[实用新型]一种自适应楼梯清扫机器人

权利要求书

1.一种自适应楼梯清扫机器人，其特征在于，机身分为前中后三部分，中部机身为主体，前部机身为分块滑轨清扫装置，后部机身为伸缩擦洗装置，前部机身和后部机身分别同中部机身之间通过两组抬升臂连接；所述中部机身的两侧装有共四个三星齿轮系和相连的共十二个驱动轮，所述三星齿轮系由其后方机身的四个直流电机驱动，直流电机由单片机控制，所述中部机身的内部装有收集灰尘的集尘袋，供水的小型水箱和供电的锂电池；所述后部机身为上、中、下三层结构，上层构件(1)设有一级齿条(4)和一级滑轨(3)，中层构件(5)设有多个一级齿轮、二级齿条(8)、二级滑轨(11)、皮带(6)、皮带轮(7)和多个突出的立柱；其中一级齿轮、二级齿条(8)、皮带(6)和皮带轮(7)负责传动，二级滑轨(11)负责导向，多个突出的立柱负责阻挡在下层构件(18)的左挡板(16)和右挡板(17)的移动，完成进一步的功能；下层构件(18)设有由直流电机(12)连接着的联轴器(13)驱动的换向机构、多个二级齿轮和三级齿条(27)，直流电机(12)由单片机控制；换向机构包括长导杆(14)，连接在长导杆(14)两端的左挡板(16)和右挡板(17)，多个换向齿轮、微型滑块(26)、小滑轨(28)和转动的微型滑轨(15)等多种装置的组合。

2.如权利要求1所述的一种自适应楼梯清扫机器人，其特征在于，所述后部机身为三层片层式结构，俯视形状为矩形，矩形长端所在平面与楼梯台阶面平行，矩形短端所在平面与楼梯台阶面垂直；下层构件(18)为主动，上层构件(1)固定；工作时，下层构件(18)固定的多个二级齿轮转动，带动中层构件(5)的齿条左右平移，同时中层构件(5)固定的齿轮因为中层构件(5)的齿条平移同时自身又与下层构件(18)的齿条啮合，因此会在下层构件(18)的齿条上滚动，中层构件(5)固定的齿轮与上层构件(1)的齿条啮合，致使中层构件(5)固定的齿轮同时在上层构件(1)齿条和下层构件(18)齿条上同时滚动；上层构件(1)与中层构件(5)，中层构件(5)与下层构件(18)之间各有一组二级滑轨(11)起到水平的导向作用和固定作用，允许三层在长端方向进行左右滑动；因此，整体三层片层式结构在下层构件(18)的二级齿轮转动时呈现出抽屉状的抽拉状态；不工作时，三层处于重合状态。

3.如权利要求1所述的一种自适应楼梯清扫机器人，其特征在于，所述后部机身下层构件(18)的换向机构通过两种触发方式移动长导杆(14)，长导杆(14)一侧通过一根固定在下层构件(18)的小滑轨(28)与下层构件(18)相连接，因此可实现长导杆(14)本身沿着下层构件(18)的长端方向平移；另一侧的一个固定孔位装有可以绕此孔转动的微型滑块(26)，微型滑块(26)可在下层构件(18)的另一组转动的微型滑轨(15)上滑动；转动的微型滑轨(15)的另一端绕直流电机(12)输出的传动轴转动，传动轴所在的平面与长导杆(14)所在的平面不重合；当长导杆(14)因受外力发生平移时，所装的微型滑块(26)在沿转动的微型滑轨(15)滑动的同时，也会推动转动的微型滑轨(15)本身，以传动轴为轴心周转，类似于摆杆机构；转动的微型滑轨(15)在一侧与微型滑块(26)配合连接的同时，另一侧也是沿长度方向固定了换向齿轮1(22)和换向齿轮4(25)，换向齿轮4(25)与传动轴连接，是主动，换向齿轮1(22)与其啮合，是从动，两个换向齿轮和转动的微型滑轨(15)构成了行星轮系；当从动换向齿轮1(22)，也就是行星轮位置发生变化时，它会接入不同齿轮数的传动系统，更改传动系统齿轮的数量，完成输出轴转向的改变。

4.如权利要求1所述的一种自适应楼梯清扫机器人，其特征在于，所述后部机身的左挡板(16)和右挡板(17)可以与楼梯侧壁或者中层构件(5)突出的立柱发生接触，楼梯侧壁或多个突出的立柱阻挡了长导杆(14)的进一步随着下层构件(18)本身一起前进，将长导杆(14)往回牵拉，长导杆(14)与下层构件(18)发生相对滑动，实现左挡板(16)和右挡板(17)在下层构件(18)长端方向的移动。

5.如权利要求1所述的一种自适应楼梯清扫机器人，其特征在于，所述中部机身的抬升臂分成两节，与前、后部机身直接相连部分为Y字形结构，与中部机身直接相连部分为杆状结构，关节之间采用铰链连接。

6.如权利要求1所述的一种自适应楼梯清扫机器人，其特征在于，所述后部机身的左挡板(16)和右挡板(17)不与楼梯侧壁及中层构件(5)中突出的立柱发生接触时，直流电机(12)可以接收单片机的信号，自主改变旋转方向，实现整个后部机身运动方向的自主切换。