本发明涉及一种运输装置，特别是一种用于高层建筑的货物垂直运输装置及操作方法。
背景技术：
对于高层建筑运送货物，譬如淘宝店主需要把货物运往其库房，但房间楼层较高时，又由于电梯故障或者甚至根本没有电梯，在这种情况下，货物的运输必须要靠人力多次从楼梯向楼上搬运货物，效率低下，且耗力不少。另外像高层建筑类似的场合，例如高山崖体，杆塔等也存在货物垂直输送的需求，如何节约人力、高效运输是期待解决的问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是旨在解决当高楼电梯故障或者没有电梯时，不便从楼下向楼上运输货物的问题。当以上问题出现时，可将装置夹紧在阳台或窗台的墙体上，从楼上放下尼龙带，楼下人员将货物放入物流箱之中，攀爬机器人能够通过手机远程遥控的方式沿着尼龙带上下运输货物，并且能够自动在目标位置停止。攀爬机器人到达目标楼层之后，楼上人员能够通过回收机构将攀爬机器人拉至身边，并从物流箱中取出货物，由此达到在垂直方向上运送货物的目的。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：基于高层建筑的垂直物流运输装置，它包括机架，所述机架上安装有夹紧机构、带轮机构、锁带机构和回收机构，所述带轮机构安装在机架的底端尾部，在带轮机构上缠绕存放有尼龙带，所述尼龙带绕过回收机构，并且另一端处于自然下垂状态位于室外，所述回收机构安装的机架的顶部，所述带轮机构与锁带机构相配合对尼龙带的长度进行锁定，在尼龙带上配合有攀爬机器人，所述攀爬机器人沿尼龙带攀爬垂直运输货物；所述夹紧机构安装在机架的底部与阳台的墙体相配合夹紧对整个装置进行固定。
所述攀爬机器人包括载物台、电机、摩擦轮、齿轮传动机构、滚轮轴和电控系统，所述载物台连接在攀爬机器人的底部，所述电机、摩擦轮、齿轮传动机构和滚轮轴左右两边对称布置构成双攀爬驱动装置，所述电机采用带有蜗轮蜗杆减速器的直流电机，具有自锁功能；所述电机的输出轴上安装有齿轮传动机构，所述齿轮传动机构的输出轴上安装有摩擦轮，所述摩擦轮与滚轮轴相配合对尼龙带进行夹紧，使攀爬机器人沿着尼龙带爬升。
所述电控系统包括单片微控制器、WIFI接收器、超声波传感器、加速度计和锂电池，智能手机能通过WIFI信号远程控制攀爬机器人的上升或下降；所述加速度计可检测攀爬机器人是否保持水平状态，并反馈给单片微控制器，单片微控制器通过PID校正来调节攀爬机器人两个电机的转速，以使其不倾斜，超声波传感器用于判断攀爬机器人是否到达目标高度。
所述夹紧机构包括手摇轮，所述手摇轮的中心安装有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮相配合构成蜗轮蜗杆传动机构，所述蜗轮安装在丝杆的末端，所述丝杆与夹持臂构成滚珠丝杆传动配合，所述夹持臂同时与滑轨构成滑动配合，所述丝杆上同时安装有第一伞齿轮，所述第一伞齿轮与第二伞齿轮构成锥齿轮传动配合，所述第二伞齿轮所在转轴另一端安装有棘轮，所述棘轮与棘爪配合防止棘轮反向转动。
所述带轮机构由带盘和尼龙带组成，尼龙带自由端系有重力块，在重力块的作用下，能够将尼龙带从高处放下，重力块还可以使尼龙带绷紧。
所述锁带机构包括手刹、锁带器、增速齿轮系和连杆，所述锁带器由四根平行的圆杆组成，尼龙带在其中穿插绕行，所述锁带器的中心轴末端安装有增速齿轮系，所述增速齿轮系的齿轮盘端面通过连杆与手刹相连，所述手刹采用杠杆机构，并通过转轴安装在机架的侧边。
