辅助轮式升降越障机器人的制作方法

本发明主要涉及越障机器人领域，尤其涉及一种辅助轮式升降越障机器人。

背景技术：

在实际应用过程中，移动机器人经常需要克服上、下台阶式的障碍。这类机器人上搭载的精密设备，往往要求在工作中保持姿态不变。现有的越障机器人，如带有摆动鳍的履带式机器人，越障能力有限，而且越障时底盘倾斜严重，不仅影响搭载设备的正常工作，而且容易导致机器人倾覆。现有的越障机器人，如仿生类的腿式机器人，虽具有较好的越障能力，然而结构及控制复杂、难以实现，而且成本高昂。现有的越障机器人，如带有摇臂的轮式机器人，虽具有自适应的优点，但是越障能力有限，且上、下台阶式障碍能力不匹配。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，成本低廉，易于制作、作业灵活、越障能力强、且在越障过程中能够保持底盘水平的辅助轮式升降越障机器人。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种辅助轮式升降越障机器人，包括车架，所述车架于前端的两侧部装设有两个前驱动轮，车架于后端的两侧部装设有两个后驱动轮，所述车架于前后端的两侧部还分别装设有两个前辅助轮和两个后辅助轮，所述前辅助轮和后辅助轮位于前驱动轮和后驱动轮之间，所述车架上装设有导向支撑架，所述导向支撑架的前后端均装设有可独立升降和行进的升降行进机构，前端的升降行进机构位于前驱动轮和前辅助轮之间，后端的升降行进机构位于后辅助轮和后驱动轮之间。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述导向支撑架包括支架和竖向导轨，所述支架固装在车架上，所述竖向导轨分装在支架的前后两端，前后两端的所述升降行进机构分别与相应端的竖向导轨滑接。

所述支架包括立柱和横梁，所述立柱固装在车架上，所述横梁固装立柱顶部，所述竖向导轨分装在横梁的前后两端。

所述升降行进机构包括驱动部件、升降杆和支撑轮，所述驱动部件装设在竖向导轨上，所述升降杆滑装在竖向导轨内并与驱动部件连接，所述支撑轮装设在升降杆底部。

所述升降杆包括立杆和横杆，所述立杆滑装在竖向导轨内并与驱动部件连接，所述横杆固装在立杆底部，所述支撑轮分装在横杆的两端部。

所述车架的前后部开设有用于前后端的升降行进机构穿过的镂空避让部。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的本发明辅助轮式升降越障机器人，只要前后升降行进机构的高度合适，不需要调整其他结构或者尺寸，就能跨越各种高度的台阶和障碍，其越障性能突出；

2、本发明的本发明辅助轮式升降越障机器人，具有同等的克服上、下台阶式障碍的能力，适应性强。

3、本发明的本发明辅助轮式升降越障机器人，在越障过程中能够始终保持车架水平，确保机器人搭载的设备正常工作。

4、本发明的本发明辅助轮式升降越障机器人，越障过程中利用前辅助轮和后辅助轮使得车架始终存在两点支撑而不会发生倾倒，从而不需要转向即能完成上下台阶，提高了越障灵活性；

