一种用于阶梯攀爬机器人的重心调节机构的制作方法

本实用新型涉及一种重心调节机构，更具体的说是一种用于阶梯攀爬机器人的重心调节机构。

背景技术：

国内外有多种形式的阶梯攀爬机器人重心调节机构，例如专利号为CN102491208A的一种重心可变的起重机防后倾装置及包括该装置的起重机和专利号为CN103948476A的具有多自由度调节重心功能的两轮轮椅，前者利用平衡杆自重，将平衡杆一段卡在凹槽中，形成自锁，达到重心调节的目的；后者使用配重块，通过调整配重块的位置，来实现重心调节。前者只有当平衡杆旋转角度较大时，才能形成自锁，达到重心调节的目的，不适用于阶梯攀爬过程中的重心调节；后者需要附加配重块，对阶梯攀爬机器人造成过大的负载，影响阶梯攀爬机器人的攀爬能力。与此同时，现有的阶梯攀爬机器人，主要以完成阶梯障碍物的跨越为目的，很少有在阶梯越障的基础上附加载重等实用功能，相应的对阶梯攀爬过程中的重心问题也没有充分考虑。若要将阶梯攀爬机器人应用到实际生产和社会服务中，越障过程中的重心调节问题，必然需要妥善解决。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于阶梯攀爬机器人的重心调节机构，在调节货箱位置的同时可以确保货箱水平，避免货箱内物品洒落，同时增强了越障过程的稳定性，避免了在越障过程中出现翻车现象，有效解决了阶梯攀爬机器人负载重心平衡问题，使阶梯攀爬机器人具有可靠的实用价值，具有机构简单，成本低，针对性强等优点。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种用于阶梯攀爬机器人的重心调节机构，包括货箱、支架、八个第一连杆、四个第二连杆、舵机、第一转臂、第二转臂、支座、横梁和阶梯攀爬机器人底盘，所述货箱固定连接在支架的上端，四个第二连杆分别位于货箱的四角处，四个第二连杆的下端均铰接连接在阶梯攀爬机器人底盘上，四个第二连杆的上端各与两个第一连杆的外端铰接，八个第一连杆的内端均铰接连接在支架上，所述舵机固定连接在阶梯攀爬机器人底盘上，所述第一转臂的一端固定连接在舵机的转轴上，所述第一转臂另一端铰接连接第二转臂的一端，所述第二转臂的另一端铰接连接支座，所述支座固定连接在横梁上，所述横梁的两端分别连接在右端的两个第二连杆上。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种用于阶梯攀爬机器人的重心调节机构，所述四个第二连杆为平行关系，所述八个第一连杆为平行关系。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种用于阶梯攀爬机器人的重心调节机构，所述支架、四个第二连杆和八个第一连杆之间形成四个平行四边形结构。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种用于阶梯攀爬机器人的重心调节机构，所述支架的上端固定连接压条，所述压条的上端通过螺栓连接货箱。

本实用新型一种用于阶梯攀爬机器人的重心调节机构的有益效果为：

本实用新型一种用于阶梯攀爬机器人的重心调节机构，通过八个第一连杆、四个第二连杆、舵机、第一转臂和第二转臂，在调节货箱位置的同时可以确保货箱水平，避免货箱内物品洒落，同时增强了越障过程的稳定性，避免了在越障过程中出现翻车现象，有效解决了阶梯攀爬机器人负载重心平衡问题，使阶梯攀爬机器人具有可靠的实用价值，具有机构简单，成本低，针对性强等优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型的整体结构主视图；

图2是本实用新型的整体结构俯视图；

图3是本实用新型的整体结构左视图；

图4是本实用新型在机器人爬楼梯时的重心调节工作状态示意图。

图中：货箱1；支架2；压条2-a；第一连杆3；第二连杆4；舵机5；第一转臂6；第二转臂7；支座8；横梁9；阶梯攀爬机器人底盘10。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