所述回收机构包括滑轨、滑块、连杆、限带杆、推杆和张紧杆；所述滑轨固定安装在机架的顶端，所述滑轨上滑动配合安装有滑块，所述滑块之间的转轴上铰接有连杆，所述连杆的另一端铰接有限带杆，所述限带杆上同时铰接有两个推杆，所述推杆之间固定安装有张紧杆，所述张紧杆位于尼龙带的上表面。
所述机架的采用选用合金型钢材料连接组装而成。
采用垂直物流运输装置的操作方法，包括以下步骤：
第一步：将本装置放置于阳台或者窗台的墙壁之上，利用夹紧机构使之紧夹墙壁；
第二步：在尼龙带前端系上重力块，然后向后方拉动回收机构的推杆，使尼龙带前端向装置外部平移，移到室外；
第三步： 用手把握带轮机构的带盘，并在重力块的作用下，慢慢把尼龙带302从高处放下，直到至楼层底部；
第四步：上拉锁带机构手刹通过锁带器锁死尼龙带，使之不可拉动；
第五步：在楼层底部，把攀爬机器人安装依附到尼龙带上；
第六步：把敞口的物流箱固定在攀爬机器人的载物台，并把货物放置到物流箱内，通过WIFI远程遥控，攀爬机器人沿尼龙带上升，攀爬机器人的超声波传感器能判断是否到达目标高度，若到达至目标高度，攀爬机器人会自动停止；
第七步：向前方推动回收机构的推杆将室外的攀爬机器人拉近身边取出取货；
第八步：向后方拉动推杆，使攀爬机器人移到室外，然后通过WIFI远程遥控，把攀爬机器人放回到楼下，或者让其携带货物从楼上向楼下运输。
本发明有如下有益效果：
1、通过攀爬机器人中的电机是带有蜗轮蜗杆减速器的直流电机，具有自锁功能，它带动齿轮传动机构运转，并把动力传递给摩擦轮。尼龙带通过在摩擦轮和滚轮轴之间穿插绕行以增大尼龙带与摩擦轮间的摩擦力，保证攀爬机器人在依附尼龙带爬行中不会打滑。
2、由于考虑到墙外可能有遮雨板、空调外机的缘故，攀爬机器人垂直行走轨迹需要距离墙体有一定距离，所以需要有一个回收机构，以方便用户从攀爬机器人身上的物流箱中取放货物。
3、上述的夹紧机构是通过手摇轮驱使蜗杆及涡轮旋转，涡轮带动丝杆的转动，并使夹持臂沿滑轨前后移动以夹紧或松开墙壁，同时，涡轮通过一对伞齿轮，带动棘轮的正向转动，棘轮的反向转动，则受到棘爪的限制。夹紧机构中的涡轮蜗杆机构可实现自锁功能，而棘轮机构的设置是为了防止误触动手摇轮造成夹紧机构松动。
4、上述带轮机构由带盘和尼龙带组成，尼龙带前端系有重力块，用户用手把握带盘，并在重力块的作用下，慢慢把尼龙带从高处放下，重力块还可以使尼龙带绷紧，这样有助于攀爬机器人在依附尼龙带上升或下降时，不至于打滑。
5、通过上述的锁带机构，用户向上拉动手刹可通过连杆带动增速齿轮系的转动继而带动锁带器的转动来达到锁死尼龙带的目的。若按住手刹下方的解锁按钮，同时下压手刹可使锁带器反转过来让尼龙带松开。
6、通过回收机构，当装载有货物的攀爬机器人上升至目标高度时，用户向前方推动推杆，并通过连杆来带动滑块沿滑轨向后滑动，此时限带杆对尼龙带的推拉力致使攀爬机器人随尼龙带向装置内部平移，并靠近用户的身边以方便取货。
7、上述的攀爬机器人依附尼龙带靠摩擦力来上升和下降。攀爬机器人运行前，尼龙带必须已经由锁带机构锁死并且夹紧机构必须已经夹紧墙体。
8、本发明采用上述的设计，能够有效解决当高楼电梯故障或者没有电梯时不便从楼下向楼上运输货物的问题，不受高楼电梯使用状况的限制，操作和控制简便，相比于大型升降运输装置，更加小型，更轻便化，适合于个人或小型团体使用和操作。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的整体结构图。
