爬梯機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及爬梯輔助設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種爬梯機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]對于攀爬樓梯，目前的設(shè)備主要采用以下幾種爬梯機(jī)構(gòu):
[0003]1.履帶式:車輪利用履帶面和樓梯棱角線接觸來實(shí)現(xiàn)爬樓梯動作，其缺點(diǎn)是履帶與樓梯臺階的接觸是點(diǎn)接觸，容易壓壞臺階棱角，且履帶結(jié)構(gòu)沉重，行進(jìn)噪音大，在平地行走時速度比較緩慢。
[0004]2.行星輪式:利用行星輪的輪子與樓梯臺階契合來實(shí)現(xiàn)爬樓梯的目的；其缺點(diǎn)是利用電動機(jī)或發(fā)動機(jī)驅(qū)動時，爬樓梯和在平路行駛兩種狀態(tài)不容易兼顧，需要增設(shè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)。
[0005]3.足式機(jī)械臂式:利用機(jī)械臂抬起、放下等動作模擬人或動物腿行走來實(shí)現(xiàn)爬樓梯的目的；其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)沉重，在平地行走時速度比較緩慢。
[0006]4.輪式機(jī)械臂式:機(jī)械臂以轉(zhuǎn)軸為圓心做圓周運(yùn)動，圓周半徑契合樓梯臺階，以實(shí)現(xiàn)逐級爬樓梯的目的；其缺點(diǎn)是無法平穩(wěn)的行駛在平路上，需要另外的機(jī)構(gòu)輔助以實(shí)現(xiàn)平路行進(jìn)的目的。
[0007]5.大輪徑式:通過加大輪子有效直徑的方式來克服輪子尺寸的限制，以實(shí)現(xiàn)爬樓梯的目的。其缺點(diǎn)是體積大，且需要增加發(fā)動機(jī)的輸出功率。
[0008]6.組合式:將前述I 一 4類方式進(jìn)行兩種以上的組合，以實(shí)現(xiàn)爬樓梯和在平地行走的目的。其缺點(diǎn)是機(jī)構(gòu)復(fù)雜。
[0009]因此，現(xiàn)有的爬梯機(jī)構(gòu)不能通過簡單的結(jié)構(gòu)來同時實(shí)現(xiàn)攀爬樓梯和在平地上進(jìn)行快速行走的目的。
[0010]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種爬梯機(jī)構(gòu)，從而克服現(xiàn)有的爬梯機(jī)構(gòu)不能通過簡單的結(jié)構(gòu)來同時實(shí)現(xiàn)攀爬樓梯和在平地上進(jìn)行快速行走的目的的缺點(diǎn)。
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種爬梯機(jī)構(gòu)，其中，包括:前車身，其前部設(shè)置有一對第一爬行輪，且該前車身的后部設(shè)置有一對第二爬行輪；后車身，其前部設(shè)置有一對第三爬行輪，且該后車身的后部設(shè)置有一對第四爬行輪；該后車身的前端與所述前車身的后端鉸接；當(dāng)在平地上行駛時，所述后車身與所述前車身呈“V”字形連接，所述第三爬行輪與所述第一爬行輪之間的軸距至少與臺階的高度相等，且所述后車身與所述前車身連接后的總長小于所述臺階的寬度；以及驅(qū)動裝置，其用于驅(qū)動所述四對爬行輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
[0013]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，當(dāng)在平地上行駛時，所述前車身與所述后車身之間的夾角為160。?175。ο
[0014]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，當(dāng)在平地上行駛時，所述前車身與所述后車身之間的夾角為170°。
[0015]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述驅(qū)動裝置包括四個動力源，該四個動力源分別與所述四對爬行輪連接。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0017]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，其既能夠攀爬臺階寬度大于本發(fā)明的總體長度的樓梯，又能在地面上平穩(wěn)快速地行駛，其特別適用于作為無人駕駛或智能機(jī)器人的行走平臺ο
