CN212797040U - 一种能够爬楼梯的运输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够爬楼梯的运输装置，其包括箱体以及设置在箱体上的多个升降万向驱动装置，所述升降万向驱动装置与箱体水平滑动连接，所述升降万向驱动装置包括安装座以及能够竖向升降且水平转动的支重驱动轮；本实用新型提供了一种能够爬楼梯的运输装置，能够替代人力进行爬升楼梯，提高了物流运输效率，节省了人力成本，改善了用户体验。

Description

一种能够爬楼梯的运输装置

技术领域

本实用新型涉及一种能够爬楼梯的运输装置，属于交通物流运输技术领域。

背景技术

现代人们的购物与餐饮需求，极大地促进了交通物流配送行业的发展，现代交通物流行业自动化集成度越来越高，已经在多个环节，如：投递、分拣等环节实现了自动化，但由于高层建筑的楼梯的限制，现代物流往往面临着“最后一公里”的困境，往往在最后的环节需要人工上楼梯送货上门或让用户自己下楼取件，效率低下，人工成本高且用户体验不好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够爬楼梯的运输装置，能够替代人力进行爬升楼梯，提高了物流运输效率，节省了人力成本，改善了用户体验。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种能够爬楼梯的运输装置，其包括箱体以及设置在箱体上的多个升降万向驱动装置，所述升降万向驱动装置与箱体水平滑动连接，所述升降万向驱动装置包括安装座以及能够竖向升降且水平转动的支重驱动轮。

进一步地，所述箱体内设有水平滑轨，所述升降万向驱动装置包括能够卡套在水平滑轨上水平滑动的水平滑套，所述水平滑轨一侧设有与其平行的水平齿条，所述升降万向驱动装置还包括能够与水平齿条啮合传动的水平驱动齿轮，所述水平驱动齿轮由水平驱动电机驱动转动，所述水平滑套与水平驱动电机均设置在安装座上。

进一步地，所述箱体两侧分别设有一个水平滑轨，每个水平滑轨均连接有两个升降万向驱动装置，且分别设置在水平滑轨两侧。

进一步地，所述支重驱动轮连接有竖向滑杆，所述安装座上设有一竖向螺杆，所述竖向螺杆上螺纹连接有一竖向螺套，所述竖向螺套与竖向滑杆通过转接座连接，所述竖向滑杆与转接座转动连接，所述竖向螺杆上同轴连接有竖向被动齿轮，所述安装座上设有竖向驱动电机，所述竖向驱动电机连接有竖向主动齿轮，所述竖向主动齿轮能够与竖向被动齿轮啮合传动。

进一步地，所述安装座上设有一竖向滑轨，所述转接座上设有能够卡套在竖向滑轨上滑动的竖向滑套。

进一步地，所述升降万向驱动装置还包括与安装座转动连接的转动套，所述竖向滑杆插入转动套内与转动套竖向滑动连接，所述转动套同轴连接有旋转被动齿轮，所述安装座上设有旋转驱动电机，所述旋转驱动电机连接有旋转主动齿轮，所述旋转主动齿轮能够与旋转被动齿轮啮合传动。

