本發(fā)明屬于環(huán)保機(jī)械領(lǐng)域，特別是掃地機(jī)器人的上樓裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的掃地機(jī)器人體積小，可以進(jìn)入千家萬戶清掃地板，由于其高度矮，體積小，可以進(jìn)入柜下、沙發(fā)下邊去清掃垃圾。但都不能上樓梯、下樓梯?，F(xiàn)在躍層式、錯(cuò)層式套房都有梯步。一臺(tái)掃地機(jī)器人只能在同一層面的幾個(gè)房間清掃作業(yè)，只能在樓上，或樓下清掃，不能對(duì)樓上樓下全部房間清掃。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有掃地機(jī)器人的不足，使掃地機(jī)器人能夠上、下樓梯，能對(duì)樓上、樓下各房間都進(jìn)行清掃。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：掃地機(jī)器人的上樓裝置，是一種與掃地機(jī)器人配套用于上、下樓梯的裝置。上樓裝置包括機(jī)架、底板、行走裝置、收卷裝置、控制系統(tǒng)。機(jī)架包括上框架、腳架、欄桿、擋桿。四個(gè)腳架固定在上框架四個(gè)角上。腳架上設(shè)置有欄桿和擋桿。前方兩個(gè)腳架下端之間鉸連有底板。腳架下方安裝有行走裝置。上框架側(cè)邊安裝有收卷電機(jī)，收卷電機(jī)上安裝有絞輪。拉繩一端與絞輪連接，另一端與底板側(cè)邊連接。上樓裝置與掃地機(jī)器人之間有無線聯(lián)系功能。上樓裝置有導(dǎo)航功能。掃地機(jī)器人要上、下樓梯時(shí)，收卷電機(jī)帶動(dòng)絞輪反轉(zhuǎn)，放下拉繩，底板繞前端的鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，底板后方隨即落下著地，掃地機(jī)器人經(jīng)底板后面爬到底板上到位，然后收卷電機(jī)正轉(zhuǎn)，拉繩拉起底板，機(jī)架后方的擋桿擋住掃地機(jī)器人，上樓裝置承載掃地機(jī)器人上、下樓梯完成后，放下底板，掃地機(jī)器人從底板上爬到地面上。行走裝置包括傳動(dòng)電機(jī)、主傳動(dòng)輪、副傳動(dòng)輪、傳動(dòng)帶、支臂、行走輪。每個(gè)腳架上安裝有兩個(gè)傳動(dòng)電機(jī)，每個(gè)傳動(dòng)電機(jī)的軸上安裝一個(gè)主傳動(dòng)輪。行走輪、支臂、支臂和行走輪上連接的副傳動(dòng)輪安裝在腳架上固定的軸銷上。掃地機(jī)器人的控制系統(tǒng)中有自動(dòng)爬上底板、爬下底板的功能。上框架后方腳架上設(shè)置有限位塊，可以擋住底板側(cè)邊限位。

本發(fā)明是對(duì)現(xiàn)有掃地機(jī)器人配套的一付專用上樓裝置，以下簡(jiǎn)稱上樓裝置。掃地機(jī)器人以下簡(jiǎn)稱機(jī)器人。上樓裝置的機(jī)架由上框架、腳架、欄桿、擋桿組成，四個(gè)腳架固定在上框架四個(gè)角上，前方和兩邊兩個(gè)腳架之間連接有欄桿，后方兩個(gè)腳架之間連接有擋桿。前方兩個(gè)腳架下端之間鉸連有底板，底板可以繞其鉸鏈上下轉(zhuǎn)動(dòng)。上框架側(cè)邊安裝有收卷電機(jī)和絞輪，拉繩一端與絞輪連接，另一端與底板側(cè)邊上的欄桿連接。收卷電機(jī)正、反轉(zhuǎn)即帶動(dòng)絞輪拉繩使底板上轉(zhuǎn)、下轉(zhuǎn)。