5、本发明的本发明辅助轮式升降越障机器人，整体结构非常简单，功能可靠，成本低廉，易于制作。

附图说明

图1是本发明辅助轮式升降越障机器人的立体结构示意图。

图2是本发明辅助轮式升降越障机器人的仰视结构示意图。

图3是本发明辅助轮式升降越障机器人的主视结构示意图。

图4是本发明辅助轮式升降越障机器人中车架抬升的状态示意图。

图5是本发明辅助轮式升降越障机器人中前端升降行进机构抬升的状态示意图。

图6是本发明辅助轮式升降越障机器人的后端升降行进机构抬升的状态示意图。

图7是本发明辅助轮式升降越障机器人上台阶的流程示意图。

图8是本发明辅助轮式升降越障机器人下台阶的的流程示意图。

图中各标号表示：

1、车架；11、镂空避让部；2、前驱动轮；3、后驱动轮；4、前辅助轮；5、后辅助轮；6、导向支撑架；61、支架；611、立柱；612、横梁；62、竖向导轨；7、升降行进机构；71、驱动部件；72、升降杆；721、立杆；722、横杆；73、支撑轮。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1至图8示出了本发明辅助轮式升降越障机器人的一种实施例，该越障机器人包括车架1，车架1于前端的两侧部装设有两个前驱动轮2，车架1于后端的两侧部装设有两个后驱动轮3，车架1于前后端的两侧部还分别装设有两个前辅助轮4和两个后辅助轮5，前辅助轮4和后辅助轮5位于前驱动轮2和后驱动轮3之间，车架1上装设有导向支撑架6，导向支撑架6的前后端均装设有可独立升降和行进的升降行进机构7，前端的升降行进机构7位于前驱动轮2和前辅助轮4之间，后端的升降行进机构7位于后辅助轮5和后驱动轮3之间。使用时，当该机器人在平地作业时，两端的升降行进机构7与地面脱离处于高位，当需要越过台阶等障碍时，两端的升降行进机构7沿导向支撑架6下降与地面接触，进一步下降时会反向驱使导向支撑架6沿升降行进机构7向上抬升，从而带动车架1抬升，当前驱动轮2与台阶同高时，升降行进机构7向前行进并带动车架1使前驱动轮2与台阶接触，此时，前端的升降行进机构7上升至初始位置，进一步向行进使后驱动轮3与台阶接触，此时，后端的升降行进机构7上升至初始位置，从而实现上台阶，下台阶时，则继续向前行进使前端升降行进机构7悬空，而前辅助轮4形成支撑，然后按上台阶的逆过程操作即可。本发明的机器人，只要前后升降行进机构7的高度合适，就能跨越各种台阶和障碍，其越障性能突出；越障过程中利用了前驱动轮2和后驱动轮3组成的轮体结构以及升降行进机构7的自行进能力，有较好的机动性；越障过程中利用前辅助轮4和后辅助轮5使得车架1始终存在两点支撑而不会发生倾倒，从而不需要转向即能完成上下台阶，提高了越障灵活性；本发明的机器人，整体结构非常简单紧凑，成本低廉，易于制作。

本实施例中，导向支撑架6包括支架61和竖向导轨62，支架61固装在车架1上，竖向导轨62分装在支架61的前后两端，前后两端的升降行进机构7分别与相应端的竖向导轨62滑接。该结构中，支架61作为升降行进机构7和车架1升降的主要承载基础，而竖向导轨62则保证了升降行进机构7和车架1升降的顺畅性和快捷性。

本实施例中，支架61包括立柱611和横梁612，立柱611固装在车架1上，横梁612固装立柱611顶部，竖向导轨62分装在横梁612的前后两端。该结构中，利用立柱611和横梁612组成的支架61，其结构简单稳定，而且，取材加工非常容易。

本实施例中，升降行进机构7包括驱动部件71、升降杆72和支撑轮73，驱动部件71装设在竖向导轨62上，升降杆72滑装在竖向导轨62内并与驱动部件71连接，支撑轮73装设在升降杆72底部。该结构中，驱动部件71可驱使升降杆72作升降运动，当支撑轮73与地面接触时，驱动部件71又可通过导向支撑架6带动车架1作升降运动；支撑轮73配备有驱动电机，通过支撑轮73的行进能够带动车架1行进，其结构简单、设计巧妙。

本实施例中，升降杆72包括立杆721和横杆722，立杆721滑装在竖向导轨62内并与驱动部件71连接，横杆722固装在立杆721底部，支撑轮73分装在横杆722的两端部。结构中，升降杆72带动横杆722作升降运动，而横杆722一方面作为支撑轮73的安装基础，另一方面，其位于竖向导轨62下方，能对升降杆72的上升以及车架1的下降形成定位。

本实施例中，车架1的前后部开设有用于前后端的升降行进机构7穿过的镂空避让部11。该镂空避让部11用于升降过程中升降行进机构7从其穿过，一方面避免形成干涉；另一方面可节省耗材。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。