进一步地，所述竖向滑杆上沿着轴向设有转动限位槽块，所述转动限位槽块能够限制竖向滑杆与转动套之间的转动。

进一步地，所述支重驱动轮由轮毂电机驱动转动，所述轮毂电机设置在竖向滑杆下方。

一种上述的能够爬楼梯的运输装置的爬楼梯的方法，其特征在于包括依序进行的：

与地面脱离的步骤；

重复爬楼梯的步骤；

与楼梯脱离的步骤；

所述支重驱动轮经过与地面脱离步骤后，所有支重驱动轮均脱离地面，底端顶抵在楼梯层面上；

所述支重轮处在与楼梯脱离的步骤时，所有的支重驱动轮均处在楼梯层面的上方；

所述支重驱动轮经过与楼梯脱离的步骤后，所有支重驱动轮轮均与楼梯层面脱离，底端顶抵在楼梯顶面上；

在任意时刻均有至少三个支重驱动轮受力，对箱体进行承重支撑。

一种上述的能够爬楼梯的运输装置的爬楼梯的方法，其与地面脱离的步骤包括以下依次进行的步骤：

A1、箱体移动，直至前侧的支重驱动轮靠近第一级楼梯；

A2、箱体右侧后方的支重驱动轮向前移动到左侧两个支重驱动轮的中间位置；

A3、移动箱体右侧前方的支重驱动轮，使其底端顶抵接触在第一楼梯面上，

A4、箱体左侧后方的支重驱动轮向前移动，直至移动到右侧两个支重驱动轮的中间位置，

A5、移动箱体左侧前方的支重驱动轮，使其底端顶抵接触在第二级楼梯面上，

A6、移动右侧后方的支重驱动轮至第一级楼梯面上，且使其处于左侧两个支重驱动轮的中间位置，

A7、移动右侧前方的支重驱动轮，使其底端顶抵在第三级楼梯面上，

A8、移动左侧后方的支重驱动轮至第二级楼梯面上，且使其处于右侧两个支重驱动轮的中间位置。

一种上述的能够爬楼梯的运输装置的爬楼梯的方法，其重复爬楼梯的步骤包括以下依次进行的步骤：

B1、移动左侧前方的支重驱动轮，使其上移两级楼梯且底端顶抵在该级楼梯面上，

B2、移动右侧后方的支重驱动轮，使其上移两级楼梯且底端顶抵在该级楼梯面上，

B3、移动右侧前方的支重驱动轮，使其上移两级楼梯且底端顶抵在该级楼梯面上，

B4、移动左侧后方的支重驱动轮，使其上移两级楼梯且底端顶抵在该级楼梯面上，

B5、移动左侧前方的支重驱动轮，使其上移两级楼梯且底端顶抵在该级楼梯面上，

依次重复B2-B5步骤，直至最前方的支重驱动轮移动至其底端顶抵在距离楼梯顶面一级的楼梯面上，并且另一侧的两个支重驱动轮均移动至底端顶抵在距离楼梯顶面两级的楼梯面上。

一种上述的能够爬楼梯的运输装置的爬楼梯的方法，其与楼梯脱离的步骤包括以下依次进行的步骤：

C1、移动箱体最前方支重驱动轮另一侧前方的支重驱动轮，使其底端顶抵在楼梯顶面上，

C2、移动另一侧后方的支重驱动轮，使其底端顶抵在距离楼梯顶面一级的楼梯面上，

C3、移动同侧前方的支重驱动轮，使其底端顶抵在楼梯顶面上，

C4、移动另一侧后方的支重驱动轮，使其底端顶抵在楼梯顶面上，

C5、移动另一侧后方的支重驱动轮，使其底端顶抵在楼梯顶面上。

一种上述的能够爬楼梯的运输装置的爬楼梯的方法，在支重驱动轮移动过程中所述箱体对应移动，且箱体的重心垂线始终穿过承重的支重驱动轮的水平投影所形成的的闭合区域，且箱体底面始终处于水平状态。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：

本技术方案设有多个由轮毂电机驱动的支重驱动轮，简化了驱动结构，缩小了驱动结构的体积与重量，提升了空间与升力利用效率，使用更灵活方便，效率更高；

本技术方案在爬升楼梯的过程中，始终有至少三个轮子呈“品”字型支撑箱体，保证在爬升楼梯的过程中，能够平稳可靠地支撑箱体，保证使用安全；

本技术方案在爬升楼梯的过程中，直线电机对应调节，使箱体底面始终处于水平状态，能够保证箱体移动时的平稳，有助于运输具有流动特性的货物；

本技术方案在爬升楼梯的过程中，箱体水平位置对应调节，使得箱体的重心垂线始终处于支重驱动轮的承重平面区域内，保证箱体在爬升楼梯的过程中不会重心失衡而侧翻，保证使用稳定性与可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种能够爬楼梯的运输装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种能够爬楼梯的运输装置内部的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种能够爬楼梯的运输装置的内部结构的侧视示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种能够爬楼梯的运输装置的升降万向驱动装置的立体结构示意图一；

