液压驱动升降横移式爬楼梯机器人--中国期刊网

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液压驱动升降横移式爬楼梯机器人

发表时间：2020/11/18 来源：《基层建设》2020年第22期作者：宋夕超1 张晓朵2

[导读] 摘要：本设计公开了一种液压驱动升降横移式爬楼梯机器人，其属于机器人技术领域。

        1临沂市中小企业发展服务中心；2山东临工工程机械有限公司
        摘要：本设计公开了一种液压驱动升降横移式爬楼梯机器人，其属于机器人技术领域。它解决了现有技术中传统爬楼梯机器人存在的安全性和稳定性较低、控制不灵活的缺陷。其主体结构包括机器人本体，所述机器人本体上方设有泵站和座椅，机器人本体的一侧设有固定支腿，机器人本体的下方设有前支腿和水平横移导轨，所述水平横移导轨的上端通过滑块与机器人本体可滑动地连接，水平横移导轨的下端设有后支腿和水平横移装置，所述前支腿和后支腿竖直设置；所述水平横移装置水平设置，且水平横移装置的一端与固定支腿固定连接，另一端与水平横移导轨连接。本设计主要用于爬楼梯时载人或载货。
        技术领域：
        本设计属于机器人技术领域，具体地说，尤其涉及一种液压驱动升降横移式爬楼梯机器人。
        背景技术：
        许多老旧小区没有电梯，而这些老旧小区住户又往往都是老年性居民，无电梯就为许多老人出行带来困难，尤其是对身患疾病的老人。目前现有的爬楼梯机器人都采用机械结构，采用电机驱动，通过驱动轮子的转动，实现爬楼梯功能，主要应用在货物运输上，其存在的缺点是安全性和稳定性较低，控制不灵活。
        发明内容：
        本设计要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种液压驱动升降横移式爬楼梯机器人，其适合运载人员上下楼梯，且安全性和实用性较高，行进更稳定。
        为了实现上述目的，本设计是采用以下技术方案实现的：
        一种液压驱动升降横移式爬楼梯机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上方设有泵站和座椅，机器人本体的一侧设有固定支腿，机器人本体的下方设有前支腿和水平横移导轨，所述水平横移导轨的上端通过滑块与机器人本体可滑动地连接，水平横移导轨的下端设有后支腿和水平横移装置，所述前支腿和后支腿竖直设置；所述水平横移装置水平设置，且水平横移装置的一端与固定支腿固定连接，另一端与水平横移导轨连接。
        优选地，所述水平横移导轨的下方还设有中间支腿，所述中间支腿设于前支腿和后支腿之间，且中间支腿竖直设置。
        优选地，所述前支腿、后支腿和中间支腿均设有两处。
        优选地，所述前支腿、后支腿和中间支腿均为液压油缸。
        优选地，所述前支腿、后支腿和中间支腿均为气缸。
        优选地，所述水平横移装置为液压油缸或气缸。
        与现有技术相比，本设计的有益效果是：
        1、采用升降横移式的爬楼梯方式，能够很好的适应不同的楼梯，而且行走式结构采用支腿方式支撑，结构更可靠，行进更稳定；
        2、采用液压驱动方式，克服机械式的刚性连接，提高稳定性的同时，安全性更高，而且控制方式更灵活方便。
        附图说明：

图1 结构示意图

图2 主视图

        图3安装使用的结构示意图
        图中：1、前支腿；2、泵站；3、座椅；4、固定支腿；5、后支腿；6、水平横移装置；7、中间支腿；8、水平横移导轨；9、机器人本体。
        具体实施方式：
        下面通过具体实施例并结合附图对本设计作进一步说明。
        实施例1：
        如图1-2所示，一种液压驱动升降横移式爬楼梯机器人，包括机器人本体9，所述机器人本体9上方设有泵站2和座椅3，机器人本体9的一侧设有固定支腿4，机器人本体9的下方设有前支腿1和水平横移装置导轨8，所述水平横移装置导轨8的上端通过滑块与机器人本体9可滑动地连接，水平横移装置导轨8的下端设有后支腿5和水平横移装置6，所述前支腿1和后支腿5竖直设置；所述水平横移装置6水平设置，且水平横移装置6的一端与固定支腿4固定连接，水平横移装置6的另一端与水平横移导轨8连接。
        所述水平横移导轨8的下方还设有中间支腿7，所述中间支腿7设于前支腿1和后支腿5之间，且中间支腿7竖直设置。所述前支腿1、后支腿5和中间支腿7均设有两处。
        实施例2：
        一种液压驱动升降横移式爬楼梯机器人，所述前支腿1、后支腿5和中间支腿7均为液压油缸。所述水平横移装置6为液压油缸。泵站2为液压站。其他部分与实施例1相同。
        采用液压油缸支腿的结构形式，可以很方便地实现伸缩支撑，能够快速地实现移动；通过液压系统的驱动方式，能够有效的实现液压系统回路保护等功能，而且液压系统的运行平稳，输出功率大，对于整个系统的工作能够起到更好地保障。
        实施例3：
        一种液压驱动升降横移式爬楼梯机器人，所述前支腿1、后支腿5和中间支腿7均为气缸。所述水平横移装置6为气缸。泵站2为气动系统。其他部分与实施例1相同。
        本设计的工作原理为：
        如图3所示，爬楼开始时，前支腿1伸出150mm支撑，随后中间支腿7收缩160 mm，后支腿5收缩10 mm，然后水平横移装置6伸出带动水平横移导轨8沿着机器人本体9向前滑动280 mm，然后前支腿1收缩150mm，中间支腿7和后支腿5伸出并支撑于楼梯上，整体平移280 mm，如此循环以实现楼梯的爬行状态。
        当到达平地时，前支腿1伸出将整体支撑平衡，前支腿1和后支腿5安装有万向轮，可以实现在平路行走平移。