随着快递行业的持续扩展,特别是在城市多层建筑等有楼梯环境的区域,楼梯运输的需求愈发凸显。在山地景区等特殊地形中,常规的物流运输设备无法有效应对复杂的楼梯和坡道。这些突显了爬楼梯运输机器人在建筑、特殊地形运输等领域的实际需求,同时也表明该技术在提升工作效率、减少劳动力需求及保障作业安全等方面具有广泛的应用前景。
本小组所研究的机器人为爬楼梯运输机器人,包括控制系统、动力系统、传动系统、轮式行驶系统、负载平台和车体框架。主要为了解决传统轮式运输工具无法有效应对楼梯和复杂地形的设计,提升了物资运输的效率与安全性。
变形轮为本设计的最大创新点,可在普通轮和三角轮之间自由转换,这一设计可应对不同地形(尤其是楼梯这种复杂地形)。与传统单一形态的轮子相比,能够更好地适应复杂多变的路况,克服了常规轮式运输工具在楼梯运输上的局限性。控制系统以高性能芯片为核心,结合智能传感系统,不仅能接收和处理内外部传感信息,还能利用控制算法实现对机器人活动范围、姿势、轨迹和动作时间的精确控制。这种融合提升了机器人的机动性、实用性和智能化水平,使其在面对复杂的楼梯环境和多变的外部条件时能做出灵活反应,区别于传统简单控制的运输设备。
从成本角度看,变形轮结构相对简单、成本低廉,机器人整体设计强调操作简单和维护成本低,这在经济上具有可行性。尤其是针对普通家庭和小型商户这些目标应用场景,考虑到他们无法承受大型运输设备的成本以及人工搬运成本的不断上升,该机器人的成本效益比具有优势。市场应用前景广阔。