后轮602均与第一侧履带板支架6031轴接，第一侧履带支撑轮6032排列设置在第一侧主前轮601和第一侧主后轮602之间。

相应的，第二侧主履带包括第二侧主履带支架7031、间隔排列设置在第二侧主履带支架7031上的履带支撑轮7032、和环绕第二侧主前轮701、第二侧主中轮704、第二侧主后轮702和履带支撑轮7032设置的第二侧主履带体7033；其中，第二侧主前轮701和第二侧主后轮702均与第二侧履带板支架7031轴接，第二侧履带支撑轮7032排列设置在第二侧主前轮701和第二侧主后轮702之间。

行走底盘进一步包括底盘底座901及底座护罩902，底盘底座901连接第一侧履带支架6031和第二侧履带支架7031，连接轴5、蜗轮蜗杆驱动组件802、驱动机构801等均设置在底盘底座901，驱动机构801连接第一侧主后轮和第二侧主后轮；底座护罩902保护底盘底座901和驱动机构801。

底座护罩902上设置有安装孔9021，安装孔9021具有两组，与两个铰接臂 1201、第一连接臂1207和第二连接臂1208的位置匹配。铰接臂1201、第一连接臂1207和第二连接臂1208穿过安装孔9021分别连接至连接轴5和第二连接轴。

铰接臂1201连接指底板底座901上，以实现升降机构与行走底盘之间的安装。

底盘底座901及底座护罩902的整体车身全部采用硬质铝合金加工成型。

本实用新型一些实施例中，进一步提供一种辅助行走机构的实施结构。

第一侧辅助行走机构包括：间隔设置的第一侧辅助前轮1001和第一侧辅助后轮1002，环绕第一侧辅助前轮1001和第一侧辅助后轮1002设置的第一侧辅履带1003；

第二侧辅助行走机构包括：间隔设置的第二侧辅助前轮1101和第二侧辅助后轮1102，环绕第二侧辅助前轮1101和第二侧辅助后轮1102设置的第二侧辅履带1103；

第一侧辅助后轮1002与连接轴5轴接；第二侧辅助后轮1102与连接轴5 轴接。

前述结构中，主履带与副履带都采用特制硬橡胶铸造成型，履带外侧有特殊横纹增加爬楼能力，履带内侧为独立设计齿型与驱动轮和从动轮啮合。

更进一步的，在本实用新型一些实施例中：第一侧辅助前轮1001和第一侧辅助后轮1002沿第一侧主前轮601和第一侧主后轮602的延伸方向排列；第二侧辅助前轮1101和第二侧辅助后轮1102沿第二侧主前轮701和第二侧主后轮 702的延伸方向排列；第一侧辅助后轮1002与连接轴5轴接，第二侧辅助后轮 1102与连接轴5轴接。

本实用新型一些实施例中：第一侧辅履带包括第一侧辅履带支架1003和第一侧辅履带体1004，第一侧辅助前轮1001和第一侧辅助后轮1002与第一侧辅履带支架1003轴接，第一侧辅履带体1004环绕第一侧辅助前轮1001和第一侧辅助后轮1002设置；

相应的，第二侧辅履带包括第二侧辅履带支架1103和第二辅履带体1104，二侧辅助前轮1101和第二侧辅助后轮1102与第二侧辅履带支架1103轴接，第二侧辅履带体1104环绕第二侧辅助前轮1101和第二侧辅助后轮1102设置。

第一侧辅助行走机构包括：第一侧延长柄1004及安装在第一侧延长柄1004 上的第一侧万向轮1005，第一侧延长柄1004与第一侧辅履带支架1003连接，向第一侧主前轮601的前方延伸；

第二侧辅助行走机构包括：第二侧延长柄1104及安装在第二侧延长柄1104 上的第二侧万向轮1105，第二侧延长柄1104与第二侧辅履带支架1103连接，向第二侧主前轮701的前方延伸。