具体实施方式一：

下面结合图1-4说明本实施方式，一种用于阶梯攀爬机器人的重心调节机构，包括货箱1、支架2、八个第一连杆3、四个第二连杆4、舵机5、第一转臂6、第二转臂7、支座8、横梁9和阶梯攀爬机器人底盘10，所述货箱1固定连接在支架2的上端，四个第二连杆4分别位于货箱1的四角处，四个第二连杆4的下端均铰接连接在阶梯攀爬机器人底盘10上，四个第二连杆4的上端各与两个第一连杆3的外端铰接，八个第一连杆3的内端均铰接连接在支架2上，所述舵机5固定连接在阶梯攀爬机器人底盘10上，所述第一转臂6的一端固定连接在舵机5的转轴上，所述第一转臂6另一端铰接连接第二转臂7的一端，所述第二转臂7的另一端铰接连接支座8，所述支座8固定连接在横梁9上，所述横梁9的两端分别连接在右端的两个第二连杆4上；所述的舵机5驱动所述的第一转臂6带动所述的第二转臂7运动，通过所述的支座8带动所述的横梁9，再带动两侧所述的第二连杆4摆动；阶梯攀爬机器人在攀爬时机体产生倾斜，由控制器控制所述的舵机5转动，通过所述的支架2、第一连杆3和第二连杆4之间的运动传递，使所述的第二连杆4处于竖直状态，从而使所述的支架2的中心线也处于竖直状态，进而保证固定在所述支架2上的货箱1保持水平状态，避免货箱1内货物因机器人攀爬倾斜而洒落；控制器控制舵机5可采用脉宽调制控制方式，控制器针对机器人倾斜角度的检测可使用陀螺仪和加速度计进行检测，此部分电路及原理为公知技术，本说明书中不多做说明；机构简单，成本较低，针对性强，实现了越障过程中的重心调节，保证了负载物体在越障过程中水平状态，同时增强了越障过程的稳定性，避免了在越障过程中出现翻车现象，有效解决了阶梯攀爬机器人负载重心平衡问题，使阶梯攀爬机器人具有可靠的实用价值。

具体实施方式二：

下面结合图1-4说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述四个第二连杆4为平行关系，所述八个第一连杆3为平行关系，通过四个第二连杆4和八个第一连杆3作为支架2的支撑，确保固定连接在支架2上的货箱1连接稳固；当机器人攀爬时，货箱1在四个第二连杆4摆下改变位置，从而可以实现重心位置的改变，以此可以在机器人攀爬时改变重心位置，防止机器人倾覆。

具体实施方式三：

下面结合图1-4说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述支架2、四个第二连杆4和八个第一连杆3之间形成四个平行四边形结构；舵机5带动第一转臂6摆动，第一转臂6带动第二转臂7，通过第二转臂7推动或拉动横梁9，从而使横梁9带动右端的两个第二连杆4摆动，右端的两个第二连杆4通过八个第一连杆3带动左端的两个第二连杆4转动，通过第二连杆4的摆动使第二连杆4和支架2的中线均保持竖直状态，同时使支架2上的货箱1保持水平；所述支架2的上端固定连接压条2-a，所述压条2-a的上端通过螺栓连接货箱1，当支架2的中线竖直时，压条2-a为水平状态，以此确保压条2-a上端的货箱1水平。

本实用新型的一种用于阶梯攀爬机器人的重心调节机构，其工作原理为：使用时，舵机5带动第一转臂6摆动，第一转臂6带动第二转臂7，通过第二转臂7推动或拉动横梁9，从而使横梁9带动右端的两个第二连杆4摆动，右端的两个第二连杆4通过八个第一连杆3带动左端的两个第二连杆4转动，通过第二连杆4的摆动使第二连杆4和支架2的中线均保持竖直状态，同时使支架2上的货箱1保持水平；所述支架2的上端固定连接压条2-a，所述压条2-a的上端通过螺栓连接货箱1，当支架2的中线竖直时，压条2-a为水平状态，以此确保压条2-a上端的货箱1水平。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。