一种针对楼梯房的搬运机器人的制作方法

1.本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种针对楼梯房的搬运机器人。


背景技术：

2.楼梯是建筑物中作为楼层间垂直交通用的构件，用于楼层之间和高差较大时的交通联系，在设有电梯、自动梯作为主要垂直交通手段的多层和高层建筑中也要设置楼梯，楼梯的最低和最高一级踏步间的水平投影距离为梯长，梯级的总高为梯高。
3.目前有很多老式的楼房安装不了电梯，虽然目前很多高层楼房都配备有电梯，但是一旦遇上停电等电梯无法使用的情形时，高层上的居民的生活就显得非常的不方便，解决楼梯重物提取的问题由来已久，急需解决。
4.大多数的人们在搬运重物，特别是行走在楼梯上时，十分的费力，并且效率低下，搬运过程中重物容易与楼梯的台阶碰触，造成物品损坏，特别是的抱取易碎品时，手臂不能长久用力，容易造成易碎品的毁坏。
5.公开号：cn214398408u的中国专利公开了一种楼梯搬运装置，包括两个第一连接板和设置在两个第一连接板之间的第二连接板，两个第一连接板一侧的两端均设置有用于固定第一连接板的限位机构，两个第一连接板和第二连接板的顶部设置有同一连接机构，连接机构包括四个滑轨，四个滑轨对称设置在第二连接板的两侧。该种楼梯搬运装置，通过连接机构和搬运机构的配合使用，使人们可以根据楼梯的长度调节两个第一连接板和第二连接板的相对位置并通过限位机构固定在楼梯上后，人们可以将重物放置在活动架上，通过滑动的方式，将活动架和重物移动至楼梯顶部，省力且搬运效率高，并且重物在搬运过程中不易与楼梯台阶碰触，不易发生碰撞而损坏。
6.该现有技术虽然能解决楼梯的搬运，但是对于搬运物体的大小有较大的限制，在换层搬运时，而且安装非常麻烦，需要重新安装连接板的位置，搬运方式虽然节约了人类的劳动力，但是搬运效率非常低，所以急需一种针对楼梯房的搬运机器人。


技术实现要素：

7.针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种针对楼梯房的搬运机器人，包括机器人骨架、存储机构、次爬动机构、主爬动机构、从爬动机构。
8.所述机器人骨架包括外壳、壳板，外壳固定安装在壳板上，存储机构固定安装在内部，所述存储机构包括存储外壳、升降组，存储外壳固定安装在外壳和壳板上，存储外壳中部转动安装有上层隔板，升降组共有两组，两组升降组分别设置在存储外壳两端，两组升降组上固定安装有置物板，上层隔板和置物板分割存储外壳，增加存储外壳的存储空间；次爬动机构、主爬动机构、从爬动机构均设置在外壳内部，所述次爬动机构包括两组次爬动组，两组次爬动组分别设置在存储外壳的第二面和第四面，次爬动组包括次滑架、次滚轮，次滑架滑动安装在壳板上，次滚轮转动安装在次滑架底部；主爬动机构设置在存储外壳第一面，所述主爬动机构包括主滑架、主滚轮，主滑架滑动安装在壳板上，主滚轮转动安装在主滑架
底部；从爬动机构设置在存储外壳第三面，所述从爬动机构包括从滑架、从滚轮，从滑架滑动安装在壳板上，从滚轮转动安装在从滑架底部；两组次爬动组和主爬动机构、从爬动机构相互配合，实现爬楼梯的动作，将货物搬运到楼梯房内。
9.进一步的，所述机器人骨架还包括盖子、气缸，盖子转动安装在外壳顶部，气缸共有四个，两个气缸固定安装在壳板第一面，另外两个气缸固定安装在壳板的第三面，气缸的端部滑动安装在壳板上，气缸的端部固定有摩擦板。盖子方便货物放进存储外壳中，气缸端部伸长，摩擦板与地面接触，将外壳和壳板固定，方便货物装入存储外壳中。
10.进一步的，所述升降组包括皮带轮、皮带，皮带轮共有两个，皮带轮转动安装在存储外壳内部，皮带转动安装在两个皮带轮上，置物板固定安装在两个皮带上，存储外壳上固定安装有两个升降电机，第一个皮带轮固定安装在升降电机的输出轴上。升降电机带动第一个皮带轮转动，通过皮带带动第二个皮带轮转动，同时，皮带在两个皮带轮上转动，两组皮带转动时带动置物板升降。
11.进一步的，所述存储机构还包括扭矩弹簧、限位块，扭矩弹簧和限位块分别有两个，扭矩弹簧设置在上层隔板的两端，扭矩弹簧转动安装在上层隔板与存储外壳之间，限位块滑动安装在存储外壳上方，每个皮带上固定安装有固定块，固定块推动限位块控制上层隔板的闭合。限位块卡住上层隔板使上层隔板直立，皮带转动时，皮带带动固定块上升，固定块推动限位块在存储外壳上向上滑动，上层隔板不再被限位块阻挡，在两个扭矩弹簧的作用下，上层隔板转动，直至与壳板平行。
