CN112478014A - 机器人脚底结构及机器人 - Google Patents

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CN112478014A
CN112478014A CN202011327020.1A CN202011327020A CN112478014A CN 112478014 A CN112478014 A CN 112478014A CN 202011327020 A CN202011327020 A CN 202011327020A CN 112478014 A CN112478014 A CN 112478014A
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China
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robot
pressure sensor
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film pressure
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冷晓琨
常琳
吴雨璁
白学林
柯真东
王松
何治成
黄贤贤
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Leju Shenzhen Robotics Co Ltd
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Leju Shenzhen Robotics Co Ltd
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/032Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid

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Abstract

本申请提供一种机器人脚底结构及机器人,涉及机器人技术领域。该机器人脚底结构包括:底板、顶板。底板的第一面用于与地面接触,底板远离地面的第二面通过固定件与顶板连接。顶板上设置有踝关节舵机以及至少一个薄膜压力传感器,踝关节舵机用于根据接收的控制指令,控制机器人的运行,薄膜压力传感器用于在机器人运行过程中检测压力信号。本方案中的机器人脚底结构通过集成薄膜压力传感器,可以使得在机器人运行的过程中,通过检测机器人脚底的压力信号,实现机器人落脚检测。由于所采用的薄膜压力传感器具有结构小型化,且易于集成的特性,使得机器人的落脚检测不再局限于大型机器人中,同样可实现落脚检测在小型化机器人中的应用。

Description

机器人脚底结构及机器人
技术领域
本申请涉及机器人技术领域,具体而言,涉及一种机器人脚底结构及机器人。
背景技术
足式机器人,其有着良好的自由度、动作灵活、自如、稳定。足式机器人是一种仿生类型的机器人,能够实现机器人的双足行走和相关动作。作为由机械控制的动态***,足式机器人包含了丰富的动力学特性。在未来的生产生活中,类人型足式机器人可以帮助人类解决很多问题比如驮物、抢险等一系列危险或繁重的工作。对于足式机器人在行走过程中落脚状态检测的研究,一定程度上能够辅助机器人更加平稳的行走。
现有的足式机器人落脚状态检测主要采用的是:将六维力传感器安装在踝关节的部位,在机器人足部落地时可检测到六维力传感器竖直(z)方向的受力大于一定阈值时,认为机器人足部已经触地。
但是,由于六维力传感器结构较大,且生产成本较高,导致其应用受到局限,难以应用到中小型机器人中。
发明内容
本申请的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种机器人脚底结构及机器人,以便于解决现有技术中存在的机器人落脚检测传感器结构较大,无法小型化,从而无法应用到小型机器人脚底结构中的问题。
为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种机器人脚底结构,包括:底板、顶板;
所述底板的第一面用于与地面接触,所述底板远离地面的第二面通过固定件与所述顶板连接;