图5是本实用新型实施例提供的一种能够爬楼梯的运输装置的升降万向驱动装置的立体结构示意图二；

图6是本实用新型实施例提供的一种能够爬楼梯的运输装置的齿轮啮合示意图。

标号说明：1-箱体、2-升降万向驱动装置、3-安装座、4-支重驱动轮、5-水平滑轨、6-水平滑套、7-水平齿条、8-水平驱动齿轮、9-水平驱动电机、10-竖向滑杆、11-竖向螺杆、12-竖向螺套、13-转接座、14-竖向被动齿轮、15-竖向驱动电机、16-竖向主动齿轮、17-竖向滑轨、18-竖向滑套、19-转动套、20-旋转被动齿轮、21-旋转驱动电机、22-旋转主动齿轮、23-转动限位槽块、24-轮毂电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如附图所示的一种能够爬楼梯的运输装置，其包括箱体1以及设置在箱体上的多个升降万向驱动装置2，升降万向驱动装置与箱体水平滑动连接，升降万向驱动装置包括安装座3以及能够竖向升降且水平转动的支重驱动轮4；

支重驱动轮为整个装置提供动力驱动，其能够水平转动，适用于多种工况，方便调节行进方向，能够竖向升降方便适应爬升楼梯以及提升箱体；

升降万向驱动装置和箱体水平滑动连接能够在支重驱动轮悬空时，为支重驱动轮提供水平滑动的动力，或者在爬楼梯时，配合支重驱动轮的移动而调整箱体的位置，保证整个装置的重心稳定；

装置在平面上工作时，控制万向驱动装置使所有支重驱动轮与箱体之间的竖向距离保持一致，确保支重驱动轮之间的距离适中即可；

装置需要爬斜坡时，可根据斜坡斜度来调节各支重轮的位置与竖向高度，来保证箱体的水平稳定；

装置需要爬楼梯时，利用每个支重驱动轮均可多方向独立调节，改变各个支重轮的水平位置和竖向高度来适应楼梯的形状，并且支撑箱体爬升。

更具体地，本实施例中，箱体内设有水平滑轨5，升降万向驱动装置包括能够卡套在水平滑轨上水平滑动的水平滑套6，水平滑轨一侧设有与其平行的水平齿条7，升降万向驱动装置还包括能够与水平齿条啮合传动的水平驱动齿轮8，水平驱动齿轮由水平驱动电机9驱动转动，水平滑套与水平驱动电机均设置在安装座上；

滑轨、滑套可采用现有的直线模组，安装拆卸都很方便，成本也交低；齿轮齿条配合响应迅速，调节方便，结构稳定可靠，能够满足本技术方案的使用需求。

更具体地，箱体两侧分别设有一个水平滑轨，每个水平滑轨均连接有两个升降万向驱动装置，且分别设置在水平滑轨两侧；

同一侧设有多个升降万向驱动装置能够保证对箱体稳定支撑，同一侧的升降万向驱动装置使用同一个滑轨能够确保同一侧的两个升降万向驱动装置移动轨迹的平行度，能够提升部件利用效率，减少结构冗余，提高空间利用效率与集成度，减少设备本身的重量对动力的消耗，提高运输效率；同一水平滑轨上的两个升降万向驱动装置设置在两侧有利于各部件摆放布置，便于安装，有利于水平滑轨受力平衡。

