[发明专利]爬楼梯车用阿基米德螺线轮及双摇杆机构

说明书

(一)技术领域

本发明涉及机械设计，具体说就是爬楼梯车用阿基米德螺线轮及双摇杆机构。

(二)背景技术

随着社会的发展，科技的进步，一系列新科技应用在人们的日常生活中。上下楼梯自动化的研究也趋于热门。现有的爬楼机大都是利用三角形复合轮子、履带或利用专门的升降装置完成爬楼功能，存在运动不稳定、承载能力差或运动不连续的问题。

(三)发明内容

本发明的目的在于提出一种体现上下楼梯自动化的全新理念、运动平稳连续的爬楼梯车用阿基米德螺线轮及双摇杆机构。

本发明的目的是这样实现的：它是由阿基米德螺线三叶轮8和双摇杆机构7组成的；阿基米德螺线三叶轮8连接双摇杆机构7。

本发明还有以下技术特征：

(1)所述的阿基米德螺线三叶轮8的外轮廓形状为阿基米德螺线。

(2)所述的双摇杆机构7包括第一双摇杆单元4、第二双摇杆单元5和第三双摇杆单元6；第一双摇杆单元4连接第二双摇杆单元5，第二双摇杆单元5连接第三双摇杆单元6。

(3)所述的第一双摇杆单元4包括短连杆1、长圆弧连杆2和连杆3；短连杆1连接连杆3，连杆3连接长圆弧连杆2。

(4)所述的第二双摇杆单元5、第三双摇杆单元6的结构、连接方式与第一双摇杆单元4相同。

本发明爬楼梯车用阿基米德螺线轮及双摇杆机构，所述的阿基米德螺线轮及双摇杆机构应用于楼梯清扫机器人，楼梯清扫机器人配有两套传动机构，主电机通过齿轮啮合驱动中轴，再由中轴上的四个链轮10分别驱动四个阿基米德螺线三叶轮8运动，这是主动力；双摇杆机构分为前后轴两个电机15分别驱动，轴的驱动方式也是齿轮啮合16，同时通过前后轴14两端的三角形轴与双摇杆结构中的短连杆1的三角形孔配合驱动双摇杆机构，每根轴两端的三角形轴段均连接三个短连杆，按照圆周均匀分布，进而驱动三套双摇杆机构；

阿基米德螺线三叶轮连接在空心轴9上，二者固连在一起，空心轴9外径上安装链轮10和轴承12，链轮10实现链传动功能，轴承12与固定在底板的上轴承座11配合，确定阿基米德螺线三叶轮的位置，并保证阿基米德螺线三叶轮转动灵活性；空心轴9内径上也配有轴承13，与驱动摇杆的轴配合。

本发明爬楼梯车用阿基米德螺线轮及双摇杆机构，运动平稳连续，提供一种爬楼梯的移动工作平台，方便上下楼梯搬运。用于楼梯清扫工作是本发明的应用方法之一。

(四)附图说明

图1为本发明爬楼基本原理图；

图2为本发明阿基米德螺线三叶轮示意图；

图3为本发明双摇杆机构之收缩状态结构图；

图4为本发明双摇杆机构之撑开状态结构图；

图5为本发明双摇杆机构之全轮状态结构图；

图6为本发明阿基米德螺线三叶轮与双摇杆机构连接图；

图7为本发明阿基米德螺线三叶轮及双摇杆机构应用于楼梯清扫机器人之结构图。

(五)具体实施方式

下面结合附图举例对本发明作进一步说明。

实施例1，结合图2、图3、图4、图5，本发明爬楼梯车用阿基米德螺线轮及双摇杆机构，它是由阿基米德螺线三叶轮(8)和双摇杆机构(7)组成的；阿基米德螺线三叶轮(8)连接双摇杆机构(7)。

所述的阿基米德螺线三叶轮(8)的外轮廓形状为阿基米德螺线。

所述的双摇杆机构(7)包括第一双摇杆单元(4)、第二双摇杆单元(5)和第三双摇杆单元(6)；第一双摇杆单元(4)连接第二双摇杆单元(5)，第二双摇杆单元(5)连接第三双摇杆单元(6)。

所述的第一双摇杆单元(4)包括短连杆(1)、长圆弧连杆(2)和连杆(3)；短连杆(1)连接连杆(3)，连杆(3)连接长圆弧连杆(2)。

所述的第二双摇杆单元(5)、第三双摇杆单元(6)的结构、连接方式与第一双摇杆单元(4)相同。

实施例2，结合图1-图5，由本发明爬楼梯车用阿基米德螺线轮及双摇杆机构构成的楼梯清扫机器人，设计方法如下：

(1)爬楼方案