一种基于五杆机构的电动爬楼装置的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种基于五杆机构的电动爬楼装置。

背景技术：

电动爬楼机主要分为载物爬楼机和载人爬楼机两大类。载物爬楼机常被用于物流搬运领域，可以帮助人们轻松的搬运重物上下楼。目前国内物流、快递行业在配送货物过程中多采用以人力为主的配送方式，如果是较重的大件货品，可能要依赖两个或更多的体力劳动者来完成配送到楼上的需求。电动载物爬楼机的出现将很大程度上缓解对物流配送人员的依赖，可传动送货人员轻松、快捷地将货物运送到指定楼层。目前的爬楼机多数为星轮式爬楼机，但是其平稳性不高，且星轮式爬楼机体积较大、携带不便，因此有必要开发一种结构相对简单、性能可靠的爬楼装置。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是提供一种基于五杆机构的电动爬楼装置，要求其结构简单，性能可靠，能完成爬楼任务，节省人力。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种基于五杆机构的电动爬楼装置，该爬楼装置包括：机架，把手，后拖板，车轮，减速器，电机，传动组件，撑地杆，滚轮。

机架两端分别设置有车轮，机架的一侧固定有电机和减速器，电机和减速器固定连接。

传动组件沿减速器左右两侧各安装一个呈对称分布，所述两个传动机构通过撑地杆连接成一体，撑地杆两端分别与滚轮转动连接。

每组传动组件包括动力曲柄、中间连杆、爬楼杆和传动曲柄，动力曲柄一端与减速器输出轴固定连接，另一端与中间连杆的一端转动连接，中间连杆的另一端与爬楼杆的一端转动连接，爬楼杆的另一端与传动曲柄的一端转动连接。

每组传动组件还包括驱动传动曲柄转动的转动组件。

转动组件包括主动链轮、从动链轮以及主动链轮、从动链轮配合连接的传动链，主动链轮与减速器输出轴及动力曲柄固定连接，从动链轮与减速器壳体转动连接，与传动曲柄另一端固定连接。减速器输出轴带动动力曲柄转动的同时，主动链轮通过传动链驱动从动链轮转动，从而带动传动曲柄转动，进而完成爬楼运动。

电机和减速器均固定于机架，减速器设置有两个输出轴，两个输出轴分别驱动两个爬楼杆运动。

机架与车轮之间通过车轮架连接，机架两端分别与把手固定连接。

机架的另一侧与用于放置货物的后拖板固定连接。

本发明和已有技术相比所具有的有益效果：本发明通过采用对称设计的五杆杆传动机构，利用五杆机构的急回特性使得爬楼平稳、冲击小，使用过程中的安全性和稳定性高，效率高，通过电机驱动，无需使用传感器，结构简单，产生成本低。

附图说明

图1电动爬楼装置的立体结构示意图；

图2电动爬楼装置的另一立体结构示意图；

图3电动爬楼装置的又一立体结构示意图；

图4电动爬楼装置的局部放大结构示意图；

图5图2中A处的局部放大结构示意图；

图6电动爬楼装置爬升楼梯初始阶段示意图；

图7电动爬楼装置爬升楼梯第二阶段示意图；

图8电动爬楼装置爬升楼梯第三阶段示意图；

图9电动爬楼装置爬升楼梯第四阶段示意图；

图10电动爬楼装置爬升楼梯完成阶段示意图；

图中：机架1，把手2，后拖板3，车轮4，电机5，减速器6，传动组件7，撑地杆8，滚轮9，主动链轮10，从动链轮11，链条12，动力曲柄13，中间连杆14，爬楼杆15，传动曲柄16，楼梯17，爬楼轨迹18，车轮架19，转动组件 20。

具体实施方式

结合附图对本发明做进一步说明。

本发明要解决的问题是提供一种基于五杆机构的电动爬楼装置，要求其结构简单，性能可靠，能完成爬楼任务，节省人力。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种基于五杆机构的电动爬楼装置，该爬楼机包括：机架1，把手2，后拖板3，车轮4，电机5，减速器6，传动组件7，撑地杆8，滚轮9。

机架1两端分别设置有车轮4，机架1的一侧固定有电机5和减速器6，电机5和减速器6固定连接。

传动组件7沿减速器6左右两侧各安装一个呈对称分布，所述两个传动组件7通过撑地杆8连接成一体，撑地杆8两端分别与滚轮9转动连接。

每组传动组件7包括动力曲柄13、中间连杆14、爬楼杆15和传动曲柄16，动力曲柄13一端与减速器6输出轴固定连接，另一端与中间连杆14的一端转动连接，中间连杆14的另一端与爬楼杆15的一端转动连接，爬楼杆15的另一端与传动曲柄16的一端转动连接。

每组传动组件7还包括驱动传动曲柄16转动的转动组件20。

转动组件20包括主动链轮10、从动链轮11以及主动链轮10、从动链轮11 配合连接的传动链12，主动链轮10与减速器6输出轴及动力曲柄13固定连接，从动链轮11与减速器6壳体转动连接，与传动曲柄16的另一端固定连接。减速器6输出轴带动动力曲柄13转动的同时，主动链轮10通过传动链12驱动从动链轮11转动，从而带动传动曲柄16转动，进而完成爬楼运动。

电机5和减速器6均固定于机架1，减速器6设置有两个输出轴，两个输出轴分别驱动两个爬楼杆15运动。

机架1与车轮4之间通过车轮架19连接，机架1两端分别与把手2固定连接。

机架1的另一侧与用于放置货物的后拖板3固定连接。

如图6-10所示，电动爬楼装置的工作原理如下：

上楼时，车轮4贴着第一阶台阶侧壁时，滚轮9位于最高位等待下压。电机驱动时，动力曲柄13和传动曲柄16转动带动爬楼杆运动，爬楼杆前端的滚轮9沿月牙形的轨迹运动(如图6所示)，滚轮9从高位开始下压，反推起整个机构。随着滚轮9向下向后运动，推起装置使主轮准备落向第二阶台阶的同时，也使得拉近了与第三阶台阶的距离，在最低位时机构的车轮4放在第二阶台阶上。动力曲柄13和传动曲柄16继续旋转，爬楼杆15回转到低位后，利用该连杆机构的急回特性，沿一条近似直线的轨迹回到高位，完成一个台阶的爬楼过程。

本发明和已有技术相比所具有的有益效果：本发明通过采用对称设计的五杆传动机构，利用五杆机构的急回特性使得爬楼平稳、冲击小，使用过程中的安全性和稳定性高，效率高，通过电机驱动，无需使用传感器，结构简单，产生成本低。