更具体地，支重驱动轮连接有竖向滑杆10，安装座上设有一竖向螺杆11，竖向螺杆上螺纹连接有一竖向螺套12，竖向螺套与竖向滑杆通过转接座13连接，竖向滑杆与转接座转动连接，竖向螺杆上同轴连接有竖向被动齿轮14，安装座上设有竖向驱动电机15，竖向驱动电机连接有竖向主动齿轮16，竖向主动齿轮能够与竖向被动齿轮啮合传动；

螺杆螺套为现有常用的直线模组，结构紧凑，响应快速，调节精准，能够满足本技术方案所需的对支重驱动轮竖向调节的需求；螺套带动滑杆升降从而使支重驱动轮升降，以满足爬楼梯所需的位移需求。

更具体地，安装座上设有一竖向滑轨17，转接座上设有能够卡套在竖向滑轨上滑动的竖向滑套18；

滑轨滑套提供导向作用，确保转接座被螺杆驱动移动时，不会绕着螺杆转动，确保工作稳定性。

一种实施例，升降万向驱动装置还包括与安装座转动连接的转动套19，竖向滑杆插入转动套内与转动套竖向滑动连接，转动套同轴连接有旋转被动齿轮20，安装座上设有旋转驱动电机21，旋转驱动电机连接有旋转主动齿轮22，旋转主动齿轮能够与旋转被动齿轮啮合传动；

转动套与安装座转动连接的同时，又能够与竖向滑杆竖向滑动连接，其与竖向滑杆只能发生竖向的相对滑动而不能发生相对转动，旋转驱动电机驱动转动套转动即能够带动支重驱动轮转动调向；

旋转驱动电机、竖向驱动电机、水平驱动电机均安装在安装座上，使得整个结构更加紧凑，占用空间更小，安装更加方便，使用更加安全稳定。

更具体地，竖向滑杆上沿着轴向设有转动限位槽块23，转动限位槽块能够限制竖向滑杆与转动套之间的转动。

为了限制竖向滑杆与转动套之间的相对转动，设置了转动限位槽块，类似于平键结构，转动套内圈设有与之形状匹配的凹槽用于卡设转动限位槽块。

具体地，支重驱动轮由轮毂电机24驱动转动，轮毂电机设置在竖向滑杆下方；

轮毂电机结构紧凑，节省了大量的传传动与制动部件，减小了设备体积与重量，适合本技术方案的使用场景。

一种上述的能够爬楼梯的运输装置的爬楼梯的方法，其包括依序进行的：

与地面脱离的步骤；

重复爬楼梯的步骤；

与楼梯脱离的步骤；

支重驱动轮经过与地面脱离步骤后，所有支重驱动轮均脱离地面，底端顶抵在楼梯层面上；

支重驱动轮处在与楼梯脱离的步骤时，所有的支重驱动轮均处在楼梯层面的上方；

支重驱动轮经过与楼梯脱离的步骤后，所有支重驱动轮轮均与楼梯层面脱离，底端顶抵在楼梯顶面上；

在任意时刻均有至少三个支重驱动轮受力对箱体进行承重支撑；

本技术方案的装置共有四个支重驱动轮，为保证支撑稳定性，任意时刻至少需要三个支重驱动轮对箱体进行承重支撑；

需要爬升楼梯时，每次改变一个支重驱动轮的位置与高度，剩下的三个支重驱动轮呈“品”字型对箱体进行承重支撑，通过不停的改变支重轮的位置与高度，使得“品”字的形状、位置、以及高度发生改变，沿着楼梯逐渐上升前移，从而完成整个装置的爬楼梯过程。