图2为本发明的攀爬机器人正面整体结构图。
图3为本发明的攀爬机器人反面整体结构图。
图4为本发明的夹紧机构结构图。
图5为本发明的带轮机构结构图。
图6为本发明的锁带机构结构图。
图7为本发明的回收机构结构图。
图中：攀爬机器人10、夹紧机构20、带轮机构30、锁带机构40、回收机构50、机架60；
载物台101、电机102、摩擦轮103、齿轮传动机构104、滚轮轴105；
手摇轮201、蜗轮202、丝杆203、夹持臂204、滑轨205、棘爪206、棘轮207、第二伞齿轮208、第一伞齿轮209、蜗杆210；
带盘301、尼龙带302；
手刹401、锁带器402、增速齿轮系403和连杆404；
滑轨501、滑块502、连杆503、限带杆504、推杆505、张紧杆506。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
如图1-7，基于高层建筑的垂直物流运输装置，它包括机架60，所述机架60上安装有夹紧机构20、带轮机构30、锁带机构40和回收机构50，所述带轮机构30安装在机架的底端尾部，在带轮机构30上缠绕存放有尼龙带302，所述尼龙带302绕过回收机构50，并且另一端处于自然下垂状态位于室外，所述回收机构50安装的机架60的顶部，所述带轮机构30与锁带机构40相配合对尼龙带302的长度进行锁定，在尼龙带302上配合有攀爬机器人10，所述攀爬机器人10沿尼龙带攀爬垂直运输货物；所述夹紧机构20安装在机架的底部与阳台的墙体相配合夹紧对整个装置进行固定。工作过程中，攀爬机器人10位于室外，沿两根尼龙带垂直运输货物，夹紧机构20位于装置下方两侧处，用于把装置夹紧于墙体，带轮机构30和锁带机构40位于室内，用于收放和锁紧尼龙带，回收机构50位于装置顶部，用于把攀爬机器人10从室外拉近到室内，以便用户可以取放货物。
进一步的，所述攀爬机器人10包括载物台101、电机102、摩擦轮103、齿轮传动机构104、滚轮轴105和电控系统，所述载物台101连接在攀爬机器人的底部，所述电机102、摩擦轮103、齿轮传动机构104和滚轮轴105左右两边对称布置构成双攀爬驱动装置，所述电机102采用带有蜗轮蜗杆减速器的直流电机，具有自锁功能；所述电机102的输出轴上安装有齿轮传动机构104，所述齿轮传动机构104的输出轴上安装有摩擦轮103，所述摩擦轮103与滚轮轴105相配合对尼龙带7进行夹紧，使攀爬机器人10沿着尼龙带302爬升。工作过程中电机102带动齿轮传动机构104运转，并把动力传递给摩擦轮103，尼龙带302通过在摩擦轮103和滚轮轴105之间穿插绕行以增大尼龙带302与摩擦轮103间的摩擦力。
进一步的，所述电控系统包括单片微控制器、WIFI接收器、超声波传感器、加速度计和锂电池，智能手机能通过WIFI信号远程控制攀爬机器人10的上升或下降；所述加速度计可检测攀爬机器人10是否保持水平状态，并反馈给单片微控制器，单片微控制器通过PID校正来调节攀爬机器人10两个电机102的转速，以使其不倾斜，超声波传感器用于判断攀爬机器人10是否到达目标高度。