所述顶板上设置有踝关节舵机以及至少一个薄膜压力传感器,所述踝关节舵机用于根据接收的控制指令,控制机器人的运行,所述薄膜压力传感器用于在所述机器人运行过程中检测压力信号。
可选地,所述顶板上还设置有数据采集板,每个所述薄膜压力传感器的一端均与所述数据采集板连接;所述底板上还设置有压力点;
每个所述薄膜压力传感器的另一端均固定设置在所述顶板的底部;
所述薄膜压力传感器的另一端在受压时接触所述压力点,并将检测的压力信号传输至所述数据采集板。
可选地,所述压力点和所述薄膜压力传感器之间设置有第一缓冲件。
可选地,所述机器人脚底结构还包括:第二缓冲件,所述第二缓冲件套接于所述固定件上;
所述顶板通过套接有所述第二缓冲件的固定件与所述底板固定连接。
可选地,所述机器人脚底结构还包括:至少一个第三缓冲件;
各所述第三缓冲件分别设置于所述底板和所述顶板之间的预设位置。
可选地,所述固定件包括:导向柱;
所述导向柱上开设有限位结构。
可选地,所述机器人脚底结构还包括:安装件;
所述数据采集板通过所述安装件安装于所述顶板上。
可选地,所述底板的第一面上开设有预设数量的凹槽。
可选地,所述第二缓冲件为缓冲橡胶圈,所述第三缓冲件为缓冲海绵。
第二方面,本申请实施例还提供了一种机器人,包括上述第一方面所述的机器人脚底结构以及处理器。
本申请的有益效果是:
本申请提供一种机器人脚底结构及机器人,该机器人脚底结构包括:底板、顶板。底板的第一面用于与地面接触,底板远离地面的第二面通过固定件与顶板连接。顶板上设置有踝关节舵机以及至少一个薄膜压力传感器,踝关节舵机用于根据接收的控制指令,控制机器人的运行,薄膜压力传感器用于在机器人运行过程中检测压力信号。本方案中的机器人脚底结构通过集成薄膜压力传感器,可以使得在机器人运行的过程中,通过检测机器人脚底的压力信号,实现机器人落脚检测。由于所采用的薄膜压力传感器具有结构小型化,且易于集成的特性,使得机器人的落脚检测不再局限于大型机器人中,通过在小型化机器人的尺寸较小的脚底结构中安装薄膜压力传感器,同样可实现落脚检测在小型化机器人中的应用。
其次,通过在薄膜压力传感器和压力点之间设置缓冲件、在底板和顶板之间,以及顶板的上部设置缓冲件,可以对顶板在上下运动的过程中起到缓冲作用,从而有效的防止薄膜压力传感器受到冲击,造成损坏,以延长薄膜压力传感器的使用寿命。
另外,通过设置导向柱,可以使得顶板沿着垂直方向运动,避免顶板在水平方向发生偏移,一方面,可以提高压力信号检测的准确性,另一方面可以保证机器人的平稳运行。
该机器人包括:上述的机器人脚底结构及处理器,处理器可通过发送控制指令至踝关节舵机,以控制机器人的运行,并根据薄膜压力传感器所采集的压力信号,实现机器人的落脚检测。由于所采用的薄膜压力传感器较小型化,从而使得可以在小型化的机器人中实现落脚检测。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种机器人脚底结构的示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种机器人脚底结构的示意图;
图3为本申请实施例提供的又一种机器人脚底结构的示意图;
图4为本申请实施例提供的一种机器人的装置示意图。
图标:
100-机器人脚底结构;
110-底板;
111-压力点;
112-凹槽;
113-安装件;
120-顶板;
130-固定件;
131-限位结构;
140-踝关节舵机;
150-薄膜压力传感器;
160-数据采集板;
170-第一缓冲件;
180-第二缓冲件;
190-第三缓冲件;
200-处理器;
300-机器人。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
首先,对本申请所涉及的相关背景技术进行简单说明:
现有的足式机器人落脚状态检测主要有两个常见的技术方案:第一:采用六维力传感器安装在踝关节的部位,在机器人足部落地时可检测到六维力传感器z方向的受力大于一定阈值时认为机器人足部已经触地。第二:采用多点压力传感器,采用应变片的结构检测足底多点压力数值,根据多点压力数值综合判断是否发生落脚。
但是,对于采用六维力传感器的方案而言,六维力传感器无法小型化,只能用于大型机器人,而无法用于中小型机器人,而且六维力传感器成本较高,难以被产品化应用。而基于应变片方式的落脚检测方式变形结构尺寸较大且粘贴需要手工操作,不利于大批量加工。也即,按照以上两种方案实现的落脚检测相关机构都需要较大的结构空间,难以用于中小型机器人中。