每個(gè)腳架下端安裝有行走裝置。行走裝置是現(xiàn)有技術(shù)。行走裝置由傳動(dòng)電機(jī)、主傳動(dòng)輪、副傳動(dòng)輪、傳動(dòng)帶、支臂、行走輪組成。每個(gè)腳架上安裝有兩個(gè)傳動(dòng)電機(jī)。支臂是直條狀的桿體。行走輪和支臂都各自與一個(gè)副傳動(dòng)輪連接固定在一起。行走輪、支臂、及各自的副傳動(dòng)輪都安裝在腳架上固定的軸銷上。兩個(gè)傳動(dòng)電機(jī)在腳架兩邊相互錯(cuò)開安裝。每個(gè)傳動(dòng)電機(jī)輸出軸上都安裝固定有一個(gè)主傳動(dòng)輪。行走輪和支臂上的副傳動(dòng)輪分別與各自的主傳動(dòng)輪用傳動(dòng)帶連接傳動(dòng)。支臂轉(zhuǎn)動(dòng)和行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)不相互干涉。上樓裝置在地板上行走時(shí)，采用行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，支臂保持水平位置。上樓裝置要上、下樓梯時(shí)，支臂才做相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。

機(jī)器人要上、下樓梯時(shí)，收卷電機(jī)帶動(dòng)絞輪反轉(zhuǎn)，放下拉繩，底板繞前端的鉸鏈向下轉(zhuǎn)動(dòng)，底板后方著地，機(jī)架后方的擋桿與底板后端之間距離增大，機(jī)器人經(jīng)底板后面爬到底板上到位。然后收卷電機(jī)正轉(zhuǎn)，拉繩拉底板上轉(zhuǎn)。擋桿與底板后端距離變小。機(jī)架后方的擋桿就擋住機(jī)器人，使機(jī)器人在上樓中底板傾斜時(shí)不會(huì)掉下來。上樓裝置承載掃地機(jī)器人上、下樓梯完成后，放下底板，機(jī)器人從底板上爬到地面上。

機(jī)器人上樓梯過程是：行走輪走到上一級(jí)樓梯前停止，支臂處于斜向上狀態(tài)，支臂前段已伸到上一級(jí)樓梯上方。然后，支臂反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸心位置升高，同時(shí)軸心位置前傾，即把行走輪升高、前移。行走輪即被帶到了上一級(jí)樓梯上面。隨后，另一節(jié)支臂反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，重復(fù)上述過程，把行走輪帶上更上一級(jí)樓梯。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：1、底板前端下方鉸連在機(jī)架前端兩個(gè)腳架下方，底板可以繞鉸鏈上、下轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)?shù)装迳系慕g輪拉繩放松，底板后端著地，掃地機(jī)器人可以自動(dòng)從地板上爬到底板上。上、下樓結(jié)束后，掃地機(jī)器人又可以自動(dòng)從底板上爬到地板上。絞輪拉繩把底板后端上提升高，機(jī)架可以隨行走裝置上、下樓。2、機(jī)架的后端上方設(shè)置有擋桿，當(dāng)?shù)装迓湎轮貢r(shí)，底板后端與擋桿之間距離增大，掃地機(jī)器人可以從擋桿下邊空間爬上底板，并爬行到位。當(dāng)?shù)装搴蠖讼蛏限D(zhuǎn)動(dòng)升高，擋桿下邊與底板后端之間距離減小，擋桿就擋住掃地機(jī)器人，在上樓時(shí)不會(huì)滑下來。3、掃地機(jī)器人爬樓裝置重量輕、體積小、占用房間空間小，制造成本低。4、掃地機(jī)器人配套了上樓裝置后，可以清掃樓上、樓下房間地面，解決了以往掃地機(jī)器人不能上、下樓梯的難題。

附圖說明

圖1是機(jī)器人的專用上樓裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2是機(jī)器人正在爬進(jìn)上樓裝置情況圖。

圖3是上樓裝置上樓梯過程圖。

附圖中：軸銷1、支臂2、膠套3、傳動(dòng)帶4、主傳動(dòng)輪5、傳動(dòng)電機(jī)6、腳架7、欄桿8、上框架9、機(jī)器人10、收卷電機(jī)11、絞輪12、擋桿13、限位塊14、行走輪15、底板16、副傳動(dòng)輪17、拉繩18、樓梯19。