进一步的，所述夹紧机构20包括手摇轮201，所述手摇轮201的中心安装有蜗杆210，所述蜗杆210与蜗轮202相配合构成蜗轮蜗杆传动机构，所述蜗轮202安装在丝杆203的末端，所述丝杆203与夹持臂204构成滚珠丝杆传动配合，所述夹持臂204同时与滑轨205构成滑动配合，所述丝杆203上同时安装有第一伞齿轮209，所述第一伞齿轮209与第二伞齿轮208构成锥齿轮传动配合，所述第二伞齿轮208所在转轴另一端安装有棘轮207，所述棘轮207与棘爪206配合防止棘轮207反向转动。工作过程中，夹紧机构20是通过手摇轮201驱使蜗杆210及蜗轮202旋转，蜗轮202带动丝杆203的转动，并使夹持臂204沿滑轨205前后移动以夹紧或松开墙壁，同时，蜗轮202通过伞齿轮209和伞齿轮208，带动棘轮207的正向转动，棘轮207的反向转动，则受到棘爪206的限制。
进一步的，所述带轮机构30由带盘301和尼龙带302组成，尼龙带302自由端系有重力块，在重力块的作用下，能够将尼龙带302从高处放下，重力块还可以使尼龙带302绷紧。
进一步的，所述锁带机构40包括手刹401、锁带器402、增速齿轮系403和连杆404，所述锁带器402由四根平行的圆杆组成，尼龙带302在其中穿插绕行，所述锁带器402的中心轴末端安装有增速齿轮系403，所述增速齿轮系403的齿轮盘端面通过连杆404与手刹401相连，所述手刹401采用杠杆机构，并通过转轴安装在机架60的侧边。用户向上拉动手刹401可通过连杆404带动增速齿轮系403的转动，继而带动锁带器402的转动来达到锁死尼龙带302的目的。反过来，按住手刹401下方的解锁按钮，同时下压手刹401可使锁带器402反转过来让尼龙带302松开。
进一步的，所述回收机构50包括滑轨501、滑块502、连杆503、限带杆504、推杆505和张紧杆506；所述滑轨501固定安装在机架60的顶端，所述滑轨501上滑动配合安装有滑块502，所述滑块502之间的转轴上铰接有连杆503，所述连杆503的另一端铰接有限带杆504，所述限带杆504上同时铰接有两个推杆505，所述推杆505之间固定安装有张紧杆506，所述张紧杆506位于尼龙带302的上表面。当装载有货物的攀爬机器人10上升至目标高度时，用户向前方推动推杆505，并通过连杆503来带动滑块502沿滑轨501向后滑动，此时限带杆504对尼龙带302的推拉力致使攀爬机器人10随尼龙带302向装置内部平移，并靠近用户的身边以方便取货。
进一步的，所述机架60的采用选用合金型钢材料连接组装而成。
实施例2：
采用垂直物流运输装置的操作方法，包括以下步骤：
第一步：将本装置放置于阳台或者窗台的墙壁之上，利用夹紧机构20使之紧夹墙壁；
第二步：在尼龙带302前端系上重力块，然后向后方拉动回收机构50的推杆505，使尼龙带302前端向装置外部平移，移到室外；
第三步： 用手把握带轮机构30的带盘301，并在重力块的作用下，慢慢把尼龙带302从高处放下，直到至楼层底部；
第四步：上拉锁带机构40手刹401通过锁带器402锁死尼龙带，使之不可拉动；
第五步：在楼层底部，把攀爬机器人10安装依附到尼龙带302上；
第六步：把敞口的物流箱固定在攀爬机器人10的载物台101，并把货物放置到物流箱内，通过WIFI远程遥控，攀爬机器人10沿尼龙带302上升，攀爬机器人10的超声波传感器能判断是否到达目标高度，若到达至目标高度，攀爬机器人10会自动停止；
第七步：向前方推动回收机构50的推杆505将室外的攀爬机器人10拉近身边取出取货；
第八步：向后方拉动推杆505，使攀爬机器人10移到室外，然后通过WIFI远程遥控，把攀爬机器人10放回到楼下，或者让其携带货物从楼上向楼下运输。
通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。