另外,现有的机器人脚底结构中所采用的缓冲器件为阻尼器,而阻尼器结构相对较大,从而也无法在中小型机器人中使用。
基于上述技术问题,本申请提供一种发明构思:在机器人脚底结构中使用小型结构的压力传感器,以实现机器人落脚检测。基于这种压力传感器结构的小型化和易于集成的特性,从而可实现落脚检测在小型机器人中的应用。另外,本申请采用缓冲海绵和缓冲橡胶圈作为缓冲器件,一定程度上缩小了缓冲器件的空间占用。
如下将通过多个具体实施例对本申请所提供的机器人脚底结构进行详细说明。
图1为本申请实施例提供的一种机器人脚底结构的示意图;如图1所示,该机器人脚底结构100可包括:底板110、顶板120。底板110的第一面用于与地面接触,底板110远离地面的第二面通过固定件130与顶板120连接。顶板120上设置有踝关节舵机140以及至少一个薄膜压力传感器(FSR,Force Sensing Resistor)150,踝关节舵机140用于根据接收的控制指令,控制机器人的运行,薄膜压力传感器150用于在机器人运行过程中检测压力信号。
通常,机器人会分为很多种类,例如:机械手臂、智能机器人或者双足步行机器人。本申请所提供的机器人脚底结构应用于具有步行能力的双足步行机器人。
双足步行机器人的结构类似于人类的双足,可以实现像人类一样行走。通常,双足步行机器人是使用模拟舵机代替人类关节,实现机器人的步态设计控制。使用舵机控制芯片控制各个关节的动作,从而实现了对步伐的大小、快慢、幅度的控制。
用铝合金或其他轻型高硬度材料来制作机器人的结构件,类似于人类的骨骼,从而来支撑机器人的整体。用轻型、有一定强度的材料(比如亚克力板)来制作机器人的顶板和底板,模拟人类的胯部和脚掌从而来支持机器人的行走与稳定。因为行走是多关节配合的动作,机器人能独立完成行走或其他任务。
可选地,本实施例中,底板110也即机器人的脚板,其还可以采用塑料件制成,以在机器人运行的过程中起到轻度减震的作用。
顶板120用于固定薄膜压力传感器(FSR传感器)150、以及其他相关器件。其中,顶板120可采用金属材料制成,以具有足够的稳定性,承载其他器件。
本实施例中,薄膜压力传感器150可以包括多个,如图1所示出的,可在顶板的两侧边缘分别设置两个薄膜压力传感器150。当然,实际应用中,对于薄膜压力传感器150的数量不做具体限制,可以根据机器人的尺寸大小,或者是机器人脚底结构的不同,进行合理的设置。
可选地,本实施例所采用的薄膜压力传感器150具有较小的结构,且易于集成,从而可以将其应用在尺寸较小的机器人脚底结构中,使得机器人落脚检测的实现不仅仅局限于大型机器人中,对于小型化机器人,也可以通过在机器人脚底结构中设置薄膜压力传感器150,从而实现小型化机器人的落脚检测。
需要说明的是,薄膜压力传感器150是一款重量轻,体积小,感测精度高,超薄型电阻式压力传感器。这款压力传感器是将施加在FSR传感器薄膜区域的压力转换成电阻值的变化,从而获得压力信息。压力越大,电阻越低。可以根据所检测到的电阻值的大小,确定机器人脚底的压力信息,从而判断机器人的落脚状态。
可选地,踝关节舵机140可以指用来代替机器人关节的部件,舵机的好坏决定了机器人行走的质量。可以通过控制踝关节舵机140的运转,从而驱动机器人运行。通常,可使用舵机控制芯片控制踝关节舵机140的动作。舵机控制芯片发送舵机控制指令给踝关节舵机140,踝关节舵机140在接收到控制指令后,可执行指令相关的动作,从而驱动机器人运行。
在机器人运行的过程中,机器人的脚底会与地面发生接触,通过薄膜压力传感器150,可以检测机器人在运行的过程中,所产生的压力信号。当机器人脚底在未落地前,也即处于悬空状态时,由于薄膜压力传感器150未受到任何挤压,故其检测的压力信号为0,而当机器人脚底逐渐落地的过程中,由于机器人脚底与地面的挤压,会使得薄膜压力传感器150受到压力,从而检测到一定的压力信号。
可选地,当机器人脚底与地面的接触面积越大时,一定程度上可以说明机器人站立越平稳,此时,薄膜压力传感器150检测到的压力信号也会越大,那么,可以通过薄膜压力传感器150所检测的压力信号的大小,判断机器人脚底是否平稳落地,从而实现机器人的落脚检测。
对于机器人落脚的检测,可以一定程度上辅助机器人进行平稳运行,尤其是在非平整路面上运行时,当通过薄膜压力传感器150检测的压力信号判断机器人脚底平稳落地后,再控制机器人执行下一步动作,可以有效保证机器人的平稳运行,避免了机器人在未稳定站立时立刻执行下一动作,导致机器人摔倒产生损坏等。
