[实用新型]具有转向和避让功能的爬楼机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种具有转向和避让功能的爬楼机器人。

背景技术

目前的爬楼机器人爬台阶的主要方式有腿式、轮式和履带式，每种方式各有利弊，但均存在同样的问题，一是当在楼梯上需要转弯时，无法实现；二是，当在楼梯上遇到上下楼的人时，不知道避让；三是，爬楼过程中偏离原方向，无法及时发现并调整导致碰到两侧墙壁。另外，现有的几种爬楼机器人很难保证重心稳定和平面移动，载物功能无法有效发挥。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种具有转向和避让功能的爬楼机器人，能在楼梯上转弯和避让行人，负重爬楼的同时还能保证重心平衡。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种具有转向和避让功能的爬楼机器人，包括载物架，载物架底部中间设有一转向辅助板，转向辅助板与载物架之间设有直线移动单元和回转机构，直线移动单元用于实现载物架的左右移动，回转机构用于带动载物架转动；转向辅助板上设有与其垂直的支撑座，支撑座为可伸缩结构，其一侧设有伸缩气缸，用于控制其伸缩；载物架前侧和后侧各设有一摄像头，用于拍摄机器人前方和后方的景象；载物架左侧和右侧各设有一超声波测距模块，用于测量载物架左右两边缘到楼梯两侧的距离；载物架内设有微处理器和无线通信模块，微处理器接收两个超声波测距模块发来的实时数据并将两数据比较，当两侧数据不一致时控制直线移动单元动作将载物架左移或右移一定距离；无线通信模块用于将摄像头拍摄的图像数据实时上传给监控终端，监控终端根据图像显示情景判断是否有人需避让或是否该转弯，通过无线通信模块向机器人发送指令控制机器人左右平移或转向。

进一步，载物架底部在转向辅助板前后各设有一导轨，每个导轨滑动连接一与载物架垂直的第一行走支撑件，第一行走支撑件底端各固定一个行走部件。

进一步，转向辅助板上在支撑座一侧设有第二行走支撑件，第二行走支撑件一端与转向辅助板转动连接，另一端连接有旋转驱动装置；旋转驱动装置与前后两个行走部件传动连接，用于驱动行走部件旋转。

进一步，所述的行走部件包括车轴及车轴两端的左车轮构件和右车轮构件，左车轮构件和右车轮构件各包括有一圆盘形的外轮盘和连接于该外轮盘内侧的三个小轮盘，外轮盘与车轴连接，外轮盘径向开有相隔120度的三个通槽，三个小轮盘通过锁紧杆与三个通槽滑动连接，小轮盘的外缘轮廓为一前后相接的阿基米德螺线和圆弧。

进一步，所述的旋转驱动装置包括驱动电机、驱动轮及两同步带，两行走部件的车轴上设有同步带轮，驱动轮通过两同步带分别与两侧车轴上的同步带轮连接。

优选的，所述的三个行走支撑件为可伸缩结构，可以根据台阶高度调节前后行走支撑件的高度差，一般前侧支撑件底部高于后侧支撑件底部。

本实用新型在原有的轮式爬楼机器人基础上做出改进，实现四个行走轮同步怕楼梯，同时还保证了上方载物架的水平稳定，实现了安全负重爬楼。本实用新型的关键改进在于通过在载物架底部增设直线移动单元和回转机构，实现了机器人的横向移动避让行人以及楼梯上的转弯功能。同时，还通过设置摄像装置和测距装置，实时采集楼梯现场情况，通过监控终端观察并做出反应。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型拆掉行走部件后的主视剖视图；

图3是本实用新型的控制系统框图；

图中，1、载物架，2、摄像头，3、导轨，4、第一行走支撑件，5、小轮盘，6、外轮盘，7、车轴，8、同步带轮，9、通槽，10、锁紧杆，11、同步带，12、支撑座，13、驱动电机，14、驱动轮，15、伸缩气缸，16、超声波测距模块，17、转向辅助板，18、直线移动单元，19、回转机构，20、第二行走支撑件，21、微处理器，22、电源，23、无线通信模块，24、监控终端。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。