蠕动式智能爬楼装置制造方法
【专利摘要】蠕动式智能爬楼装置，包括去前车体、驱动电机、前车容器、管道、门架、泵体、后车体容器、提升电机、后车体、后车刹车装置、前刹车装置、齿轮驱动系统、车轮；所述前车体和后车体均为两层式车体，上层均装有上升模块，下层均装有驱动电机，前车体下层装有前车刹车装置和齿轮传动系统，后车体下层装有后刹车装置和齿轮传动系统；所述后车体容器上装有重心调节模块，后车体容器通过管道与前车体容器连接；所述前车体容器上端装有泵体。本实用新型结构简单，适用性广，爬楼平稳，可以用于平地前进和上下楼梯载物或载人，改善了以往爬楼装置的不稳定性。
【专利说明】蠕动式智能爬楼装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于重力变化的分段蠕动式原理的智能爬楼装置，属于智能机械领域，具体为蠕动式智能爬楼装置。
【背景技术】
[0002]目前国内外常见爬楼装置有履带式、组轮式、步进式等，但是都存在重量大，运动不够灵活，平稳性差等缺陷。
[0003]履带式爬楼装置原理类似于履带装甲车，目前采用此类机构的爬楼梯轮椅较多。相比采用轮组式机构爬楼车，它采用更为连续的行走方式，传动效率更高。在上下楼梯过程中轮椅的重心总是沿着与楼梯台阶沿的连线相平行的直线运动.[0004]轮组式爬楼装置按轮组中使用小轮的个数可分为两轮组式、三轮组式以及四轮组式。轮组式爬楼装置的爬楼梯机构由均匀分布在“Y”形系杆上的若干个小轮构成。各个小轮既可以绕各自的轴线自转又可以随着系杆一起绕中心轴公转。在平地行走时各小轮自转而爬楼时各小轮一起公转从而实现爬楼梯的功能。
[0005]步行式爬楼装置模仿人类爬楼的动作，外观可视为足式机器人采用多条机械腿交替升降、支撑座椅爬楼的原理。上楼时先将负重抬高再水平向前移动如此重复这两个过程直至爬完一段楼梯。
[0006]虽然上述爬楼装置已在国内外都有较好的发展，但是仍存在各种缺陷，如履带式重量大、运动不够灵活、爬楼时在楼梯边缘造成巨大的压力，对楼梯有一定的损坏且平地使用所受阻力较大，而且转弯不方便；轮组式爬楼装置的活动范围广、运动灵活，但是上下楼梯时平稳性不高、重心起伏较大会使乘坐者感到不适；而步进式对控制的要求很高，控制部分比较复杂且在平地行走时运动幅度不大且动作缓慢。
实用新型内容
[0007]本实用新型所解决的技术问题在于提供一种蠕动式智能爬楼装置，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0008]本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0009]蠕动式智能爬楼装置，包括去前车体、驱动电机、前车容器、管道、门架、泵体、后车体容器、提升电机、后车体、后车刹车装置、前刹车装置、齿轮驱动系统、车轮；所述门架包括内侧门架、外侧门架；所述前车体和后车体均为两层式车体，上层均装有上升模块，下层均装有驱动电机，前车体下层装有前车刹车装置和齿轮传动系统，后车体下层装有后刹车装置和齿轮传动系统；所述后车体容器上装有重心调节模块，后车体容器通过管道与前车体容器连接，实现重心调节；所述前车体容器上端装有泵体；所述提升电机通过驱动传动链拉动内侧门架与外侧门架产生相对滑动，实现上升或下降；所述外侧门架固定在后车体上层后端；所述内侧门架通过托架与前车体连接。
[0010]进一步，所述前车体和后车体采用电机同步四轮驱动，每个车体由两个驱动电机驱动。
[0011]进一步，所述前车体容器和后车体容器内装有调节液。
[0012]有益效果
[0013]本实用新型结构简单，适用性广，爬楼平稳，可以用于平地前进和上下楼梯载物或载人，改善了以往爬楼装置的不稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型前车体上楼初始状态；
[0015]图2为本实用新型前车体上升状态；
[0016]图3为本实用新型前车体上升停止状态；
[0017]图4为本实用新型后车体上升状态；
[0018]图5为本实用新型结构图；
[0019]图6门架结构示意图；
