[发明专利]一种既能移动又能爬楼的载物机器人

说明书

本发明涉及机器人技术领域，具体是一种既能移动又能爬楼的载物机器人，解决了现有技术中爬楼载物机器人结构复杂、性价比低、难以推广的问题，包括支撑框架以及设置在支撑框架上的履带驱动机构、轮履模式切换机构、载物平台姿态调节机构、驱动轮毂电机、万向轮和控制单元，通过轮履模式切换机构可以对平地移动或爬楼状态进行轮履切换，从而实现其多种运动方式。本发明成本低、体积小、重量轻，在地面移动模式及爬楼模式之间切换灵活，更适合作为随身携带的辅助载物机器人，而且控制方式较为简单，便于推广。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体是一种既能移动又能爬楼的载物机器人。

背景技术

超市购物、市场买菜等活动都需要将一定重量的货物搬运到家中，特别是老年人承担着超市购物、市场买菜的主力军，而他们当中的许多人居住在没有安装电梯的楼房中，迫切需要既能移动又能爬楼的载物机器人，减轻人们的劳动强度。目前已有的载物辅助装置可靠性不足、自主爬楼能力不足、拐弯能力不足、自动化程度不足，或者价格昂贵，未能普及。

申请人经过检索，专利（201510594011.1）公开了一种轮履组合式爬楼梯轮椅，需要手动实现轮履移动模式的切换，自动化程度和效率都较低。专利（201610843884.6）公开了一种可轮履切换的爬楼装置，结构较为复杂，导致装置的成本和重量都较大。专利（201410655985.1）公开了一种履带式六自由度移动机器人，该机器人的组成部分包括机架、主运动模块、摆臂运动模块、控制箱、传感器。整机有六个自由度，两条主履带能独立运动，履带式结构设计使其具有较强的地面通过性能，能在复杂的路面上行驶，转弯灯，四个摆臂也都能够独立运动，使机器人在爬楼梯、越障、避障等任务上具优异的表现。但此发明结构过于复杂，成本较高，不利于推广使用。可见一种具有成本低、体积小、重量轻的特点，机器人结构较为简单，能在地面移动模式与爬楼模式之间灵活切换，可以自主实现平地快速移动以及爬楼梯的功能，在楼梯上运输货物时运行平稳，而且控制方式较为简单，便于推广的机器人就显得极其重要。

发明内容

本发明为了解决现有技术中爬楼载物机器人结构复杂、性价比低、难以推广的问题，提供了一种既能移动又能爬楼的载物机器人。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种既能移动又能爬楼的载物机器人，包括支撑框架以及设置在支撑框架上的履带驱动机构、载物平台姿态调节机构、驱动轮毂电机、万向轮和控制单元，支撑框架包括用于安装零件的两块对称设置的主支撑板，主支撑板间连接有若干支撑铝材，两主支撑板的前端连接有引导轮支撑轴；

支撑框架上设置有轮履模式切换机构，轮履模式切换机构包括前切换机构和后切换机构，前切换机构包括设置在主支撑板前端的前支撑轴，前支撑轴的两端分别连接有前支撑杆的一端，两根前支撑杆分别位于两主支撑板的外侧，两前支撑杆的另一端均连接有驱动轮毂电机，两前支撑杆的中部均连接有前连杆的一端，两前连杆的另一端铰接有前次曲柄的一端，两前次曲柄的另一端分别固定在前传动轴的两端，前传动轴的中部固定有前主曲柄，前主曲柄另一端铰接有前电推杆的一端，前电推杆的另一端通过电推杆支座固定在主支撑板后端的支撑铝材上；后切换机构包括设置在主支撑板后端的后支撑轴，后支撑轴的两端均连接有呈L形的后支撑杆的一端，L形的后支撑杆包括互相连接的竖段和平段，两后支撑杆的平段底部均连接有万向轮，两后支撑杆的竖段的另一端分别连接有后连杆的一端，两后连杆的另一端分别铰接有后次曲柄的一端，后次曲柄的另一端分别连接在后传动轴的两端，后传动轴的中部固定有后主曲柄，后主曲柄另一端铰接有后电推杆的一端，后电推杆的另一端通过电推杆支座固定在主支撑板前端的支撑铝材上。

履带驱动机构包括设置在引导轮支撑轴两端的引导轮，引导轮分别通过橡胶履带连接履带驱动轮，两个履带驱动轮分别连接在与之对应的蜗轮蜗杆减速器的输出轴上，蜗轮蜗杆减速器固定在主支撑板上，每个蜗轮蜗杆减速器的上部均连接有直流驱动电机，主支撑板外侧靠下的位置连接有与L形的履带支撑板，L形的履带支撑板包括竖直段和水平段，竖直段和水平段之间有加强肋板，竖直段与主支撑板连接。