一种攀爬装置、爬楼机器人及其爬楼方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110314048A(43)申请公布日2019.10.11(21)申请号201910384436.8(22)申请日2019.05.09(71)申请人哈工大机器人（合肥）国际创新研究院地址230601安徽省合肥市经济技术开发区宿松路3963号智能装备科技园(72)发明人王飞张岩岭任刚跃姜祖辉于振中李文兴(74)专利代理机构北京天盾知识产权代理有限公司11421代理人曹静葛宏(51)Int.Cl.A61G5/06(2006.01)A61G5/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种攀爬装置、爬楼机器人及其爬楼方法(57)摘要一种攀爬装置及其爬楼机器人，包括爬爪、下移动板、直线轴承、连接固定板、导杆、丝杆、上移动板、电机、减速器、同步带、同步带轮111A、同步带轮111B、涨紧轮、缓冲器、接近开关；所述下移动板与上移动板通过导杆相连，导杆一端与下移动板固接，另一端与上移动板固定形成稳定框架结构，所述爬爪与下移动板固接；所述连接固定板通过直线轴承套在导杆上形成移动副；所述丝杆上端与上移动板连接形成转动副；所述丝杆下端与下移动板连接形成转动副，丝杆中部与连接固定板螺纹连接形成转动副。CN110314048ACN110314048A权利要求书1/1页1.一种攀爬装置，包括爬爪、下移动板、直线轴承、连接固定板、导杆、丝杆、上移动板、电机、减速器、同步带、同步带轮A、同步带轮B、涨紧轮、缓冲器、接近开关；其特征为：所述下移动板与上移动板通过导杆相连，导杆一端与下移动板固接，另一端与上移动板固定形成稳定三角形框架结构，所述爬爪与下移动板固接；下移动板、上移动板、导杆、爬爪共同组成爬爪组件；所述连接固定板通过直线轴承套在导杆上形成移动副；所述减速器一端与电机输出轴相连，另一端与同步带轮A相连接，减速器固定在下移动板上；所述丝杆上端与上移动板连接形成转动副，丝杆中部与连接固定板螺纹连接形成转动副，丝杆另一端穿过下移动板与同步带轮B固接，同步带轮A和同步带轮B通过同步带连接；所述缓冲器与接近开关固定在下移动板上，缓冲器起到下移动板与连接固定板间的缓冲作用，接近开关起到位置控制作用。2.根据权利要求1所述的一种攀爬装置，其特征为：所述导杆为三对，并且均匀布置与上移动板、下移动板构成稳定的框架结构。3.根据权利要求1所述的一种攀爬装置，其特征为：所述电机通过同步带驱动丝杆转动，丝杆带动下移动板移动，使爬爪可以带动爬楼机器人爬上楼梯。4.根据权利要求1所述的一种攀爬装置，其特征为：所述攀爬装置设置在爬楼机器人上时，所述攀爬装置与移动方向之间的安装夹角μ设定在一定范围内。5.根据权利要求4所述的一种攀爬装置，其特征为：所述安装夹角μ设定在30°-50°范围内。6.根据权利要求1所述的一种攀爬装置，其特征为：在平地时，所述连接固定板位于丝杆的下部；爬楼时，所述电机通过减速器带动同步带轮111A转动，在同步带的作用下带动同步带轮111B转动，同步带轮111B驱动丝杆转动，丝杆通过与之配合的连接固定板的螺纹带动连接固定板向上移动，从而使与连接固定板连接的爬楼机器人提升。7.一种爬楼机器人，其特征为：包括如权利要求1-6任一所述的攀爬装置。8.一种爬楼机器人的爬楼方法，其特征为：包括如权利要求1-6任一所述的攀爬装置。2CN110314048A说明书1/3页一种攀爬装置、爬楼机器人及其爬楼方法技术领域[0001]本发明涉及一种养老助残设备领域，尤其是涉及一种攀爬装置、爬楼机器人及其爬楼方法。背景技术[0002]随着世界上人口增长，老龄化人口越来越多，人们对养老助残机器人的研究也日渐加强，同时伴随着养老助残辅助器材也日益增多；在养老助残机器人领域，辅助老年人或残疾人出行的设备是极其重要，且在安全性、功能性方面设计要求较高。至此，机器人的爬楼、越障功能尤为重要。但是在现阶段，养老助残机器人属于新兴产业，各种产品的设计水平良莠不齐，很多产品不具有爬楼或越障功能，造成产品功能单一，对出行条件要求苛刻，无法满足用户良好的出行体验。[0003]为解决上述问题，为满足机器人的爬楼越障功能，发明提出一种可广泛应用于养老助残机器人领域的攀爬装置。发明内容[0004]如技术背景所述，现有技术大多采用轮式爬楼，在攀爬的过程无法解决爬楼或越障时的打滑现象，本发明是为了实现爬楼机器人安全稳定的爬楼越障功能，解决现有养老助残机器人无法安全、稳定爬楼的问题。其技术方案如下：[0005]一种攀爬装置，包括爬爪101、下移动板102、直线轴承103、连接固定板104、导杆105、丝杆106、上移动板107、电机108、减速器109、同步带110、同步带轮111、涨紧轮112、缓冲器113、