由于配置了万向轮，使行走底盘的方向运动性更灵活，可实现底盘底座在辅履带和主履带成夹角时的小转弯半径转向或原地转向，使行走底盘底座满足多地形的全适应。

延长柄的设计增加了第一侧辅助行走机构和第二侧辅助行走机构的长度，使第一侧辅助行走机构和第二侧辅助行走机构相对主行走机构形成一种变幅机构。使行走底盘更适用于大幅度楼梯的爬行，增强行走机构的行走稳定性。本实施例中，两侧主履带的轴距为450mm，辅履带的轴距为240mm，主履带与辅履带保持同一平面时总履带有效长度为690mm，可完全跨越三级台阶跨度，保持底盘底座爬楼的平稳运行。

更进一步的，提供一种辅助行走机构行走长度可调的结构。具体的，本实用新型一些实施例中：

沿第一侧履带支架1003延伸方向在第一侧履带支架1003上设置有第一侧安装长孔10031，第一侧延长柄1004经固定件安装在第一侧安装长孔10031；

沿所述第二侧履带支架1103延伸方向设置有第二侧安装长孔11031，第二侧延长柄1104经固定件安装在第二侧安装长孔11031。

第一侧延长柄1004相对第一侧履带支架1003的安装位置可调整，调整后再通过固定件固定位置；同理，第二侧延长柄1104相对第一侧履带支架1003 的安装位置可调整，调整后再通过固定件固定位置。基于这种结构，第一侧辅助行走机构和第二侧辅助行走机构的整体长度可调。

可在行走底盘上配置信号接收器，信号接收器可与手持控制器无线通信。当信号接收器接收到控制信号后，调整蜗轮蜗杆转动，进而使第一侧辅助行走机构和第二侧辅助行走机构相对蜗杆转动，研坡面行走，或爬上楼梯。

以下，详述升降组件的结构。

本实用新型一些实施例中：升降组件采用的为剪叉升降组件，包括：

每组剪叉升降组件包括：槽轨和四组铰接杆。

槽轨：分别被设置在底座本体12和顶板13上；本实施例中，槽轨为分段结构，底座上12包括两段槽轨，分别为第一槽轨1401和第二槽轨1402，两段槽轨可对接也可间隔设置，两段槽轨的滑块槽槽口方向朝向侧面，两段槽轨的滑块槽槽口朝向相反；顶板13上也具有相应设置的槽轨，图中不可见；

第一组铰接杆15：包括若干轴接的连杆，各连杆之间形成一个连杆链，两个相邻的连杆之间可相互转动，转动过程中，第一组铰接杆15完成伸缩；位于第一组铰接杆15端部的两个连杆分别与底座本体12和顶板13轴接，可相对底座本体12和顶板13转动；

第二组铰接杆16：包括若干轴接的连杆，位于第二组铰接杆16端部的两个连杆分别与底座和顶板轴接，可相对底座本体12和顶板13转动；第二组铰接杆15与第一组铰接杆15与底座本体12和顶板13的轴接位置均沿第一方向间隔设置，相邻的连杆之间可也可沿着平行第一方向的方向转动，槽轨设置于轴接位置的第一方向的间隔内；

第三组铰接杆17：包括若干轴接的连杆，位于第三组铰接杆17端部的两个连杆均安装有滑块，滑块位于滑轨内；具体的，第一槽轨1401位于靠近第一组铰接杆15的一侧，第二槽轨1402位于靠近第二组铰接杆16，第三组铰接杆17 与第一槽轨1401配合安装；

第四组铰接杆18：包括若干轴接的连杆，位于第四组铰接杆18端部的两个连杆均安装有滑块，滑块位于滑轨内；第四组铰接杆18与第二槽轨1402配合，与底座本体12上滑槽的连接处相对于第三组铰接杆17与底座滑槽的连接处位于靠近第二组铰接杆16的一侧；

中接杆19：包括若干根，连接对应的第三组铰接杆17中的连杆和第四组铰接杆18中的连杆，此处，所述的对应是指：中接杆19一端连接指第三组铰接杆17中，第一根连杆和第二根连杆的轴接位置，另一端连接至第四组铰接杆18 中，第一根连杆和第二根连杆的轴接位置；

