[发明专利]一种省力大行程四级抬升装置及其抬升方法

说明书

本发明公开一种省力大行程四级抬升装置及其抬升方法，抬升装置包括底盘、抬升机械臂和抬升机构，第一底臂的一端与底盘连接，另一端设有第一恒力弹簧，第一恒力弹簧与第二抬升臂的底部连接，第二抬升臂的顶部设有第二恒力弹簧，第二恒力弹簧与第三抬升臂的底部连接，第三抬升臂的顶部通过第三恒力弹簧与第四抬升臂的底部转动连接，第四抬升臂的顶部设有挂钩；抬升机构包括抬升气缸、牵引绳、定滑轮和动滑轮，抬升气缸与底盘连接，定滑轮固定于底盘，动滑轮固定于第二抬升臂的底部，动滑轮和抬升气缸的伸缩杆的水平高度均高于定滑轮的水平高度，抬升气缸的伸缩杆与牵引绳的一端连接，牵引绳的另一端依次经过定滑轮和动滑轮并与底盘连接。

技术领域

本发明涉及机器人抬升技术领域，特别涉及一种省力大行程四级抬升装置及其抬升方法。

背景技术

可移动机器人在完成各项任务时，经常需要用到抬升功能，通过勾住某些悬挂支撑抬升自身整体离开地面，进而达到运输货物或避障等功能。普通单级抬升，抬升行程较短，若想达到长行程需要将整个机构做得十分庞大，且需要加装能够抬升自身整体重量的驱动装置，既浪费机器人本体空间，又不够经济。

目前市场上很少见到类似功能的装置，若想要在机器人上加装一个占用空间较小且抬升行程较长的滑轨，最贴合需求的成品件也只是双滑轨机构，伸出长度只有不到滑轨自身长度的两倍。且双滑轨形状较为复杂，制造困难，结构也不适用于镂空减重，并不适用于对质量要求较为严格的场合，使用范围十分有限。

本发明为了解决这一问题，创新性地提出了一种大行程四级抬升底盘，整个抬升装置可以实现机器人本体上加装的滑轨长度的三倍以上的伸长距离并保持稳定，且若要进行抬升动作只需施加机器人重量的一半。整个装置设计新颖，结构巧妙，具有很好的应用前景

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种省力大行程四级抬升装置，伸长距离长且稳定，抬升机器人时施加的力仅需机器人重量的一半，十分省力，设计新颖，结构巧妙，具有很好的应用前景。

本发明的另一目的为，提供一种上述省力大行程四级抬升装置的抬升方法。

本发明的技术方案为：一种省力大行程四级抬升装置，包括底盘、抬升机械臂和抬升机构，所述抬升机械臂包括第一底臂、第二抬升臂、第三抬升臂、第四抬升臂、第一恒力弹簧、第二恒力弹簧和第三恒力弹簧，所述第一底臂的一端与底盘连接，另一端设有第一恒力弹簧，第一恒力弹簧与第二抬升臂的底部连接，第二抬升臂可收容至第一底臂内，第二抬升臂的顶部设有第二恒力弹簧，第二恒力弹簧与第三抬升臂的底部连接，第三抬升臂可收容至第二抬升臂内，第三抬升臂的顶部通过第三恒力弹簧与第四抬升臂的底部转动连接，第四抬升臂的顶部设有挂钩；

所述抬升机构包括抬升气缸、牵引绳、定滑轮和动滑轮，抬升气缸与底盘连接，抬升气缸位于第一底臂的一侧，定滑轮固定于底盘，动滑轮固定于第二抬升臂的底部，动滑轮和抬升气缸的伸缩杆的水平高度均高于定滑轮的水平高度，抬升气缸的伸缩杆与牵引绳的一端连接，牵引绳的另一端依次经过定滑轮和动滑轮并与底盘连接。本发明的抬升装置，通过设置牵引绳、定滑轮和动滑轮，即可省力提升底盘，结构简单，高效。第一恒力弹簧、第二恒力弹簧和第三恒力弹簧均处于拉伸状态，使得第二抬升臂、第三抬升臂和第四抬升臂可自行打开，无需设置电机驱动，减轻抬升装置的重量且节省空间。

进一步，还包括限位直线气缸，所述第一底臂的侧面设有第一限位孔、第二抬升臂的侧面设有第二限位孔，第三抬升臂的侧面设有第三限位孔，限位直线气缸安装于第一底臂侧面，限位直线气缸的伸缩杆与第一限位孔对准。当第一限位孔、第二限位孔和第三限位孔均对齐时，限位直线气缸的伸缩杆伸长即可对第二抬升臂和第三抬升臂进行锁定。