一种可上楼梯的轮式机器人的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种可上楼梯的轮式机器人。

背景技术：

当今随着经济水平的上升，人们可支配收入的增加，使得人们能够购买服务机器人及其服务来解放简单的重复劳动来获得更多的空闲时间。

特别是对于快递行业和外卖行业，其服务的重要理念在于为人们节省时间，带来生活上的便利，对于快递自提点而言，取件人数多，耗费在排队取件的时间不可预估，此即为快递物流最后一公里难题。同时，人类日常生活中超市购物等同样产生了搬运物品的需求。当货物的重量过大、或者人力所不能及的情况下，更是一个难题。而现有上楼机器人都无法在平淡的地面快速且平稳得前进，而一般的轮式机器人又无法在台阶上前进。因此我们提供一种可上楼梯的轮式机器人。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种可上楼梯的轮式机器人。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种可上楼梯的轮式机器人，包括机架体，所述机架体的前端设有前轮架，所述前轮架设有内置有轮毂电机的大前轮，所述机架体的后部两侧分别设有左爬楼支脚和右爬楼支脚，左爬楼支脚包括设置在机架体上的第一舵机，所述第一舵机的转动轴上设有第一摇臂，所述第一摇臂的端部设有第二舵机，所述第二舵机的转动轴设有第二摇臂，所述第二摇臂的端部安装有内置有轮毂电机的后左轮；所述的右爬楼支脚包括设置在机架体上的第三舵机，所述第三舵机的转动轴上设有第三摇臂，所述第三摇臂的端部设有第四舵机，所述第四舵机的转动轴设有第四摇臂，所述第四摇臂的端部安装有内置有轮毂电机的后右轮。

作为本发明的一种优选技术方案，所述机架体的后部与左爬楼支脚配合的左活动支持架，左活动支持架包括铰接在机架体底部左侧的第一支撑液压缸，所述第一支撑液压缸与机架体底部之间设有第一倾斜调节液压缸，所述第一支撑液压缸的端部设有第一防滑底座。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一防滑底座与第一支撑液压缸铰接且呈水平状态，所述第一防滑底座内嵌设有第一压力传感器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述机架体的后部与右爬楼支脚配合的右活动支持架，右活动支持架包括铰接在机架体底部右侧的第二支撑液压缸，所述第二支撑液压缸与机架体底部之间设有第二倾斜调节液压缸，所述第二支撑液压缸的端部设有第二防滑底座。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二防滑底座与第二支撑液压缸铰接且呈水平状态，所述第二防滑底座内嵌设有第二压力传感器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述机架体上设有与前轮架传动连接的转向舵机。

作为本发明的一种优选技术方案，所述大前轮、后左轮和后右轮的轮面上均设有防滑凹槽。

本发明的有益效果是：1、该种可上楼梯的轮式机器人，在上楼时，后左轮和后右轮的轮毂电机，锁止，后左轮和后右轮无法转动，仅大前轮可以转动，由左爬楼支脚在第一舵机、第二舵机的驱动下，使得第一摇臂和第二摇臂做出人腿上楼的姿态，摆动后左轮的轮子贴到上级台阶后，由于轮子静止因而与地面产生较大摩擦力从而静止，而同时以此为基点，大前轮向前滚动，带动整个机身向前移动，同时第一舵机、第二舵机的进一步驱动下第一摇臂和第二摇臂运动，进而使整个机身抬高的同时，右爬楼支脚在第三舵机、第四舵机的驱动下的摆动，呈现左爬楼支脚相同的作动方式，以踏上更高阶的台阶。循环往复，左爬楼支脚和右爬楼支脚呈现类似人腿部的运动方式，从而实现上楼。

2、该种可上楼梯的轮式机器人，在平地上行走时，左爬楼支脚和右爬楼支脚，在各个舵机的配合下使得，后左轮和后右轮紧紧贴到地面，且机身处于水平状态，而利于在平地上快速运动。

3、该种可上楼梯的轮式机器人中通过设置与左爬楼支脚配合的左活动支持架，和设置与右爬楼支脚配合的右活动支持架，在左爬楼支脚或右爬楼支脚呈现类似人腿部的运动方式时，利用左活动支持架和右活动支持架来对机架体进行支撑，有效避免了在右爬楼支脚或左爬楼支脚在抬起的瞬间，机架体一侧失去支撑力，而使得机架体发生倾倒现象，并且能进行灵活的调节伸缩，在进行支撑时候通过第一倾斜调节液压缸将第一支撑液压缸打开，使得第一支撑液压缸处于向下的支撑状态，并通过在第一防滑底座上设置第一压力传感器，确保在第一支撑液压缸的作用下，第一防滑底座与楼梯之间具有支撑力，从而起到了支撑的作用，在机体进行上楼动作时，第一支撑液压缸和第一倾斜调节液压缸同步工作将左活动支持架收起来，避免对爬楼工作造成不利影响，其中右活动支持架的工作方式与左活动支持架工作方式相同。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明一种可上楼梯的轮式机器人的结构示意图；