中接杆19杆壁上设置有长孔1901，由底座本体12向顶板13的方向，第奇数个中接杆19的长孔1901用于容纳第一组铰接杆15、第二组铰接杆16相邻连杆的连接轴，第偶数个中接杆19的长孔1901用于容纳第三组铰接杆17、第四组铰接杆18相邻连杆的连接轴。在相应的轴接位置处，将两根连杆之间的连接轴加长，使加长部分设置在相应的长孔1901内。

第一组铰接杆15和第二组铰接杆16与底座本体12和顶板13之间为相对固定端；与上述两组铰接杆不同，为第三组铰接杆17和第四组铰接杆18的两端为活动端。中接杆19上长孔1901的作用在于，为第三组铰接杆17和第四组铰接杆18的运动进行限位，以保证升降机构可按照垂直方向进行升降。

本实用新型一些实施例中，第二组铰接杆16和底座本体12及顶板13的轴接位置，与第一组铰接杆15与底座本体12和顶板13的轴接位置均沿第二方向间隔设置，槽轨设置于轴接位置的第二方向的间隔内；第二方向与第一方向垂直。这种结构可以增强结构整体的紧凑型，避免各组轴杆之间的运动干涉。

本实用新型一些实施例中，中接杆上的长孔1901呈分段设置，奇数个中接杆靠近第二组铰接杆16一侧的长孔用于容纳第一组铰接杆15连接轴，靠近第一组铰接杆15一侧的长孔用于容纳第三组铰接杆17的连接轴；偶数个中接杆靠近第二组铰接杆16一侧的长孔用于容纳第四组铰接杆18连接轴，靠近第一组铰接杆15一侧的长孔用于容纳第三组铰接杆17的连接轴。长孔1901采用分段的结构，可以进一步避免相邻运动杆之间的运动干涉。

本实用新型一些实施例中，为了进一步提高升降机构结构的稳定性，剪叉升降组件包括两组，间隔设置在底座本体12上。具体的，两组升降组件的杆组平行设置在底座本体12上。两组机构采用对称结构。

本实用新型一些实施例中，进一步包括多组连接杆组，每组连接杆组包括两个连接杆21；由底座本体12向顶板13的方向：

奇数组连接杆组分别连接两组剪叉升降组件中第三组铰接杆17中相邻轴杆的连接轴，及，第四组铰接杆18中相邻轴杆的连接轴；

偶数组连接杆组分别连接两组剪叉升降组件中第一组铰接杆15中相邻轴杆的连接轴，及，第二组铰接杆16中相邻轴杆的连接轴。

连接杆组的作用在于，连接两组剪叉升降组件，使两组升降组件的运动同步，保证稳定的升降动作。

本实用新型一些实施例中，进一步包括：

顶升板20：连接由底座本体12向顶板13方向的第一组连接杆组中的两个连接杆21；

升降驱动机构：动力输出端与顶升板20连接，本实施例中，升降驱动机构为簧片顶升机构22。簧片顶升机构22安装在底板12上，伸缩簧片22与顶升板 20连接。

顶升板20为几字形，会将簧片顶升机构22罩住，提供一定的防护效果。

以下，详述底座12的结构。底座12包括：

底座本体12；

滑轨1202：包括并行间隔安装在底座本体一侧端面的第一滑轨和第二滑轨 (其中第二滑轨图中不可见)；

滑块1203：包括安装在第一滑轨上的第一滑块和安装在第二滑轨上的第二滑块(其中第二滑块图中不可见)；

连接件1204：连接第一滑块和所述第二滑块；

丝杠机构：包括驱动电机1205和丝杠轴1206，丝杠轴1206与连接件1204 连接；

连接臂：包括与第一滑块轴接的第一连接臂1207和与第二滑块轴接的第二连接臂1208，第一连接臂1207和第二连接臂1208均连接至行走底盘。

由于其与滑块1203之间为可相对转动的结构，当滑块1203相对滑轨1202 的位置调整时，安装底座的水平角度被调整。

本实用新型一些实施例中：连接件为连接板，连接板的朝向丝杠轴1206的一侧设置有丝杠滑块，丝杠滑块包括螺孔，丝杠轴1206穿过所述丝杠滑块。作为较优的实施方式，丝杠机构设置在第一滑轨和第二滑轨之间的中心位置，丝杠滑块设置在连接板的中间位置。

