（CAD图纸全套）爬梯机械人的设计（含说明书）

格式：RAR 上传：2022-06-25 05:32:47

《（CAD图纸全套）爬梯机械人的设计（含说明书）》修改意见稿

1、“.....国外对爬楼梯装置的研究开始得相对较早，最早的专利是年美国的发明的爬楼梯轮椅。此后，各国纷纷开始投入此项研究，其中美国英国德国和日本占主导地位，技术相对比较成熟，且有些产品已经投入市场使用。我国对此类装置的研究虽然起步较晚，但近年来也涌现了很多这方面的专利，然而投入实际使用的还很少。总结目前国内外现有的爬楼梯装置和专利，按爬楼梯功能实现的原理主要分为履带式轮组式步行式爬楼梯装置......”。

2、“.....并分析其各自优缺点。步行式早期的爬楼梯装置般都采用步行式，其爬楼梯执行机构由铰链杆件机构组成。上楼时先将负重抬高，再水平向前移动，如此重复这两个过程直至爬完段楼梯。步行式爬楼梯装置模仿人类爬楼的动作，外观可视为足式机器人，采用多条机械腿交替升降支撑座椅爬楼的原理。步行式爬楼梯装置爬楼时运动平稳，适合不同尺寸的楼梯但它对控制的要求很高，操作比较复杂，在平地行走时运动幅度不大，动作缓慢......”。

3、“.....其原理简单，技术也比较成熟。英国公司开发的种电动轮椅车，底部是履带式的传动结构，可爬楼梯的最大坡度为，上下楼梯速度为每分钟个台阶。法国公司生产的电动爬楼梯轮椅，它的底部有四个车轮供正常情况下平地运行使用，当遇到楼梯等特殊地形时，用户通过适当操作将两侧的橡胶履带缓缓放下至地面，然后把这四个车轮收起，依靠履带无需旁人辅助便能自动完成爬楼等功能。履带式结构传动效率比较高，行走时重心波动很小，运动非常平稳......”。

4、“.....在些不规则的楼梯上也能使用。它除了具备爬楼梯功能外，也能作为普通的电动轮椅使用。但是这类装置仍存在很多不足之处重量大运动不够灵活爬楼时在楼梯边缘造成巨大的压力，对楼梯有定的损坏且平地使用所受阻力较大，而且转弯不方便，这些问题限制了其在日常生活中的推广使用。轮组式轮组式爬楼梯装置按轮组中使用小轮的个数可分为两轮组式三轮组式以及四轮组式。单轮组式结构稳定性较差......”。

5、“.....但由于其体积庞大且偏重，影响了它的使用范围。美国著名发明家发明的了种能自动调节重心的两轮组式轮椅。它有个轮子，前面有对实心脚轮，后面有两对行星结构的充气轮胎，通过两后轮交替翻转可以上下楼梯。几乎能适用于所有楼梯，此外它也能在沙滩斜坡和崎岖的路面上行驶，而且后轮可以直立行走，为使用者提供了更多方便之处，帮助他们能达到正常人的高度。它最大的优点就是在轮椅重心安装了陀螺仪，控制器根据陀螺仪的信号调整重心的位置......”。

6、“.....经过数十年的研究开发，它己经由发展到了，功能也越来越强大，是目前该领域中性能最高的产品，它的售价在万美元左右，相当于辆中档桥车的价格，难以被普通使用者接受。我国在上世纪八十年代对轮组式爬楼梯装置已有研究，年专利号为的国家专利中介绍了种平地楼梯运行多用轮椅，前滚轮和后滚轮都用多个星形轮组成，除自转外还绕滚轮轴公转而实现上下楼。内蒙古民族大学物理与机电学院的苏和平等人借鉴了的爬楼方式，采用星形轮系作为爬楼梯机构......”。

7、“.....改轮椅爬楼时需要人工辅助或者楼梯扶手的辅助支撑，使其能调整重心的位置，安全爬楼。轮组式爬楼梯装置的活动范围广，运动灵活，但是上下楼梯时平稳性不高，重心起伏较大，会使乘坐者感到不适。此外，轮组式爬楼梯装置体积较大，很难在普通住宅楼梯上使用。复合类机器人基于履带式轮式腿式移动机器人的优缺点，在研究中，采用了腿履复合和轮腿履带复合等结构。设计主要是依靠腿式机构来完成越障......”。

8、“.....机器人摆臂在定范围可上下摆动，辅助越障攀爬，具有较强的越障性能路面通过性和上下台阶能力。但是各种机构的复合也给控制方面提出了更高的要求，而且爬楼过程中的稳定性如何适应不同尺寸的楼梯如何实现手动操作省力与省时的问题以及反向自锁等问题仍然存在。综上所述，国外在爬楼梯装置方面的研究已经有百多年的历史，成果也较多，但是它们大多结构复杂造价昂贵，远远超出了发展中国家人民的经济承受能力。国内的研究相对较晚，虽然也诞生了很多专利......”。

9、“.....还没有产品真正投入使用。由此可见，为了解决移动机器人使用受限的问题，同时考虑到我国使用者的经济承受能力，需要研究种价格低廉功能多样的爬楼梯装置。.论文研究的主要内容本课题以开发具备初步爬楼梯能力的机器人小车为目的，重点研究设计符合中国国情爬楼梯的轮组结构，并设计基于单片机的底层驱动控制系统。本文所从事的工作主要有以下几点.为提高机器人爬楼梯能力，综合分析国内外现有装置，结合我国建筑楼梯模数协调标准......”。