自動爬樓梯機器人平台AUTOMATIC STAIR-CLIMBING ROBOT PLATFORM

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

美國

專利申請案號

14/495,263

專利證號

US 9,527,213 B2

專利獲證名稱

自動爬樓梯機器人平台AUTOMATIC STAIR-CLIMBING ROBOT PLATFORM

專利所屬機關 (申請機關)

國立臺灣大學

獲證日期

2016/12/27

技術說明

一種由本體、旋轉盤、車輪組成之機電整合移動平台，可自行辨識樓梯並利用適當的轉盤旋轉控制使該移動平台自動攀爬樓梯。 機械結構包含： 本體:供人站立的地方 馬達:固定在本體下方共4顆，其中兩顆帶動輪子，另兩顆帶動旋轉盤。 直立式結構:固定在本體的前端，頂端有電池組、Kinect、IMU以及把手，工業電腦、緊急按鈕接固定在直立式結構上。 旋轉盤:在本體的兩側，由馬達帶動旋轉，使機器人可藉由轉動此轉盤達到爬樓梯的目的。 輪子:左右各三顆輪子固定在旋轉盤上，由馬達帶動鏈條再帶動輪子達到輪子同動的效果。 彈簧機構:用於連接本體跟旋轉盤，可使機器人有小幅度的前後擺動，用於實現體感控制的功能。 此機械結構特色在於可以使機器人同時可以在平坦地面移動也可實現爬樓梯之雙重功能。在平地時主要靠轉動輪子移動，爬樓梯時主要藉由轉動旋轉盤來達成目的。 方法：在觀測到樓梯後，機構可自主改變重心至適當位置，再旋轉轉盤爬樓梯。旋轉轉盤的控制參數可自動因觀測到樓梯之參數調整。 在平坦地面，機器人可以自動的移動(包括前後移動、左右轉彎及原地旋轉)，若有人在機器人上可以利用體感控制，控制機器人移動，爬樓梯時，機器人可以自主的藉由旋轉機器人左右兩側的旋轉盤上下樓梯。 An automatic erect stair climbing mobile robot is developed for indoor service applications. The design of high center of mass, tilt axis near ground, and the triangular wheel-legged structure enable the robot to climb stairs in a dynamic and self-balancing way. The wheel-legged mechanism also keeps the advantages of differential-wheeled mobile platforms when moving on flat ground, such as easy to control, saving power, and zero turning radius. The concept of the method of stair climbing locomotion is that the robot can rotate a pair of triangular module to climb up stairs and keep balance at the same time. The active wheels on the vertices of the triangular module can adjust the position of the robot to the stair steps and also help keeping balance of the robot and the rider.

備註

本部(收文號1100057959)同意該校110年9月16日校研發字第1100067275號函申請終止維護專利(台大)

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