本实用新型一些实施例中：第一滑块上安装有第一轴块1209，第一轴块1209 上设置有轴孔，第一连接臂1207经销轴安装至所述轴孔；

第二滑块上安装有第二轴块(图中不可见)，第二轴块上设置有轴孔，第二连接臂经销轴安装至所述轴孔；

第一轴块1209及第二轴块上轴孔的位置被配置为，使第一连接臂1207和第二连接臂1208安装后，可向靠近或远离底座本体的方向转动。

本实用新型一些实施例中：第一连接臂远离第一滑块的一端和第二连接臂远离第二滑块的一端均设置有轴孔，用于安装底座连接至适配机构。

若连接板足够长，第一轴块1209和第二轴块也可以设置在连接板的下方。通过这种结构，实现两个连接臂可双端转动。

本实用新型一些实施例中：进一步包括两个铰接臂1201，间隔设置在底座本体下底面，与第一滑轨和第二滑轨并行设置；铰接臂1201上设置有铰接轴孔 12011，用于将安装底座连接至行走底盘。具体的，底座护罩902上设置有安装孔9021，安装孔9021具有两组，与两个铰接臂1201、第一连接臂1207和第二连接臂1208的位置匹配。铰接臂1201、第一连接臂1207和第二连接臂1208穿过安装孔9021分别连接至连接轴5和第二连接轴。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种爬楼机器人，其特征在于，包括：

