一种楼梯搬运机械人的制作方法

本发明涉及搬运机械领域，特别涉及一种楼梯搬运机械人。

背景技术：

在目前的楼宇中，都会设置有楼梯提供人们的上下楼服务，即是在有电梯的楼宇中，也会设置有楼梯，这样在电梯发生故障的时候，仍然可以满足人们的上下楼的需求。但是，当人们需要搬运物品的时候，如果只有楼梯就会非常的不方便，尤其是一些大件的行李物品在搬运的时候，上下楼梯真的是非常的费劲，而且，由于人工的搬运，还容易使得搬运的物品出现磕碰。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种楼梯搬运机械人，能够顺延楼梯扶手的走向进行运动，通过电动推进器和滚轮的结合，使得本发明可以在上下楼梯的时候平稳的行走，这样就可以免去人工对物品的搬运，同时也不会在搬运的过程中出现物品的磕碰。

为此，本发明提供一种楼梯搬运机械人，包括：支撑板、夹持机构、托盘、角度调节机构、第二转轴、中央处理器以及电源装置。其中，支撑板的数量有两个且两个支撑板相对设置。夹持机构用于夹持楼梯的扶手，设置在其中一个所述支撑板的上端。托盘设置在两个所述支撑板之间，其左右两端分别通过一第一转轴转动连接在所述支撑板的表面，其底部设置有陀螺仪。角度调节机构设置在所述托盘的下方，用于调节所述托盘与水平面之间的夹角。第二转轴的数量至少两个，分别设置在所述支撑板之间，位于所述支撑板的下端，每一个第二转轴的一端通过第一电机连接在其中一个所述支撑板上，每一个第二转轴的另一端通过第一轴承连接在另一个所述支撑板上，每一个所述第二转轴的表面分别沿其长度方向设置有多个行进机构，每一个行进机构中包括三个均匀沿所述第二转轴表面周向设置的电动推进器，电动推进器的推进端设置有滚轮，滚轮驱动机构进行驱动。中央处理器接收陀螺仪检测的角度数据并根据该角度数据控制所述角度调节机构调节所述托盘与水平面之间的夹角，并控制第一电机的工作状态。电源装置用于给所述陀螺仪、第一电机、角度调节机构、驱动机构进行供电。

进一步，还包括弹力绳，所述弹力绳的数量有偶数个，其分别均匀设置在所述支撑板的前后两端，其一端连接在一个所述支撑板上，另一端连接在另一个所述支撑板上所述托盘与水平面之间的夹角。

进一步，所述夹持机构包括：l型支杆、夹持杆以及电磁铁。其中，l型支杆的水平端连接在所述支撑板的顶部，其竖直端与所述支撑板平行，其水平端的底面沿其长度方向开设有滑槽，滑槽上滑动连接有滑块。夹持杆与所述l型支杆的竖直端平行，其顶部与所述滑块固定连接。电磁铁的数量有两个，分别相对的设置在所述夹持杆和所述支撑板相对的面上，通电后两个电磁铁之间产生同级磁力；其通过电源装置提供供电服务。

进一步，还包括：录入器和电动推进器。其中，录入器设置在所述支撑板上，用于录入楼梯的层级高度。所述中央处理器根据所述录入器录入的楼梯的层级高度调节所述电动推进器的长度。所述录入器和所述电动推进器通过电源装置提供供电服务。

进一步，所述角度调节机构包括：调节板、第二电机以及第三轴承。其中，调节板设置在所述托盘的下方，通过支撑体与所述托盘的底部连接。第二电机设置在其中一个所述第一转轴的正下方，固定在所述支撑板上，其输出轴与所述调节板的一侧面固定连接；其通过电源装置提供供电服务。第三轴承设置在所述另一个所述第一转轴的正下方，其一端与所述调节板的另一侧面固定连接，另一端通过第二轴承连接在所述支撑板上。所述中央处理器通过控制所述第二电机转动的角度调整所述所述托盘与水平面之间的夹角。

更进一步，所述支撑体为弹簧，所述弹簧的数量有若干个，均匀的分布在所述调节板上，所述弹簧的一端与所述调节板的上面连接，弹簧的另一端与所述托盘的底面连接。

进一步，所述托盘内设置有拖垫。

进一步，所述第一转轴通过上轴承与所述支撑板的表面连接。

本发明提供的一种楼梯搬运机械人，具有如下有益效果：

1、本发明能够顺延楼梯扶手的走向进行运动，通过电动推进器和滚轮的结合，使得本发明可以在上下楼梯的时候平稳的行走，这样就可以免去人工对物品的搬运，同时也不会在搬运的过程中出现物品的磕碰；