12.进一步的，所述次爬动组还包括次齿盘、次链条，次齿盘共有两个，第一个次齿盘转动安装在壳板上，第二个次齿盘转动安装在外壳内部，次链条转动安装在两个次齿盘上，次滑架固定安装在次链条上。第一个次齿盘转动时，在次链条的作用下带动第二个次齿盘转动，次链条转动时带动次滑架升降，次滑架带动次滚轮移动。
13.进一步的，所述次爬动机构还包括次电机、从动齿轮，次电机设置在存储外壳底部，次电机固定安装在壳板上，次电机两端的输出轴上固定有主动齿轮，从动齿轮共有两个，从动齿轮转动安装在壳板上，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮与第一个次齿盘固定连接。次电机带动两个主动齿轮转动，主动齿轮驱动从动齿轮转动，从动齿轮转动时带动第一个次齿盘转动。
14.进一步的，所述主爬动机构还包括主电机、主齿盘，主电机设置在存储外壳底部，主电机固定安装在壳板上，主齿盘共有两个，第一个主齿盘固定安装在主电机的输出轴上，第二个主齿盘转动安装在外壳内部，两个主齿盘上转动安装有主链条，主滑架固定安装在主链条上。主电机带动第一个主齿盘转动，第一个主齿盘在主链条的作用下带动第二个主齿盘转动，主链条转动时带动主滑架在壳板上升降，主滑架带动主滚轮移动。
15.进一步的，所述从爬动机构还包括从电机、从齿盘，从电机设置在存储外壳底部，从电机固定安装在壳板上，从齿盘共有两个，第一个从齿盘固定安装在从电机的输出轴上，第二个从齿盘转动安装在外壳内部，两个从齿盘上转动安装有从链条，从滑架固定安装在从链条上。从电机带动第一个从齿盘转动，第一个从齿盘在从链条的作用下带动第二个从齿盘转动，从链条转动时带动从滑架在壳板上升降，从滑架带动从滚轮移动。
16.本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）利用气缸和摩擦板辅助固定机器人骨架，方便货物装入存储外壳中；（2）存储机构内的置物板和上层隔板相互辅助，自动化程度
较高；（3）次爬动机构和主爬动机构以及从爬动机构两两之间相互配合，实现楼梯的攀爬；（4）不需要人工做过多的准备，搬运效率较高，存储空间较大，适应较多物体的搬运，实用性较高。
附图说明
17.图1为本发明整体结构的示意图。
18.图2为本发明机器人骨架的示意图。
19.图3为本发明存储机构的示意图。
20.图4为本发明存储机构内部部分的示意图。
21.图5为本发明次爬动机构的示意图。
22.图6为本发明次爬动组的示意图。
23.图7为本发明主爬动机构的示意图。
24.图8为本发明从爬动机构的示意图。
25.附图标记：1-机器人骨架；101-外壳；102-盖子；103-壳板；104-气缸；105-摩擦板；2-存储机构；201-存储外壳；202-置物板；203-升降组；204-上层隔板；205-限位块；206-固定块；207-扭矩弹簧；208-升降电机；20301-皮带轮；20302-皮带；3-次爬动机构；301-次电机；302-次爬动组；303-主动齿轮；304-从动齿轮；30201-次齿盘；30202-次链条；30203-次滑架；30204-次滚轮；4-主爬动机构；401-主电机；402-主齿盘；403-主链条；404-主滑架；405-主滚轮；5-从爬动机构；501-从电机；502-从齿盘；503-从链条；504-从滑架；505-从滚轮。
具体实施方式
26.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
27.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
28.实施例：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示的一种针对楼梯房的搬运机器人，包括机器人骨架1、存储机构2、次爬动机构3、主爬动机构4、从爬动机构5。