机器人主体：包括间隔设置的第一机器人主体和第二机器人主体，每个机器人主体均包括行走底盘；

基架：与第一机器人主体及第二机器人主体连接；

所述行走底盘包括：

第一侧主行走机构；

第二侧主行走机构：与第一侧主行走机构并行间隔设置；

连接轴：连接第一侧主行走机构和第二侧主行走机构；

第一侧辅助行走机构：与连接轴轴接，位于靠近第一侧主行走机构侧；

第二侧辅助行走机构：与连接轴轴接，位于靠近第二侧主行走机构侧。

2.如权利要求1所述的爬楼机器人，其特征在于：

所述第一侧主行走机构及第二侧主行走机构均连接驱动机构；

所述连接轴连接转动驱动机构；

进一步包括控制器，所述控制器用于控制驱动机构及转动驱动机构工作。

3.如权利要求2所述的爬楼机器人，其特征在于，每个机器人主体进一步包括升降机构，所述升降机构包括：

底座：安装在每个机器人主体的行走底盘上

顶板：与底座间隔设置；

升降组件：包括至少一组，连接底座和顶板。

4.如权利要求3所述的爬楼机器人，其特征在于，所述升降机构进一步包括：

第一护罩：一端与底座连接，与底座连接端相对的一端为开口端；

第二护罩：一端与顶板连接，与顶板连接端相对的一端为开口端；第二护罩开口端与第一护罩开口端套装，二者可相对运动；升降机构顶板与第二护罩的封闭端连接；

剪叉升降组件安装在第一护罩和第二护罩形成的空间内，顶板与第二护罩封闭端连接；所述基架安装在第一机器人主体第二护罩的封闭端及第二机器人主体第二护罩的封闭端。

5.如权利要求4所述的爬楼机器人，其特征在于，所述基架包括：

支座：呈框架状，包括相对间隔设置的第一侧框架和第二侧框架，第一侧框架端间隔设置有第一滑轨和第三滑轨，第二侧框架端间隔设置有第二滑轨和第四滑轨；

第一滑台：安装在第一滑轨和第二滑轨之间，可沿滑轨运动；所述第一滑台上设置有第一回转安装座；

第二滑台：与第一滑台间隔设置，安装在第三滑轨和第四滑轨之间，可沿滑轨运动；所述第二滑台上设置有第二回转安装座；

所述第一滑台安装在第一机器人主体第二护罩的封闭端，所述第二滑台安装在第二机器人主体第二护罩的封闭端。

6.如权利要求4所述的爬楼机器人，其特征在于，第二护罩的封闭端可转动安装在行走底盘上，封闭端及行走底盘间设置有转动驱动机构；所述控制器进一步控制转动驱动机构运动。

7.如权利要求3所述的爬楼机器人，其特征在于，所述升降组件包括：

槽轨：被设置在底座和顶板上；

第一组铰接杆：包括若干轴接的连杆，位于第一组铰接杆端部的两个连杆分别与底座和顶板轴接；

第二组铰接杆：包括若干轴接的连杆，位于第二组铰接杆端部的两个连杆分别与底座和顶板轴接；第二组铰接杆与第一组铰接杆与底座和顶板的轴接位置均沿第一方向间隔设置，所述槽轨设置于轴接位置的第一方向的间隔内；

第三组铰接杆：包括若干轴接的连杆，位于第三组铰接杆端部的两个连杆均安装有滑块，所述滑块位于滑轨内；

第四组铰接杆：包括若干轴接的连杆，位于第四组铰接杆端部的两个连杆均安装有滑块，所述滑块位于滑轨内；第四组铰接杆与底座上轨槽的连接处相对于第三组铰接杆与底座滑槽的连接处位于靠近第二组铰接杆的一侧；

中接杆：连接对应的第三组铰接杆中的连杆和第四组铰接杆中的连杆；所述中接杆杆壁上设置有长孔，由底座向顶板的方向，第奇数个中接杆的长孔用于容纳第一组铰接杆、第二组铰接杆相邻连杆的连接轴，第偶数个中接杆的长孔用于容纳第三组铰接杆、第四组铰接杆相邻连杆的连接轴。

8.如权利要求3所述的爬楼机器人，其特征在于，所述底座进一步包括：

底座本体；

滑轨：包括并行间隔安装在底座本体一侧端面的第一滑轨和第二滑轨；

滑块：包括安装在第一滑轨上的第一滑块和安装在第二滑轨上的第二滑块；

连接件：连接所述第一滑块和所述第二滑块；

丝杠机构：包括驱动电机和丝杠轴，所述丝杠轴与所述连接件连接；

连接臂：包括与第一滑块轴接的第一连接臂和与第二滑块轴接的第二连接臂；

所述第一连接臂和所述第二连接臂均连接至行走底盘。

9.如权利要求1所述的爬楼机器人，其特征在于：

第一侧主行走机构包括：间隔设置的第一侧主前轮和第一侧主后轮，环绕第一侧主前轮和第一侧主后轮设置有第一侧主履带；

第二侧主行走机构包括：间隔设置的第二侧主前轮和第二侧主后轮，环绕第二侧主前轮和第二侧主后轮设置有第二侧主履带；

所述第一侧主前轮和所述第二侧主前轮通过连接轴连接。

10.如权利要求9所述的爬楼机器人，其特征在于，

第一侧辅助行走机构包括：间隔设置的第一侧辅助前轮和第一侧辅助后轮，环绕第一侧辅助前轮和第一侧辅助后轮设置的第一侧辅履带；第一侧辅助前轮和第一侧辅助后轮沿第一侧主前轮和第一侧主后轮的延伸方向排列；

第二侧辅助行走机构包括：间隔设置的第二侧辅助前轮和第二侧辅助后轮，环绕第二侧辅助前轮和第二侧辅助后轮设置的第二侧辅履带；第二侧辅助前轮和第二侧辅助后轮沿第二侧主前轮和第二侧主后轮的延伸方向排列；

所述第一侧辅助后轮与连接轴轴接；所述第二侧辅助后轮与连接轴轴接。

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