[发明专利]全方位水平姿态爬楼机器人及零半径转向、爬楼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种全方位水平姿态爬楼机器人、该机器人零半径转弯的方法、姿态调整方法及爬楼方法，属于行走机器人及其方法技术领域。

背景技术

现有的轮式机器人爬楼过程会产生起伏颠簸。为了克服上述问题，本领域技术人员也开发出了一些专用于爬楼的升降机构(腿)式机器人，这些机器人虽然解决了起伏颠簸的问题，但其普遍存在的问题是不具备水平地面行走和转向功能，使得其实际用途受到很大的限制，无法大范围推广开来。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以爬楼、越障；载物运动过程中保持水平；可以零半径转弯、转向机动性好的爬楼越障机器人及方法。

为了解决上述技术问题，本发明的一个技术方案是提供了一种全方位水平姿态爬楼机器人，包括下台面及位于其上方的上台面，在下台面的下方设有带动其升降的至少两组下台面升降机构，在上台面的下方设有带动其升降的至少四组上台面升降机构，其特征在于：下台面与上台面在水平方向上前后错开，在下台面与上台面之间设有支撑转动板，支撑转动板底部设有直线移动单元，直线移动单元的底部设于下台面上，在上台面上设有转动机构，转动机构与支撑转动板固定连接。

优选地，所述下台面与所述上台面在水平方向上前后错开不大于1/2上台面长度的距离。

本发明的另一个技术方案是提供了一种上述机器人的姿态调整方法，其特征在于，步骤为：

步骤1、伸出上台面升降机构，从而使得下台面升降机构处于悬空状态，转动转动机构，下台面相对于上台面转动一定角度；

步骤2、当机器人处于稳定状态后，伸出下台面升降机构或收起上台面升降机构，使得上台面升降机构处于悬空状态，转动转动机构，上台面相对于下台面转动与步骤1中相同的角度后实现机器人姿态的调整。

本发明的另一个技术方案是提供了一种上述机器人的零半径转向方法，其特征在于，步骤为：当上述的机器人处于静止状态后，伸出上台面升降机构，使得下台面升降机构处于悬空状态；然后，通过转动机构使下台面整体转动相应角度，实现转向。

本发明的另一个技术方案是提供了一种上述机器人的零半径转向方法，其特征在于，步骤为：当上述的机器人处于静止状态后，收起上台面升降机构或伸出下台面升降机构，使得上台面升降机构处于悬空状态；然后，通过转动机构使上台面整体转动相应角度，实现转向。

本发明的另一个技术方案是提供了一种上述机器人的爬楼方法，其特征在于，步骤为：

步骤1、调整好如权利要求1所述机器人的姿态，使机器人的上台面和下台面处于平行的状态，并以机器人的直线移动单元的轴线正对楼台；

步骤2、下台面升降机构收起并上台面升降机构伸出至适当位置，由直线移动单元带动下台面直线前进一段行程，位于前端的一组下台面升降机构搁在台阶上，位于后端的一组下台面升降机构伸出抵住地面，位于前端的两组上台面升降机构收起至适当位置，由直线移动单元带动上台面前进一段行程，位于前端的两组上台面升降机构搁在台阶上；

步骤3、上台面升降机构伸出至适当位置，由直线移动单元带动下台面直线前进一段行程，位于前端的一组下台面升降机构搁在下一级台阶上，位于后端的一组下台面升降机构伸出抵住地面，位于前端的两组上台面升降机构收起至适当位置，由直线移动单元带动上台面前进一段行程，位于前端的两组上台面升降机构搁在下一级台阶上；

步骤4、上台面升降机构伸出至适当位置，由直线移动单元带动下台面直线前进一段行程，位于前端的一组下台面升降机构搁在再下一级台阶上，位于后端的一组下台面升降机构伸出抵住步骤2中所述一级台阶的地面，位于前端的两组上台面升降机构收起至适当位置，由直线移动单元带动上台面前进一段行程，位于前端的两组上台面升降机构搁在再下一级台阶上，位于后端的两组上台面升降机构抵住步骤2中所述一级台阶的地面；

步骤5、重复步骤2至步骤4直至机器人爬完所有台阶。

优选地，所述上台面和所述下台面前进的行程不大于上台面和下台面长度的1/2。

本发明的另一个技术方案是提供了一种上述机器人机器人的直线行走方法，其特征在于，步骤为：

步骤1、当上述的机器人处于稳定状态后，上台面升降机构伸出，下台面升降机构处于悬空状态；

步骤2、下台面通过直线移动单元直线前进一段行程；

步骤3、下台面升降机构伸出直至其底部与上台面升降机构底部齐平；上台面升降机构收起，上台面升降机构处于悬空状态；上台面直线前进一段行程后，上台面升降机构伸出直至其底部与下台面升降机构底部齐平；