【附圖說明】
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明爬梯機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是根據(jù)本發(fā)明的圖1的主視圖。
[0020]主要附圖標(biāo)記說明:
[0021 ] 1-前車身，2-第一爬行輪，3-第二爬行輪，4-后車身，5-第三爬行輪，6_第四爬行輪，7-動力源。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0023]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0024]如圖1至圖2所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的一種實(shí)施例為:一種爬梯機(jī)構(gòu)，其中，包括:前車身1、后車身4、第一爬行輪2、第二爬行輪3、第三爬行輪5、第四爬行輪6以及驅(qū)動裝置，如圖1所示，前車身I的前部設(shè)置有一對第一爬行輪2，且前車身I的后部設(shè)置有一對第二爬行輪3，后車身4的前部設(shè)置有一對第三爬行輪5，且后車身4的后部設(shè)置有一對第四爬行輪6。第一爬行輪2與第四爬行輪6相同，第二爬行輪3與第三爬行輪5相同，且第一爬行輪2的輪距大于第二爬行輪3的輪距。四對爬行輪的各個輪子的胎面均采用能夠提供較大摩擦力的花紋。
[0025]后車身4的前端與前車身I的后端鉸接。如圖2所示，當(dāng)本發(fā)明整體在平地上行駛時，后車身4與前車身I呈“V”字形連接；優(yōu)選地，當(dāng)在平地上行駛時，前車身I與后車身4之間的夾角為160°?175。。進(jìn)一步優(yōu)選地，當(dāng)在平地上行駛時，前車身I與后車身4之間的夾角為170°，這樣既能使前后車身保持“V”字形連接，又能夠使整車折彎角度不是太大，方便安裝機(jī)器人等設(shè)備。且當(dāng)本發(fā)明在平地上行駛時，第三爬行輪5與第一爬行輪2之間的軸距至少與臺階的高度相等，前車身I與后車身4連接在一起的總長小于臺階的寬度。
[0026]驅(qū)動裝置用于驅(qū)動第一爬行輪2、第二爬行輪3、第三爬行輪5以及第四爬行輪6這四對爬行輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地，如圖1所示，驅(qū)動裝置包括四個動力源5，四個動力源5分別與四對爬行輪連接，以使每對爬行輪能夠被獨(dú)立驅(qū)動。四個動力源5可以為四個電機(jī)或馬達(dá)等。
[0027]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，特別適用于作為無人駕駛或智能機(jī)器人的行走平臺，本發(fā)明既能沿著臺階寬度大于本發(fā)明的總體長度的樓梯爬行，又能夠在平地上平穩(wěn)快速地行駛。
[0028]當(dāng)需要在地面上行走時，由于本發(fā)明的前車身I設(shè)置有第一爬行輪2和第二爬行輪3，后車身4均設(shè)置有第三爬行輪5和第四爬行輪6，故本發(fā)明能夠如普通車輛一樣在地面上平穩(wěn)快速地移動。
[0029]當(dāng)需要沿臺階的寬度大于本發(fā)明的總長且本發(fā)明的第三爬行輪5與第一爬行輪2之間的軸距至少與臺階的高度相等的樓梯向上攀爬時，首先，位于前車身I的前部的第一爬行輪2接觸樓梯的臺階的垂直壁，在該第一爬行輪2繼續(xù)轉(zhuǎn)動過程中，其與臺階的垂直壁之間因摩擦力的作用會對該第一爬行輪2產(chǎn)生一個向上的推力，同時由于前車身I和后車身4在平放時呈“V”字形連接，在另外三對爬行輪繼續(xù)前行時，前車身I便被逼相對于后車身4產(chǎn)生向上折疊的動作，從而使位于前車身I的前部的第一爬行輪2能夠沿著臺階的垂直壁向上爬行，前車身I便逐步抬頭，同時后車身4繼續(xù)向前靠近臺階。接著，當(dāng)位于前車身I的后部的第二爬行輪3也接觸到臺階的垂直壁后，臺階的垂直壁同樣對其產(chǎn)生向上的推力，從而使該對第二爬行輪3也沿著臺階的垂直壁向上爬行。然后，當(dāng)?shù)谌佬休?也接觸到臺階的垂直壁時，由于第一爬行輪2與第三爬行輪5之間的軸距至少與臺階的高度相等(即與垂直壁的高度相等)，第一爬行輪2便越過垂直壁到達(dá)臺階的水平面，第一爬行輪2在臺階的水平面上行走時會對前車身I產(chǎn)生向前的拉力，同時位于后車身4的后部的第四爬行輪6繼續(xù)產(chǎn)生向前的推力，后車身4的前部的第三爬行輪5也沿著臺階的垂直壁向上爬行，后車身4也逐步抬頭，此時第二爬行輪3有可能處于懸空狀態(tài)。