2、本发明通过陀螺仪传感器得到当前托盘的角度，即得到当前机器人所处的状态，在根据机器人当前的状态对托盘的角度进行调整，使得托盘始终处于水平的状态，这样可以防止上楼的时候对物品进行颠簸；

3、本发明通过弹簧对托盘进行支撑，这样可以使得在调节板的对托盘进行角度调节的时候，产生一定的缓冲作用，这样就就可以使得物品在托盘上更加的平稳。

附图说明

图1为本发明的整体结构剖视示意图；

图2为本发明支撑板的连接结构示意图；

图3为本发明中滚轮的连接结构示意图。

附图标记说明：

1、滑槽；2、l型支杆；3、夹持杆；4、第一转轴；5、上轴承；6、第二电机；7、支撑板；8、第一电机；9、滚轮；10、电动推进器；11、第二转轴；12、第一轴承；13、第二轴承；14、录入器；15、弹力绳；16、滑块；17、电磁铁；18、托盘；19、调节板；20、陀螺仪；21、弹簧；22、拖垫。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本申请文件中，未经明确的部件型号以及结构，均为本领域技术人员所公知的现有技术，本领域技术人员均可根据实际情况的需要进行设定，在本申请文件的实施例中不做具体的限定。

具体的，如图1-3所示，本发明实施例提供了一种楼梯搬运机械人，包括：支撑板7、夹持机构、托盘18、角度调节机构、第二转轴11、中央处理器以及电源装置。其中，支撑板7的数量有两个且两个支撑板7相对设置。夹持机构用于夹持楼梯的扶手，设置在其中一个所述支撑板7的上端。托盘18设置在两个所述支撑板7之间，其左右两端分别通过一第一转轴4转动连接在所述支撑板7的表面，其底部设置有陀螺仪20。角度调节机构设置在所述托盘18的下方，用于调节所述托盘18与水平面之间的夹角。第二转轴11的数量至少两个，分别设置在所述支撑板7之间，位于所述支撑板7的下端，每一个第二转轴11的一端通过第一电机8连接在其中一个所述支撑板7上，每一个第二转轴11的另一端通过第一轴承12连接在另一个所述支撑板7上，每一个所述第二转轴11的表面分别沿其长度方向设置有多个行进机构，每一个行进机构中包括三个均匀沿所述第二转轴11表面周向设置的电动推进器10，电动推进器10的推进端设置有滚轮9，滚轮9驱动机构进行驱动。中央处理器接收陀螺仪20检测的角度数据并根据该角度数据控制所述角度调节机构调节所述托盘18与水平面之间的夹角，并控制第一电机8的工作状态。电源装置用于给所述陀螺仪20、第一电机8、角度调节机构、驱动机构进行供电。

在使用本发明所提供的一种楼梯搬运机械人的时候，首先将本发明中的夹持机构夹持在楼梯的扶手上，之后，将要搬运的物品放置在托盘18上，此时启动电源装置，就可以进行物品的搬运了，电源装置启动之后，电源装置给所述陀螺仪20、第一电机8、角度调节机构、驱动机构进行供电，此时，在电源装置的作用下，驱动机构使得滚轮9进行运动，就可以使得支撑板7进行向前的移动，同时，中央处理器实时接收陀螺仪20检测的角度数据并根据该角度数据控制所述角度调节机构调节所述托盘18与水平面之间的夹角，并控制第一电机8的工作状态，当第一电机8工作的时候，第二转轴11转动，从而使得电动推进器10绕着第二转轴11转动，则可以使得本发明在楼梯上进行行进，进行爬楼梯运动。在本发明中，包括两种状态，第一种是本发明位于平面的状态，第二种是本发明位于楼梯上爬楼梯的状态。当处于第一种状态的时候，陀螺仪20原则上检测出状态水平的数值，此时如果陀螺仪20检测出来的不是状态水平的数值，则通过角度调节机构调节托盘18与水平面之间的夹角，使得陀螺仪20检测出状态水平的数值，同时，在该状态下，第一电机8不工作；当处于第二种状态的时候，陀螺仪20原则上检测出状态倾斜的数值，此时通过角度调节机构调节托盘18与水平面之间的夹角，使得陀螺仪20检测出状态水平的数值，同时，在该状态下，第一电机8工作。在本发明中，由于行进机构中包括三个均匀沿所述第二转轴11表面周向设置的电动推进器10，则第一电机8工作的时候，第一电机8每转动120度，则上楼梯一个台阶。当第一电机8不工作的时候，三个滚轮9的连线可以构成一个垂线与水平面平行的三角形。同时，由于夹持机构始终夹持在楼梯的扶手上，这样就可以使得本发明始终沿着楼梯的扶手进行运动。

