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原文传递一种爬楼梯机器人及其爬楼梯控制方法

专利名称：	一种爬楼梯机器人及其爬楼梯控制方法
摘要：	本发明提供了一种爬楼梯机器人及其爬楼梯控制方法，通过两组支撑机构在其支撑驱动轮的驱动、支撑从动轮和升降机构的带动下相对于机体做爬楼梯运动，或者所述支撑驱动轮和底盘驱动轮在电机的驱动下，相对于地面做水平面运动。本发明提供的所述爬楼梯机器人由一种具有前后高度差的可升降支撑机构组成，支撑机构下降的同时抬升机器人，被抬升的机器人在轮组的驱动下进行前后水平运动，两套升降机构交替支承、平移，能够平稳、快速、高效地实现多级台阶的连续抬升或下降，完成上下楼梯的功能。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	深圳大学
发明人：	周梓达;纪浩钦;汪朋飞;李金泉
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910149576.7
公开号：	CN109850029A
代理机构：	深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	王永文;刘文求
分类号：	B62D57/032(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	518060 广东省深圳市南山区南海大道3668号
主权项：	1.一种爬楼梯机器人，其特征在于，包括：机体、控制机构和分别设置在机体前后两端的两组支撑机构；所述机体包括：机架、光轴、设置在所述机架底部的底盘驱动轮和升降机构；两组所述支撑机构均包括：支撑支架、支撑驱动轮、支撑从动轮和移动连接件；所述控制机构包括：多个用于对所述支撑驱动轮和底盘驱动轮的运行进行控制的电机；两组所述支撑机构通过光轴与移动连接件组成的移动副与所述机体相连接；两组支撑机构在所述支撑驱动轮的驱动、支撑从动轮和升降机构的带动下做爬楼梯运动，或者所述支撑驱动轮和底盘驱动轮在电机的驱动下做水平面运动。 2.根据权利要求1所述的爬楼梯机器人，其特征在于，所述支撑机构包括：上楼传感器和下楼传感器；所述支撑支架包括：两组结构相同的前支脚和后支脚，以及连接在前支脚与后支脚之间的同步梁；所述前支脚上安装有所述支撑驱动轮和上楼传感器；所述后支脚上安装有所述支撑从动轮和所述下楼传感器。 3.根据权利要求2所述的爬楼梯机器人，其特征在于，所述升降机构包括：两组结构相对称的传送装置；两组所述传送装置分别与两组所述支撑机构相连接；所述传送装置为由同步轮和同步带组成的直线传送装置、蜗轮和蜗杆组成的蜗轮蜗杆传送装置或者为由齿轮和齿条组成的齿轮齿条传送装置。 4.根据权利要求2所述的爬楼梯机器人，其特征在于，所述支撑机构包括：前支撑机构和后支撑机构；所述前支撑机构与后支撑机构之间的前后距离差为大于一个预设台阶宽度和小于两个预设台阶宽度；所述前支脚与后支脚之间的高度差至少为一个预设台阶高度。 5.根据权利要求1所述的爬楼梯机器人，其特征在于，各个支撑驱动轮和各个底盘驱动轮均设置成由独立电机控制。 6.根据权利要求1所述的爬楼梯机器人，其特征在于，所述移动连接件为直线轴承或者滚动轴承。 7.一种爬楼梯机器人的爬楼梯控制方法，其特征在于，包括：两组支撑机构在其支撑驱动轮的驱动、支撑从动轮和升降机构的带动下做爬楼梯运动，或者所述支撑驱动轮和底盘驱动轮在电机的驱动下做水平面运动。 8.根据权利要求7所述的爬楼梯机器人的爬楼梯控制方法，其特征在于，所述两组支撑机构在其支撑驱动轮的驱动、支撑从动轮和升降机构的带动下相对于机体做爬楼梯运动的步骤包括：当位于机体前端的前支撑机构的上楼传感器检测到台阶时，控制升降机构带动所述前支撑机构抬升至少一个台阶的高度，且同时控制机构控制电机驱动后支撑机构的支撑驱动轮向前运动；当位于机体后端的后支撑机构的上楼传感器检测到台阶后，控制升降机构带动所述前支撑机构降低至少一个台阶的高度、提升所述后支撑机构与机体，同时控制机构控制电机驱动前支撑机构的支撑驱动轮向前运动。 9.根据权利要求8所述的爬楼梯机器人的爬楼梯控制方法，其特征在于，所述控制机构控制电机驱动后支撑机构的支撑驱动轮向前运动或者控制机构控制电机驱动前支撑机构的支撑驱动轮向前运动的同时还包括：支撑机构上的传感器检测所述爬楼梯机器人的机体是否发生倾斜，若是，则控制机构调节支撑驱动轮和底盘驱动轮的转速进行倾斜角度校正。 10.根据权利要求8所述的爬楼梯机器人的爬楼梯控制方法，其特征在于，在开启爬楼梯的功能之前，所述方法还包括：设置两组支撑机构之间的前后距离差，以及前支脚和后支脚之间的高度差。
所属类别：	发明专利