其中，上述的与地面脱离的步骤包括以下依次进行的步骤：

A1、箱体移动，直至前侧的支重驱动轮靠近第一级楼梯；

A2、箱体右侧后方的支重驱动轮向前移动到左侧两个支重驱动轮的中间位置；

A3、移动箱体右侧前方的支重驱动轮，使其底端顶抵接触在第一楼梯面上，

A4、箱体左侧后方的支重驱动轮向前移动，直至移动到右侧两个支重驱动轮的中间位置，

A5、移动箱体左侧前方的支重驱动轮，使其底端顶抵接触在第二级楼梯面上，

A6、移动右侧后方的支重驱动轮至第一级楼梯面上，且使其处于左侧两个支重驱动轮的中间位置，

A7、移动右侧前方的支重驱动轮，使其底端顶抵在第三级楼梯面上，

A8、移动左侧后方的支重驱动轮至第二级楼梯面上，且使其处于右侧两个支重驱动轮的中间位置；

两侧的支重驱动轮交替移动，跨越前方更高一级楼梯，且每侧的支重驱动轮需要跨楼梯之前，需要先将同侧的另一个支重驱动轮移动至另一侧的两个支重驱动轮之间，确保支重驱动轮跨楼梯时，其他三个支重驱动轮形成一个稳定的“品”字型结构对箱体进行支撑，确保移动平稳进行；

支重驱动轮在承重受力状态下的水平移动可由轮毂电机驱动，支重驱动轮在悬空不承重的状态下的水平移动可由水平驱动电机驱动，支重驱动轮或箱体的竖向升降由竖向驱动电机驱动；

某一支重驱动轮移动至前方的楼梯面上，即支重驱动轮进行跨级作业时，具体过程如下：

竖向驱动电机驱动该支重驱动轮竖向上升使其底端不低于需要跨到的目标楼梯层面的高度，水平驱动电机驱动该支重驱动轮移动至需要跨到的目标楼梯层面的正上方，竖向驱动电机驱动该支重驱动轮竖向下降，直至其底端顶抵接触在需要跨到的目标楼梯层面的上表面。

其中，上述的重复爬楼梯的步骤包括以下依次进行的步骤：

B1、移动左侧前方的支重驱动轮，使其上移两级楼梯且底端顶抵在该级楼梯面上，

B2、移动右侧后方的支重驱动轮，使其上移两级楼梯且底端顶抵在该级楼梯面上，

B3、移动右侧前方的支重驱动轮，使其上移两级楼梯且底端顶抵在该级楼梯面上，

B4、移动左侧后方的支重驱动轮，使其上移两级楼梯且底端顶抵在该级楼梯面上，

B5、移动左侧前方的支重驱动轮，使其上移两级楼梯且底端顶抵在该级楼梯面上，

依次重复B2-B5步骤，直至最前方的支重驱动轮移动至，其底端顶抵在距离楼梯顶面一级的楼梯面上，并且另一侧的两个支重驱动轮均移动至底端顶抵在距离楼梯顶面两级的楼梯面上；

前一步骤再经过B1步骤后，四个支重驱动轮分别处在不同的楼梯层面上，

接着同侧的两个支重驱动轮交替支撑，交替爬升，每侧的两个支重驱动轮交替爬升后再进行另一侧的支重驱动轮的交替爬升，即B2-B5步骤，四个支重驱动轮均进行跨级爬升，可当做一个运动周期，重复动作，且在每个周期内均能够保证始终有不少于三个支重驱动轮对箱体进行支撑，保证爬楼梯时的稳定性。

最后，上述的与楼梯脱离的步骤包括以下依次进行的步骤：

C1、移动箱体最前方支重驱动轮另一侧前方的支重驱动轮，使其底端顶抵在楼梯顶面上，

C2、移动另一侧后方的支重驱动轮，使其底端顶抵在距离楼梯顶面一级的楼梯面上，

C3、移动同侧前方的支重驱动轮，使其底端顶抵在楼梯顶面上，

C4、移动另一侧后方的支重驱动轮，使其底端顶抵在楼梯顶面上，

C5、移动另一侧后方的支重驱动轮，使其底端顶抵在楼梯顶面上；

每个步骤中的“同侧”或“另一侧”均是以上一个步骤中进行移动的支重驱动轮为参照来进行指定的，

楼梯顶面可以是一段连续楼梯的最高处的平面，或者是方向不同的两段楼梯之间的连接平面，再或者是方向相同的两段楼梯之间的连接平面，装置的所有支重驱动轮移动至楼梯顶面后，可以按照实际路况，通过旋转驱动电机来调整支重驱动轮的水平方向，然后进行水平运动或依照上述的方法进行爬楼梯。

