[发明专利]一种伸缩式高效跨越台阶类机器人

说明书

一种伸缩式高效跨越台阶类机器人，涉及一种物流机器人，为了解决现有的轮式机器人无法适应带台阶地形的问题。本发明的四个底盘轮以两排两列的形式设置在底盘支架底部；框架设有顶杆、支柱和底杆；顶杆水平固定在支柱的顶端，底杆与支柱以滑动连接的方式设置，并且，底杆位于顶杆的下部；支柱的底端固定在底盘支架上；第一气缸的缸体固定在底杆上，第一气缸的气缸杆顶端固定在顶杆上；四个伸缩腿分别通过四个旋转轴设置在底杆前端的左右两侧和后端的左右两侧；第二气缸用于分别驱动四个旋转轴转动；四个辅助轮分别以轴连的方式设置在四个伸缩腿的底端。有益效果为占用空间小、上台阶速度快，适应带台阶的地形。

技术领域

本发明涉及一种物流机器人。

背景技术

近些年，电子商务、新零售等商业模式不断发展，智能制造、智能物流需求不断提高，在人工智能、物联网、大数据、云计算技术的日趋完善下，物流机器人蓬勃发展，物流机器人在室内外移动会涉及台阶障碍跨越问题，台阶障碍跨越成为机器人打通室内外通道的必要挑战；而现有的轮式机器人对地形适应能力较差，不适合在有台阶的地形使用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的轮式机器人无法适应带台阶地形的问题，提出了一种伸缩式高效跨越台阶类机器人。

本发明所述的一种伸缩式高效跨越台阶类机器人包括底盘机构、第一伸缩机构和第二伸缩机构；

所述底盘机构包括四个底盘轮和底盘支架；

四个底盘轮以两排两列的形式设置在底盘支架底部；

所述第一伸缩机构包括框架、第一气缸和第二气缸；

框架设有顶杆、支柱和底杆；

顶杆水平固定在支柱的顶端，底杆与支柱以滑动连接的方式设置，并且，底杆位于顶杆的下部；支柱的底端固定在底盘支架上；第一气缸的缸体固定在底杆上，第一气缸的气缸杆顶端固定在顶杆上；

所述第二伸缩机构包括四个伸缩腿、四个旋转轴和四个辅助轮；

所述四个伸缩腿分别通过四个旋转轴设置在底杆前端的左右两侧和后端的左右两侧；第二气缸用于分别驱动四个旋转轴转动；

所述四个辅助轮分别以轴连的方式设置在四个伸缩腿的底端。

进一步地，该机器人在完整的上台阶过程中，包括以下五个阶段；

第一阶段：机器人于地面行走时，由四个底盘轮提供动力，第一伸缩机构和第二伸缩机构处于初始状态，此时，四个辅助轮处于悬空状态；

第二阶段：当机器人行驶至台阶前时，第一伸缩机构和第二伸缩机构同时触发：通过第一伸缩机构中的第二气缸控制第二伸缩机构中设置在底杆前端的左右两侧的两个伸缩腿旋转，四个伸缩腿均竖直向下后，第一伸缩机构中的第一气缸以及四个伸缩腿同时开始伸长，并伸长至最大长度；此时，四个辅助轮接触地面，并由四个辅助轮提供动力前进，四个底盘轮处于悬空状态；

第三阶段：当机器人移动至前排两个底盘轮接触台阶上表面时，通过第一伸缩机构中的第二气缸控制第二伸缩机构中设置在底杆前端的左右两侧的两个伸缩腿反向旋转；此时机器人的支撑点为：设置在底盘支架底部前端的两个底盘轮和设置在底杆后端的左右两侧的两个伸缩腿底端的两个辅助轮；

第四阶段：机器人继续向前运动，当设置在底盘支架底部后端的两个底盘轮接触台阶上表面时，通过第一伸缩机构中的第二气缸控制第二伸缩机构中设置在底杆后端的左右两侧的两个伸缩腿旋转，此时机器人由四个底盘轮1接触台阶面，机器人完整地登上台阶；

第五阶段：第一伸缩机构和第二伸缩机构恢复初始状态。