本發(fā)明涉及搬運(yùn)領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的機(jī)械裝置及方法。

背景技術(shù)：

在運(yùn)輸機(jī)器人遇到臺(tái)階時(shí)常采用履帶或者逐輪升降的結(jié)構(gòu)，履帶因其不靈活公路性能較差有其很大的局限性，而逐輪升降的方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。因此有必要提供一種新的設(shè)備來(lái)解決該問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的機(jī)械裝置，便于復(fù)雜地形的運(yùn)輸。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的機(jī)械裝置，包括麥克納姆輪底盤(pán)、固定在麥克納姆輪底盤(pán)上的電機(jī)、與電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連的氣缸、與氣缸伸縮端相連的支撐柱、與支撐柱相連的平板、固定在平板上的小型電機(jī)、用于高處臺(tái)階的卡位的水平觸手和垂直觸手；水平觸手設(shè)置在平板的前端，水平觸手向下與平板按照預(yù)設(shè)的傾斜角度固定設(shè)置；垂直觸手設(shè)置在平板下方，與水平觸手垂直設(shè)置。

所述平板的上表面設(shè)置成梯級(jí)式或鋸齒狀。平板的上表面進(jìn)行處理后增大輪子的摩擦力有利于車子上坡。

所述機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的機(jī)械裝置，還包括臺(tái)階。機(jī)械裝置在運(yùn)輸車經(jīng)過(guò)深坑，水潭，亂石草地不易通過(guò)的復(fù)雜地形時(shí)，可裝在車上并自帶一臺(tái)階，選擇相應(yīng)適宜的板長(zhǎng)自主架橋跨越障礙區(qū)。

本發(fā)明的另一目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的方法，包含以下步驟：

s1、在遇到臺(tái)階時(shí)，氣缸伸出，電機(jī)從初始位置帶動(dòng)支撐柱轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，平板上的小型電機(jī)同樣轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，麥克納姆輪底盤(pán)的車輪開(kāi)到臺(tái)階前水平觸手和垂直觸手分別與臺(tái)階的上表面和側(cè)面接觸；

s2、在水平觸手和垂直觸手卡好位置后，電機(jī)和小型電機(jī)斷電，使支撐柱處于自由擺動(dòng)狀態(tài)，關(guān)閉氣缸氣源使氣缸處于自由伸縮狀態(tài)，此時(shí)麥克納姆輪底盤(pán)的前輪繼續(xù)往前行駛即可踏著平板上坡；

s3、麥克納姆輪底盤(pán)的后輪繼續(xù)往前推進(jìn)至輪子完全登上臺(tái)階；

s4、輪子完全登上臺(tái)階后，電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，小型電機(jī)亦轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，氣缸收縮收起平板，至此完成一套上搭橋動(dòng)作。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明在運(yùn)輸途中突發(fā)情況遇到亂石深坑等復(fù)雜地形時(shí)可自帶適宜的臺(tái)階選擇適宜的板長(zhǎng)自助搭橋跨越復(fù)雜地形。

2、本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)具有不影響車子性能，裝拆方便，更換方便等優(yōu)點(diǎn)。

3、本發(fā)明的水平觸手和垂直觸手可使平板完全固定在臺(tái)階上而不會(huì)在車前進(jìn)的推力和輪子的摩擦力下產(chǎn)生脫離。

4、本發(fā)明為避免氣缸的伸縮端直接與平板相連受力，通過(guò)氣缸的伸縮端與支撐柱相連，支撐柱與平板相連的方法保護(hù)氣缸。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述一種機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的機(jī)械裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所述一種機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的機(jī)械裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明所述一種機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的機(jī)械裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明所述一種機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的機(jī)械裝置的登臺(tái)狀態(tài)一的示意圖。

圖5是本發(fā)明所述一種機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的機(jī)械裝置的登臺(tái)狀態(tài)二的示意圖。

圖6是本發(fā)明所述一種機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的機(jī)械裝置的登臺(tái)狀態(tài)三的示意圖。

圖7是本發(fā)明所述一種機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的機(jī)械裝置的登臺(tái)狀態(tài)四的示意圖。

圖中所示為：1-電機(jī)；2-氣缸；3-支撐柱；4-平板；5-小型電機(jī)；6-垂直觸手；7-水平觸手；8-麥克納姆輪底盤(pán)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表達(dá)的范圍。

如圖1、2、3所示，一種機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的機(jī)械裝置，其特征在于：包括麥克納姆輪底盤(pán)8、固定在底盤(pán)上的電機(jī)1、與電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連的氣缸2、與氣缸伸縮端相連的支撐柱3、與支撐柱3相連的平板4、固定在平板4上的小型電機(jī)5、用于高處臺(tái)階的卡位的水平觸手7和垂直觸手6。

如圖4所示：所述機(jī)械結(jié)構(gòu)在遇到臺(tái)階時(shí)，氣缸2伸出，電機(jī)1從初始位置帶動(dòng)機(jī)械臂轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，底盤(pán)上的小型電機(jī)5同樣轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，麥輪底盤(pán)開(kāi)到臺(tái)階前始水平觸手7和垂直觸手6分別與臺(tái)階的上表面和側(cè)面接觸。

所述的水平觸手7和垂直觸手6卡好位置后，使電機(jī)1和小型電機(jī)5處于斷電自由擺動(dòng)狀態(tài)，關(guān)閉氣缸2氣源使氣缸處于自由伸縮狀態(tài)，此時(shí)麥輪繼續(xù)往前行駛即可踏著平板4上坡，如圖5所示為一輪已上臺(tái)階的狀態(tài)。

如圖6所示：所述的后輪繼續(xù)向前推進(jìn)可登上臺(tái)階。

如圖7所示：完全登上臺(tái)階后電機(jī)1和小型電機(jī)5翻轉(zhuǎn)一定角度，氣缸2收縮收起平板4完成一套上臺(tái)動(dòng)作。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了說(shuō)明，但這些說(shuō)明不能被理解為限制了本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由隨附的權(quán)利要求書(shū)限定，任何在本發(fā)明權(quán)利要求基礎(chǔ)上的改動(dòng)都是本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種機(jī)械臂輔助上樓梯并跨越復(fù)雜地形的機(jī)械裝置，包括麥克納姆輪底盤(pán)、固定在麥克納姆輪底盤(pán)上的電機(jī)、與電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連的氣缸、與氣缸伸縮端相連的支撐柱、與支撐柱相連的平板、固定在平板上的小型電機(jī)、用于高處臺(tái)階的卡位的水平觸手和垂直觸手；水平觸手設(shè)置在平板的前端，水平觸手向下與平板按照預(yù)設(shè)的傾斜角度固定設(shè)置；垂直觸手設(shè)置在平板下方，與水平觸手垂直設(shè)置。本發(fā)明可應(yīng)用于運(yùn)輸領(lǐng)域，便于復(fù)雜地形的運(yùn)輸。

技術(shù)研發(fā)人員：張東;李健生;張波;趙世杰;劉相乾;蔡德錚
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華南理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.15
技術(shù)公布日：2017.11.07