图2是本发明一种可上楼梯的轮式机器人的局部示意图；

图3是本发明一种可上楼梯的轮式机器人的右活动支持架支撑状态示意图；

图4是本发明一种可上楼梯的轮式机器人的第一舵机的结构示意图。

图中：1、机架体；2、前轮架；3、大前轮；4、左爬楼支脚；5、右爬楼支脚；6、第一舵机；7、第一摇臂；8、第二舵机；9、第二摇臂；10、后左轮；11、第三舵机；12、第三摇臂；13、第四舵机；14、第四摇臂；15、后右轮；16、左活动支持架；17、第一支撑液压缸；18、第一倾斜调节液压缸；19、第一防滑底座；20、第一压力传感器；21、右活动支持架；22、第二支撑液压缸；23、第二倾斜调节液压缸；24、第二防滑底座；25、4第二压力传感器；26、转向舵机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-4所示，本发明一种可上楼梯的轮式机器人，包括机架体1，所述机架体1的前端设有前轮架2，所述前轮架2设有内置有轮毂电机的大前轮3，所述机架体1的后部两侧分别设有左爬楼支脚4和右爬楼支脚5，左爬楼支脚4包括设置在机架体1上的第一舵机6，所述第一舵机6的转动轴上设有第一摇臂7，所述第一摇臂7的端部设有第二舵机8，所述第二舵机8的转动轴设有第二摇臂9，所述第二摇臂9的端部安装有内置有轮毂电机的后左轮10；所述的右爬楼支脚5包括设置在机架体1上的第三舵机11，所述第三舵机11的转动轴上设有第三摇臂12，所述第三摇臂12的端部设有第四舵机13，所述第四舵机13的转动轴设有第四摇臂14，所述第四摇臂14的端部安装有内置有轮毂电机的后右轮15，在上楼时，后左轮10和后右轮15的轮毂电机，锁止，后左轮10和后右轮15无法转动，仅大前轮3可以转动，由左爬楼支脚4在第一舵机6、第二舵机8的驱动下，使得第一摇臂7和第二摇臂9做出人腿上楼的姿态，摆动后左轮10的轮子贴到上级台阶后，由于轮子静止因而与地面产生较大摩擦力从而静止，而同时以此为基点，大前轮3向前滚动，带动整个机身向前移动，同时第一舵机6、第二舵机8的进一步驱动下第一摇臂7和第二摇臂9运动，进而使整个机身抬高的同时，右爬楼支脚5在第三舵机11、第四舵机13的驱动下的摆动，呈现左爬楼支脚4相同的作动方式，以踏上更高阶的台阶。循环往复，左爬楼支脚4和右爬楼支脚5呈现类似人腿部的运动方式，从而实现上楼，该种可上楼梯的轮式机器人，在平地上行走时，左爬楼支脚4和右爬楼支脚5，在各个舵机的配合下使得，后左轮10和后右轮15紧紧贴到地面，且机身处于水平状态，而利于在平地上快速运动。

所述机架体1的后部与左爬楼支脚4配合的左活动支持架16，左活动支持架16包括铰接在机架体1底部左侧的第一支撑液压缸17，所述第一支撑液压缸17与机架体1底部之间设有第一倾斜调节液压缸18，所述第一支撑液压缸17的端部设有第一防滑底座19。

所述第一防滑底座19与第一支撑液压缸17铰接且呈水平状态，所述第一防滑底座19内嵌设有第一压力传感器20。

所述机架体1的后部与右爬楼支脚5配合的右活动支持架21，右活动支持架21包括铰接在机架体1底部右侧的第二支撑液压缸22，所述第二支撑液压缸22与机架体1底部之间设有第二倾斜调节液压缸23，所述第二支撑液压缸22的端部设有第二防滑底座24。

所述第二防滑底座24与第二支撑液压缸22铰接且呈水平状态，所述第二防滑底座24内嵌设有第二压力传感器25，通过设置与左爬楼支脚4配合的左活动支持架16，和设置与右爬楼支脚5配合的右活动支持架21，在左爬楼支脚4或右爬楼支脚5呈现类似人腿部的运动方式时，利用左活动支持架16和右活动支持架21来对机架体1进行支撑，有效避免了在右爬楼支脚5或左爬楼支脚4在抬起的瞬间，机架体1一侧失去支撑力，而使得机架体1发生倾倒现象，并且能进行灵活的调节伸缩，在进行支撑时候通过第一倾斜调节液压缸18将第一支撑液压缸17打开，使得第一支撑液压缸17处于向下的支撑状态，并通过在第一防滑底座19上设置第一压力传感器20，确保在第一支撑液压缸17的作用下，第一防滑底座19与楼梯之间具有支撑力，从而起到了支撑的作用，在机体进行上楼动作时，第一支撑液压缸17和第一倾斜调节液压缸18同步工作将左活动支持架16收起来，避免对爬楼工作造成不利影响，其中右活动支持架21的工作方式与左活动支持架16工作方式相同。

所述机架体1上设有与前轮架2传动连接的转向舵机26，便于机械能转向。

所述大前轮3、后左轮10和后右轮15的轮面上均设有防滑凹槽，增大轮子与地面之间的摩擦力。

该种可上楼梯的轮式机器人，在上楼时，后左轮10和后右轮15的轮毂电机，锁止，后左轮10和后右轮15无法转动，仅大前轮3可以转动，由左爬楼支脚4在第一舵机6、第二舵机8的驱动下，使得第一摇臂7和第二摇臂9做出人腿上楼的姿态，摆动后左轮10的轮子贴到上级台阶后，由于轮子静止因而与地面产生较大摩擦力从而静止，而同时以此为基点，大前轮3向前滚动，带动整个机身向前移动，同时第一舵机6、第二舵机8的进一步驱动下第一摇臂7和第二摇臂9运动，进而使整个机身抬高的同时，右爬楼支脚5在第三舵机11、第四舵机13的驱动下的摆动，呈现左爬楼支脚4相同的作动方式，以踏上更高阶的台阶。循环往复，左爬楼支脚4和右爬楼支脚5呈现类似人腿部的运动方式，从而实现上楼，该种可上楼梯的轮式机器人，在平地上行走时，左爬楼支脚4和右爬楼支脚5，在各个舵机的配合下使得，后左轮10和后右轮15紧紧贴到地面，且机身处于水平状态，而利于在平地上快速运动。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。