[发明专利]一种基于电磁吸附转向的爬楼梯机器人

说明书

本发明公开了一种基于电磁吸附转向的爬楼梯机器人，包括：机器人机身和侧爪支撑机构，所述机器人机身的内部设置有支撑柱机构，所述支撑柱机构包括转向电机、内花键轴、外花键轴、主轴盖板、电磁铁、复位弹簧、主轴和支撑板，所述内花键轴的下端与外花键轴连接、内花键轴的上端与转向电机的动力输出端连接，所述机器人机身的顶部且位于转向电机的两侧分别设置有电机固定架，所述电机固定架采用螺栓二分别与机器人机身和转向电机固定连接。本发明只要根据工作需要设定好程序就可以通过简单的操作控制机器人工作。具有工作稳定，效率高，安全性高，可行性强，应用范围广泛等优点。具体可应用于家庭，大中小型公司，工厂等环境。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，更具体为一种基于电磁吸附转向的爬楼梯机器人。

背景技术

机器人作为一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器。对不同任务和特殊环境的适应性，也是机器人与一般自动。化装备的重要区别。非结构环境中的多功能全自主的移动机器人技术多年来一直是机器人研究中的热点问题之一，但是非结构环境给移动机器人的运动造成了自主决策和路径规划的困难，越障机器人的研究对扩展机器人的作业空间，在人不能到达或不便到达的环境中进行作业，具有重要的意义。越障机器人还可用于工业中的一些险难作业，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。其中，移动机器人从事各项事务响应任务时，楼梯是人造环境中的最常见的障碍，也是最难跨越的障碍之一。

针对各种不同的运动环境，一直以来移动机器人所采用的运动方式大体包括轮式、履带式、足式等。国外对爬楼梯装置的研究开始得相对较早,最早的专利是1892年美国的Bray发明的爬楼梯轮椅。此后，各国纷纷开始投入此项研究，其中美国、英国、德国和日本占主导地位，技术相对比较成熟，且有一些产品已经投入市场使用。我国对此类装置的研究虽然起步较晚，但近年来也涌。现了很多这方面的专利，然而投入实际使用的还很少。总结目前国内外现有的爬楼梯装置和专利,按爬楼梯功能实现的原理主要分为履带式、轮组式、步行式爬楼梯装置。下面分别对国外、国内各种类型装置的发展作简要介绍，并分析其各自优缺点。

目前一些工厂使用的机器人多采用轮式或履带式机器人，轮式机器人又有普通轮及麦克纳姆轮式。其中普通轮式机器人通过连杆式转向机构实现转向的，结构简单。履带式机器人也可通过连杆式转向机构实现转向，履带轮具有接地压力小，但所需的牵引力较大，也因为履带的结构特点使其具有良好的爬坡能力。履带由主动轮驱动，围绕着主动轮、负重轮、诱导轮和拖带轮的柔性链环。履带由履带板和履带销组成。履带销将各履带板连接起来构成履带链环。履带式爬楼梯机器人和普通轮式爬楼梯机器人在爬楼梯时依靠摩擦力来克服自身重力，存在一定的安全隐患，在工作过程中可能出现打滑、跌落等现象。为此，需要设计一个新的方案给予改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电磁吸附转向的爬楼梯机器人，解决了背景技术中所提出的问题，满足实际使用需求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于电磁吸附转向的爬楼梯机器人，包括：机器人机身和侧爪支撑机构，所述机器人机身的内部设置有支撑柱机构，所述支撑柱机构包括转向电机、内花键轴、外花键轴、主轴盖板、电磁铁、复位弹簧、主轴和支撑板，所述内花键轴的下端与外花键轴连接、内花键轴的上端与转向电机的动力输出端连接，所述机器人机身的顶部且位于转向电机的两侧分别设置有电机固定架，所述电机固定架采用螺栓二分别与机器人机身和转向电机固定连接；

所述侧爪支撑机构对称且转动连接在机器人机身的两侧，所述侧爪支撑机构包括连接块和外侧臂，所述外侧臂呈阶梯型且下端与支撑板处于同一水平高度，所述外侧臂接近连接块的一端设置有连接臂，所述连接块的侧壁上设置有两个连接槽，所述连接槽内分别安装有上短轴和下短轴，所述上短轴与下短轴的两端分别安装有关节轴承且通过关节轴承与连接块转动连接，所述连接臂与上短轴和下短轴转动连接。