一种上述的能够爬楼梯的运输装置的爬楼梯的方法，在支重驱动轮移动过程中箱体对应移动，且保证箱体的重心铅垂线始终穿过承重的支重驱动轮的水平投影所形成的的闭合区域，且箱体底面始终处于水平状态；

支重驱动轮轮自身移动过程中，为了保证箱体的重心始终处在承重的支重驱动轮形成的承重区域内，水平驱动电机会根据支重驱动轮的位置实时调节各个支重驱动轮与箱体的相对位置；竖向驱动电机也能够根据支重驱动轮爬升楼梯的需求来对应的调节各个支重驱动轮的高度，保证箱体始终处在水平位置，使用更加稳定，方便可靠。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种能够爬楼梯的运输装置，其特征在于：包括箱体（1）以及设置在箱体上的多个升降万向驱动装置（2），所述升降万向驱动装置与箱体水平滑动连接，所述升降万向驱动装置包括安装座（3）以及能够竖向升降且水平转动的支重驱动轮（4）。

2.根据权利要求1所述的一种能够爬楼梯的运输装置，其特征在于：所述箱体内设有水平滑轨（5），所述升降万向驱动装置包括能够卡套在水平滑轨上水平滑动的水平滑套（6），所述水平滑轨一侧设有与其平行的水平齿条（7），所述升降万向驱动装置还包括能够与水平齿条啮合传动的水平驱动齿轮（8），所述水平驱动齿轮由水平驱动电机（9）驱动转动，所述水平滑套与水平驱动电机均设置在安装座上。

3.根据权利要求1所述的一种能够爬楼梯的运输装置，其特征在于：所述箱体两侧分别设有一个水平滑轨，每个水平滑轨均连接有两个升降万向驱动装置，且分别设置在水平滑轨两侧。

4.根据权利要求1所述的一种能够爬楼梯的运输装置，其特征在于：所述支重驱动轮连接有竖向滑杆（10），所述安装座上设有一竖向螺杆（11），所述竖向螺杆上螺纹连接有一竖向螺套（12），所述竖向螺套与竖向滑杆通过转接座（13）连接，所述竖向滑杆与转接座转动连接，所述竖向螺杆上同轴连接有竖向被动齿轮（14），所述安装座上设有竖向驱动电机（15），所述竖向驱动电机连接有竖向主动齿轮（16），所述竖向主动齿轮能够与竖向被动齿轮啮合传动。

5.根据权利要求4所述的一种能够爬楼梯的运输装置，其特征在于：所述安装座上设有一竖向滑轨（17），所述转接座上设有能够卡套在竖向滑轨上滑动的竖向滑套（18）。

6.根据权利要求4所述的一种能够爬楼梯的运输装置，其特征在于：所述升降万向驱动装置还包括与安装座转动连接的转动套（19），所述竖向滑杆插入转动套内与转动套竖向滑动连接，所述转动套同轴连接有旋转被动齿轮（20），所述安装座上设有旋转驱动电机（21），所述旋转驱动电机连接有旋转主动齿轮（22），所述旋转主动齿轮能够与旋转被动齿轮啮合传动。

7.根据权利要求6所述的一种能够爬楼梯的运输装置，其特征在于：所述竖向滑杆上沿着轴向设有转动限位槽块（23），所述转动限位槽块能够限制竖向滑杆与转动套之间的转动。

8.根据权利要求1所述的一种能够爬楼梯的运输装置，其特征在于：所述支重驱动轮由轮毂电机（24）驱动转动，所述轮毂电机设置在竖向滑杆下方。

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