29.如图1、图2所示，机器人骨架1，外壳101固定安装在壳板103上，盖子102转动安装在外壳101顶部，气缸104共有四个，两个气缸104固定安装在壳板103第一面，另外两个气缸104固定安装在壳板103的第三面，气缸104的端部滑动安装在壳板103上，气缸104的端部固定有摩擦板105。气缸104端部伸长，摩擦板105与地面接触，将外壳101和壳板103固定。
30.如图1、图2、图3、图4、图7所示，存储机构2，存储外壳201固定安装在外壳101和壳板103上，盖子102设置在存储外壳201上方，盖子102方便货物放进存储外壳201中，上层隔板204转动安装在存储外壳201中部，扭矩弹簧207共有两个，限位块205共有两个，限位块205滑动安装在存储外壳201上方，限位块205卡住上层隔板204使上层隔板204直立；扭矩弹簧207设置在上层隔板204的两端，扭矩弹簧207转动安装在上层隔板204与存储外壳201之间，两组升降组203分别设置在存储外壳201两端，升降电机208共有两个，升降电机208固定
安装在存储外壳201上；升降组203包括皮带轮20301、皮带20302，皮带轮20301共有两个，皮带轮20301转动安装在存储外壳201内部，第一个皮带轮20301固定安装在升降电机208的输出轴上，升降电机208带动第一个皮带轮20301转动，皮带20302转动安装在两个皮带轮20301上，第一个皮带轮20301通过皮带20302带动第二个皮带轮20301转动，同时，皮带20302在两个皮带轮20301上转动；置物板202固定安装在两个皮带20302上，两组皮带20302转动时带动置物板202升降，每个皮带20302上固定安装有固定块206，皮带20302转动时，皮带20302带动固定块206上升，固定块206推动限位块205在存储外壳201上向上滑动，上层隔板204不再被限位块205阻挡，在两个扭矩弹簧207的作用下，上层隔板204转动，直至与壳板103平行。
31.如图1、图2、图3、图5、图6所示，次爬动机构3，次电机301设置在存储外壳201底部，次电机301固定安装在壳板103上，两个主动齿轮303固定安装在次电机301两端的输出轴上，次电机301带动两个主动齿轮303转动，从动齿轮304共有两个，从动齿轮304转动安装在壳板103上，主动齿轮303与从动齿轮304啮合，主动齿轮303驱动从动齿轮304转动；次爬动组302共有两组，两组次爬动组302分别设置在存储外壳201的第二面和第四面。次爬动组302包括次齿盘30201、次链条30202、次滑架30203、次滚轮30204，次齿盘30201共有两个，从动齿轮304与第一个次齿盘30201固定连接，第一个次齿盘30201转动安装在壳板103上，从动齿轮304转动时带动第一个次齿盘30201转动，第二个次齿盘30201转动安装在外壳101内部，次链条30202转动安装在两个次齿盘30201上，第一个次齿盘30201转动时，在次链条30202的作用下带动第二个次齿盘30201转动，同时使次链条30202转动，次滑架30203固定安装在次链条30202上，次链条30202转动时带动次滑架30203升降，次滑架30203滑动安装在壳板103上，次滚轮30204转动安装在次滑架30203底部，次滑架30203带动次滚轮30204移动。
32.如图2、图3、图5、图7所示，主爬动机构4，主爬动机构4设置在存储外壳201的第一面，主电机401设置在存储外壳201底部，主电机401固定安装在壳板103上，主齿盘402共有两个，第一个主齿盘402固定安装在主电机401的输出轴上，主电机401带动第一个主齿盘402转动，第二个主齿盘402转动安装在外壳101内部，主链条403转动安装在两个主齿盘402上，第一个主齿盘402在主链条403的作用下带动第二个主齿盘402转动，同时，使主链条403转动；主滑架404固定安装在主链条403上，主滑架404滑动安装在壳板103上，主滚轮405转动安装在主滑架404底部，主链条403转动时带动主滑架404在壳板103上升降，主滑架404带动主滚轮405移动。