在本实施例中，所述第一转轴4通过上轴承5与所述支撑板7的表面连接。这样可以使得第一转轴4的转动效果更加的良好。

在本发明中，第一电机8使用步进电机。第一电机8每次转动120度。

在本实施例中，还包括弹力绳15，所述弹力绳15的数量有偶数个，其分别均匀设置在所述支撑板7的前后两端，其一端连接在一个所述支撑板7上，另一端连接在另一个所述支撑板7上所述托盘18与水平面之间的夹角。这样就可以在进行物品的搬运的时候，通过物品前后两端的弹力绳15和左右两侧的支撑板7，将物品完美的限位在托盘18上，这样就可以使得在搬运的过程中，放置物品的脱落。

在本实施例中，所述夹持机构包括：l型支杆2、夹持杆3以及电磁铁17。其中，l型支杆2的水平端连接在所述支撑板7的顶部，其竖直端与所述支撑板7平行，其水平端的底面沿其长度方向开设有滑槽1，滑槽1上滑动连接有滑块16。夹持杆3与所述l型支杆2的竖直端平行，其顶部与所述滑块16固定连接。电磁铁17的数量有两个，分别相对的设置在所述夹持杆3和所述支撑板7相对的面上，通电后两个电磁铁17之间产生同级磁力；其通过电源装置提供供电服务。

上述技术方案中，当使用者要将夹持机构夹在楼梯的扶手上时候，首先将l型支杆2放置在楼梯的扶手上，使得l型支杆2的水平段位于楼梯的扶手的上方，l型支杆2的竖直段位于楼梯的扶手的侧面，使得夹持杆3位于楼梯扶手另一侧面，此时，启动电源装置为电磁铁17提供供电服务，通电后两个电磁铁17之间产生同级磁力，使得之间产生斥力，使得夹持杆3与支撑板7之间产生斥力，这样就可以使得夹持杆3和l型支杆2的竖直段将楼梯扶手夹持紧固。在具体的实施中，由于夹持杆3和l型支杆2的竖直段会与楼梯扶手之间产生摩擦，可以在其接触的面上设置润滑层以减小摩擦。

在本实施例中，还包括：录入器14和电动推进器10。其中，录入器14设置在所述支撑板7上，用于录入楼梯的层级高度。所述中央处理器根据所述录入器14录入的楼梯的层级高度调节所述电动推进器10的长度。所述录入器14和所述电动推进器10通过电源装置提供供电服务。在本发明中，楼梯的层级高度的高度通过用户自行进行录入，这样通过调节电动推进器10的长度就可以适应各个层级高度的楼梯，在调节之后，每一个电动推进器10的长度均一致。

在本实施例中，所述角度调节机构包括：调节板19、第二电机6以及第三轴承。其中，调节板19设置在所述托盘18的下方，通过支撑体与所述托盘18的底部连接。第二电机6设置在其中一个所述第一转轴4的正下方，固定在所述支撑板7上，其输出轴与所述调节板19的一侧面固定连接；其通过电源装置提供供电服务。第三轴承设置在所述另一个所述第一转轴4的正下方，其一端与所述调节板19的另一侧面固定连接，另一端通过第二轴承13连接在所述支撑板7上。所述中央处理器通过控制所述第二电机6转动的角度调整所述所述托盘18与水平面之间的夹角。

上述技术方案中，中央处理器根据陀螺仪20索检测到的数值的变化状态，判断当前所处于的状态。当陀螺仪20所检测的数值变化状态为负状态，则说明由第二种状态向第一种状态切换，并即将处于第一种状态，即即将处于水平的状态；当陀螺仪20所检测的数值变化状态为正状态，则说明由第一种状态向第二种状态切换，并即将处于第二种状态，即即将处于倾斜的状态。此时，为了使得托盘18始终保持水平，就使得中央处理器通过控制所述第二电机6转动的角度调整所述所述托盘18与水平面之间的夹角。这样就可以使得调节调节板19与水平面之间的夹角，同时，在支撑体的作用下使得托盘18和调节板19平行，即调整托盘18与水平面之间的夹角，从而使得托盘18始终保持水平的状态。

同时，所述支撑体为弹簧21，所述弹簧21的数量有若干个，均匀的分布在所述调节板19上，所述弹簧21的一端与所述调节板19的上面连接，弹簧21的另一端与所述托盘18的底面连接。

上述技术方案中，通过将支撑体设置为弹簧21，这样可以使得托盘18和调节板19之间有一个缓冲，这样就可以使得托盘18和调节板19在进行角度调节的时候，不会使得托盘18产生巨大的晃动，这样也可以有效的防止托盘18上的物品掉落。

在本实施例中，所述托盘18内设置有拖垫22。拖垫22在托盘18中不但可以使得对物品的放置面增加摩擦力，还可以对物品的底部加以保护，不会使得在运输的途中造成物品的损坏。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。