如果第三爬行輪5與第一爬行輪2之間的軸距小于臺階的高度，則在第三爬行輪5也沿垂直壁向上爬行時，第一爬行輪2仍在臺階的垂直壁上，便存在令整車向后翻轉(zhuǎn)的危險。再接著，當(dāng)?shù)诙佬休?也越過臺階的垂直壁后并落下到臺階的水平面上行走時，前車身I上的第一爬行輪2和第二爬行輪3便會對后車身4產(chǎn)生拉力，后車身4同時在第三爬行輪5和第四爬行輪6的作用下繼續(xù)向上爬行。最后，當(dāng)位于后車身4的前部的第三爬行輪5越過臺階的垂直壁后，后車身4沿其與前車身I的鉸接處向上翹起，位于后車身4的后部的第四爬行輪6懸空，且在前面的三對爬行輪的拉力作用下，前車身I和后車身4整體繼續(xù)向前移動，當(dāng)位于后車身4的后部的第四爬行輪6也跟著落到臺階水平面上后，便完成一次攀越臺階的動作。
[0030]當(dāng)需要沿樓梯向下爬行時，首先，位于前車身I的前部的第一爬行輪2離開臺階水平面，第一爬行輪2處于懸空狀態(tài)，當(dāng)位于前車身I的后部的第二爬行輪3也離開臺階水平面時，前車身I繼續(xù)向下轉(zhuǎn)動，第一爬行輪2和第二爬行輪3貼著臺階的垂直壁向下爬行。然后，當(dāng)位于后車身4的前部的第三爬行輪5也離開臺階水平面時，第一爬行輪2已經(jīng)接觸到下一個臺階的水平面，會對前車身I產(chǎn)生向前的拉力，前車身I繼續(xù)前行過程中便逐漸改變到與下一個臺階的水平面平行的姿態(tài)，第二爬行輪3有可能處于懸空狀態(tài)。最后，直到位于后車身4的后部的第四爬行輪6離開臺階的水平面并掉落到下一個臺階的水平面上，向下越過一個臺階的動作便完成。
[0031]前述對本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種爬梯機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括: 前車身，其前部設(shè)置有一對第一爬行輪，且該前車身的后部設(shè)置有一對第二爬行輪； 后車身，其前部設(shè)置有一對第三爬行輪，且該后車身的后部設(shè)置有一對第四爬行輪；該后車身的前端與所述前車身的后端鉸接； 當(dāng)在平地上行駛時，所述后車身與所述前車身呈“V”字形連接，所述第三爬行輪與所述第一爬行輪之間的軸距至少與臺階的高度相等，且所述后車身與所述前車身連接后的總長小于所述臺階的寬度；以及 驅(qū)動裝置，其用于驅(qū)動所述四對爬行輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爬梯機(jī)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)在平地上行駛時，所述前車身與所述后車身之間的夾角為160°?175°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爬梯機(jī)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)在平地上行駛時，所述前車身與所述后車身之間的夾角為170°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的爬梯機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括四個動力源，該四個動力源分別與所述四對爬行輪連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種爬梯機(jī)構(gòu)，其中，包括：前車身，其前部設(shè)置有一對第一爬行輪，且該前車身的后部設(shè)置有一對第二爬行輪；后車身，其前部設(shè)置有一對第三爬行輪，且該后車身的后部設(shè)置有一對第四爬行輪；該后車身的前端與所述前車身的后端鉸接；當(dāng)在平地上行駛時，所述后車身與所述前車身呈“V”字形連接，所述第三爬行輪與所述第一爬行輪之間的軸距至少與臺階的高度相等，且所述后車身與所述前車身連接后的總長小于所述臺階的寬度；以及驅(qū)動裝置，其用于驅(qū)動所述四對爬行輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動。本發(fā)明既能攀爬臺階寬度大于本發(fā)明的總體長度的樓梯，又能在地面上平穩(wěn)快速地行駛，且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
【IPC分類】B62D57-024
【公開號】CN104760629
【申請?zhí)枴緾N201510132199
【發(fā)明人】郭勝華
【申請人】南寧市第一中學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月25日