33.如图2、图3、图5、图8所示，从爬动机构5，从爬动机构5设置在存储外壳201的第三面，从电机501设置在存储外壳201底部，从电机501固定安装在壳板103上，从齿盘502共有两个，第一个从齿盘502固定安装在从电机501的输出轴上，从电机501带动第一个从齿盘502转动；第二个从齿盘502转动安装在外壳101内部，从链条503转动安装在两个从齿盘502上，第一个从齿盘502在从链条503的作用下带动第二个从齿盘502转动，同时使从链条503转动；从滑架504固定安装在从链条503上从滑架504滑动安装在壳板103上，从滚轮505转动安装在从滑架504底部，从链条503转动时带动从滑架504在壳板103上升降，从滑架504带动从滚轮505移动。
34.两组次爬动组302和主爬动机构4、从爬动机构5相互配合，实现爬楼梯的动作，将
货物搬运到楼梯房内。
35.工作原理：楼梯房需要搬运货物时，次滚轮30204、主滚轮405、从滚轮505均处于同一平面，气缸104前端伸长，摩擦板105向下移动，直至摩擦板105接触地面，四个摩擦板105支撑固定外壳101和壳板103，打开盖子102，启动升降电机208，升降电机208带动第一个皮带轮20301顺时针转动，从而使两个皮带20302转动，两个皮带20302带动置物板202向上移动，两个皮带20302带动固定块206向下移动；置物板202与上层隔板204接触后，置物板202继续向上移动，置物板202推动上层隔板204转动，上层隔板204转动至限位块205处，推动限位块205继续向上移动，直至上层隔板204与壳板103垂直，限位块205在重力作用下自动下滑，限位块205卡住上层隔板204，置物板202继续上升，直至方便将货物放置在置物板202上，关闭升降电机208；装满置物板202后，启动升降电机208，升降电机208带动第一个皮带轮20301逆时针转动，从而使两个皮带20302转动，两个皮带20302带动置物板202向下移动，两个皮带20302带动固定块206向上移动；直至固定块206与限位块205接触，固定块206继续向上移动，固定块206推动限位块205向上移动，上层隔板204不再被限位块205阻挡，在两个扭矩弹簧207的作用下，上层隔板204转动，直至与壳板103平行，此时置物板202下降到存储外壳201最下方；继续在上层隔板204上装载货物，上层隔板204装载完毕后，关闭盖子102。
36.收缩气缸104，气缸104带动摩擦板105向上移动，次滚轮30204、主滚轮405、从滚轮505均接触地面，推动外壳101，将外壳101推动至楼梯前，启动主电机401，主电机401带动主电机401带动第一个主齿盘402转动，第一个主齿盘402在主链条403的作用下带动第二个主齿盘402转动，主链条403转动时带动主滑架404在壳板103上升降，主滑架404带动主滚轮405移动至第一节楼梯高度，推动外壳101，次滚轮30204和从滚轮505带动外壳101向前移动，主滚轮405在第一节楼梯上滚动；启动次电机301同时启动主电机401，次电机301带动两个主动齿轮303转动，主动齿轮303驱动从动齿轮304转动，从动齿轮304转动时带动第一个次齿盘30201转动，在次链条30202的作用下带动第二个次齿盘30201转动，次链条30202转动时带动次滑架30203升降，次滑架30203带动次滚轮30204移动至第一节楼梯高度；主电机401带动第一个主齿盘402转动，第一个主齿盘402在主链条403的作用下带动第二个主齿盘402转动，主链条403转动时带动主滑架404在壳板103上升降，主滑架404带动主滚轮405移动至第二节楼梯的高度；推动外壳101，从滚轮505带动外壳101向前移动，次滚轮30204在第一节楼梯上滚动，主滚轮405在第二节楼梯上滚动；然后启动从电机501，从电机501带动第一个从齿盘502转动，第一个从齿盘502在从链条503的作用下带动第二个从齿盘502转动，从链条503转动时带动从滑架504在壳板103上升降，从滑架504带动从滚轮505移动至第一节楼梯的高度，继续推动外壳101，次滚轮30204和从滚轮505在第一节楼梯上滚动，主滚轮405在第二节楼梯上滚动。
37.此时完成一节楼梯的攀爬，继续重复以上步骤，完成外壳101在楼梯上的移动攀爬，实现货物在楼梯房上的搬运。
38.本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。