[0020]图7为本动力驱动示意图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0022]如图1-7所示，蠕动式智能爬楼装置，包括去前车体1、驱动电机2、前车容器3、管道4、门架5、泵体6、后车体容器7、提升电机8、后车体9、后车刹车装置11、前刹车装置12、齿轮驱动系统18、车轮10 ;所述门架包括内侧门架15、外侧门架16 ;所述前车体I和后车体9均为两层式车体，上层均装有上升模块，下层均装有驱动电机2，前车体I下层装有前车刹车装置12和齿轮传动系统18，后车体9下层装有后刹车装置11和齿轮传动系统18 ;所述后车体容器7上装有重心调节模块，后车体容器7通过管道4与前车体容器3连接，实现重心调节；所述前车体容器3上端装有泵体；所述提升电机8通过驱动传动链13拉动内侧门架与外侧门架产生相对滑动，实现上升或下降；所述外侧门架16固定在后车体9上层后端；所述内侧门架15通过托架17与前车体I连接。
[0023]进一步，所述前车体I和后车体7采用电机同步四轮驱动，每个车体由两个驱动电机2驱动。
[0024]进一步，所述前车体容器3和后车体容器7内装有调节液。
[0025]本实用新型运行原理:上升或下降功能由前车体1、后车体9、门架5及提升电机8协同完成:提升电机8驱动传动链13动拉动内侧门架15与外侧门架16产生相对滑动，实现上升和下降；外侧门架16固定在后车体9上层后端，内侧门架15通过托架17与前车体I通过螺纹连接形式相连，当内侧门架15在外侧门架16导轨面上相对滑动时，可带动后车体9相对于前车体的上升或下降运动，每次行程上升或下降的距离由微处理器控制，可根据实际环境调节。
[0026]驱动部分由驱动电机2，齿轮传动系统18和车轮10组成，每个车体相对独立的驱动电机2在微控制器的控制下驱动整车前进或退后；重心调节功能由泵体6及其附属管道4协同完成，在前车体I和后车体9上各有一个容器，在前车体容器3上端安放泵体6，工作时可调动容器内液体相对位置，以调整车体的重心。距离识别模块可自动识别小车距离前一台阶距离，反馈给处理器后有处理器控制其进行每一步动作。
[0027]本实用新型攀爬过程:
[0028]第一步:前车体I位于下一级台阶时，通过距离传感器感知前方台阶，当车体距离下一台阶适当位置时，泵体6开始工作，将前车体容器3内液体全部泵入后车体容器7中，使得整车重心后置，然后前车体I上升至所需高度；
[0029]第二步:驱动电机2驱动整车前进至适当位置；
[0030]第三步，泵体6开始工作，将后车体容器7中液体全部泵入前车体容器3中，使得整车重心前置后，提升电机8驱动传动链带动后车体9上升至与前车体I同高位置；
[0031]第四步:驱动电机2驱动整车完全进入上一级台阶，装置下降原理与上述相似，装置停止依靠前车刹车装置10和后车刹车装置11控制。
[0032]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.蠕动式智能爬楼装置，其特征是，包括去前车体、驱动电机、前车容器、管道、门架、泵体、后车体容器、提升电机、后车体、后车刹车装置、前刹车装置、齿轮驱动系统、车轮；所述门架包括内侧门架、外侧门架；所述前车体和后车体均为两层式车体，上层均装有上升模块，下层均装有驱动电机，前车体下层装有前车刹车装置和齿轮传动系统，后车体下层装有后刹车装置和齿轮传动系统；所述后车体容器上装有重心调节模块，后车体容器通过管道与前车体容器连接；所述前车体容器上端装有泵体；所述提升电机通过传动链拉动内侧门架与外侧门架，内侧门架与外侧门架可以相互滑动；所述外侧门架固定在后车体上层后端；所述内侧门架通过托架与前车体连接。
2.根据权利要求1所述的蠕动式智能爬楼装置，其特征是，所述前车体和后车体采用电机同步四轮驱动，每个车体装有两个驱动电机。
3.根据权利要求1所述的蠕动式智能爬楼装置，其特征是，所述前车体容器和后车体容器内装有调节液。
【文档编号】B62D63/02GK203391892SQ201320448426
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月26日 优先权日:2013年7月26日
【发明者】李睿枭, 高建正, 曾子维, 史超 申请人:四川大学