具體實(shí)施方式

圖1中，是機(jī)器人的專用上樓裝置的整體結(jié)構(gòu)圖，也是機(jī)器人爬進(jìn)底板后情況圖。這里以圖1中左邊為前邊。上樓裝置主要由機(jī)架、底板、行走裝置、收卷裝置、控制系統(tǒng)組成。機(jī)架由上框架9、腳架7、欄桿8、擋桿13組成。上框架9四個(gè)角上連接有腳架7，前方和兩邊的腳架上連接有欄桿8，后邊的腳架上連接有擋桿13。底板16鉸連在機(jī)架前方的兩個(gè)腳架7之間，可以繞鉸鏈上、下轉(zhuǎn)動(dòng)。行走裝置由傳動(dòng)電機(jī)6、主傳動(dòng)輪5、副傳動(dòng)輪17、傳動(dòng)帶4、支臂2、行走輪15組成。每個(gè)腳架上相互錯(cuò)開安裝有兩個(gè)傳動(dòng)電機(jī)6，每個(gè)傳動(dòng)電機(jī)6上安裝有一個(gè)主傳動(dòng)輪5。支臂2成直桿形狀，兩端安裝有膠套3。行走輪15、支臂2都分別與一個(gè)副傳動(dòng)輪17連接固定在一起。支臂2和行走輪15及所連的副傳動(dòng)輪17都安裝在腳架上的軸銷1上。主傳動(dòng)輪與副傳動(dòng)輪之間安裝有傳動(dòng)帶4。支臂的轉(zhuǎn)動(dòng)和行走輪的轉(zhuǎn)動(dòng)不相互干涉。上框架9側(cè)邊安裝有收卷電機(jī)11和絞輪12，絞輪12與底板16側(cè)邊之間連接有拉繩18。收卷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)即帶動(dòng)絞輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使拉繩收卷或放松，即使底板上轉(zhuǎn)、下轉(zhuǎn)。機(jī)架后方的腳架上設(shè)置有限位塊14，可以擋住上轉(zhuǎn)的底板限位。圖1中，機(jī)器人10已經(jīng)在底板16上，后方被擋桿13擋住，機(jī)器人兩邊和前邊也被欄桿8擋住。

圖2中，是機(jī)器人正在進(jìn)入上樓裝置情況圖。機(jī)器人10要進(jìn)入上樓裝置時(shí)，收卷電機(jī)11帶動(dòng)絞輪12反轉(zhuǎn)，拉繩18放松，底板16向下轉(zhuǎn)動(dòng)著地。這時(shí)，底板后端與機(jī)架后方的擋桿下方距離增大，機(jī)器人上方低于擋桿下方。如圖2所示。機(jī)器人經(jīng)過底板后方爬上底板到位后，收卷電機(jī)正轉(zhuǎn)，絞輪轉(zhuǎn)動(dòng)拉緊拉繩使底板上轉(zhuǎn)。這時(shí)，底板與擋桿下方之間的距離減小，機(jī)器人后邊上方即被擋桿擋住。這時(shí)，底板側(cè)邊被機(jī)架后方的腳架上的限位塊14擋住限位。如圖1所示。

圖3中，是上樓裝置上樓梯過程圖。機(jī)器人要上樓梯19時(shí)，先給上樓裝置發(fā)出一個(gè)信號(hào)，上樓裝置收到信號(hào)后即與機(jī)器人都在樓梯下面會(huì)合。然后，如圖2所述，底板下轉(zhuǎn)，掃地機(jī)器人進(jìn)入底板上，底板上轉(zhuǎn)到位。機(jī)器人后方被擋住。行走輪和支臂相互配合向上爬樓梯過程是：行走輪15走到上一級(jí)樓梯19前停止，支臂2處于斜向上狀態(tài)，支臂2前段已伸到上一級(jí)樓梯上方。然后，支臂按圖3中反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸心位置升高，同時(shí)軸心位置前傾，即把行走輪升高、前移。行走輪即被帶到了上一級(jí)樓梯上面。隨后，另一節(jié)支臂反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，重復(fù)上述過程，把行走輪帶上更上一級(jí)樓梯。支臂配合行走輪爬樓結(jié)構(gòu)是現(xiàn)有技術(shù)，可方便爬上樓梯。爬上樓梯后，底板下轉(zhuǎn)，機(jī)器人從底板爬到地板上，即可進(jìn)行清掃。要下樓時(shí)，機(jī)器人進(jìn)入上樓裝置，上樓裝置帶著機(jī)器人爬下樓梯即可。

上樓裝置與機(jī)器人之間有無線聯(lián)系的功能。上樓裝置有自動(dòng)導(dǎo)航功能，即從樓梯到指定停放點(diǎn)之間路線的識(shí)別功能。機(jī)器人有自動(dòng)爬上、爬下底板的功能。