综上,本实施例所提供的机器人脚底结构,包括:底板、顶板。底板的第一面用于与地面接触,底板远离地面的第二面通过固定件与顶板连接。顶板上设置有踝关节舵机以及至少一个薄膜压力传感器,踝关节舵机用于根据接收的控制指令,控制机器人的运行,薄膜压力传感器用于在机器人运行过程中检测压力信号。本方案中的机器人脚底结构通过集成薄膜压力传感器,可以使得在机器人运行的过程中,通过检测机器人脚底的压力信号,实现机器人落脚检测。由于所采用的薄膜压力传感器具有结构小型化,且易于集成的特性,使得机器人的落脚检测不再局限于大型机器人中,通过在小型化机器人的尺寸较小的脚底结构中安装薄膜压力传感器,同样可实现落脚检测在小型化机器人中的应用。
图2为本申请实施例提供的另一种机器人脚底结构的示意图。可选地,如图1所示,顶板120上还设置有数据采集板160,每个薄膜压力传感器150的一端均与数据采集板160连接;如图2所示,底板110上还设置有压力点111;每个薄膜压力传感器150的另一端均固定设置在顶板120的底部;薄膜压力传感器150的另一端在受压时接触压力点111,并将检测的压力信号传输至数据采集板160。
在一些实施例中,每个薄膜压力传感器150的一端均连接在数据采集板160上,从而使得数据采集板160可以将每个薄膜压力传感器150所检测的压力信号进行收集,并发送至机器人的控制器或处理器等设备,以对所检测的压力信号进行分析处理。
而每个薄膜压力传感器150的另一端则均连接在顶板120的底部,其中,可通过粘贴的方式,将薄膜压力传感器150的另一端粘贴在顶板120的底部。
可选地,在底板110上,与每个薄膜压力传感器150的另一端所正对的位置处还分别设置有压力点111,其中,压力点111采用上突的结构,压力点111用于控制机器人的脚底在压力点111处检测压力,也即,当薄膜压力传感器150的另一端受到压力与位于底板110上的压力点111接触时,可检测到压力信号。而当薄膜压力传感器150上除与压力点111接触的其他部位受到压力时,则不会检测到压力信号。这样,可以有效避免不必要的误检测,仅根据所设置的有效的压力点的检测,实现压力信号的准确检测。
可选地,如图2所示,压力点111和薄膜压力传感器150之间设置有第一缓冲件170。其中,任意一个薄膜压力传感器150和其所对应的压力点111之间均设置有第一缓冲件170。可选地,第一缓冲件170可以采用缓冲罗杰斯海绵,其可以用于在薄膜压力传感器150受到冲击时起到缓冲作用,防止薄膜压力传感器150发生损坏,延长薄膜压力传感器150的使用寿命,同时还能起到一定的物理低通滤波作用。
需要说明的是,罗杰斯海绵可以在金属件与塑料件之间、塑料件与塑料件之间或者金属件与金属件之间安装使用,其由各种氯丁橡胶、泡棉以及硅胶材料制成,以起到降噪减震缓冲压力的作用。
当然,第一缓冲件170也可以不限于所列举的薄膜压力传感器150,还可以为橡胶缓冲器等其他缓冲件。
可选地,继续如图2所示,机器人脚底结构100还可包括:第二缓冲件180,第二缓冲件180套接于固定件130上;顶板120通过套接有第二缓冲件180的固定件130与底板110固定连接。
可选地,第二缓冲件180可以为缓冲橡胶圈,其可以套设于固定件130上,固定件130穿过顶板120,将顶板120固定连接在底板110上。在机器人运行的过程中,当机器人脚底落地时,顶板120会受到压力,从而将压力传递给薄膜压力传感器150,以进行压力信号的检测,而当机器人脚底再次脱离地面的过程中,顶板120会向上运动,而设置第二缓冲件180,可以在顶板120向上运动时,对顶板120起到一定的缓冲作用,从而对薄膜压力传感器150起到一定的保护作用。
需要说明的是,每个固定件130上均设置有第二缓冲件180,以对顶板120的四个边角的上部均具有缓冲作用。
可选地,机器人脚底结构100还可包括:至少一个第三缓冲件190;各第三缓冲件190分别设置于底板110和顶板120之间的预设位置。
在一些实施例中,还可在底板110和顶板120之间设置多个第三缓冲件190,多个第三缓冲件190可以均匀的分布于底板的四周,且靠近薄膜压力传感器150的位置。其中,第三缓冲件190可以和第一缓冲件170类似,均采用缓冲罗杰斯海绵。第三缓冲件190用于在顶板120受压向下运动的过程中起到一定的缓冲作用,避免顶板120受压过大,对薄膜压力传感器150造成较大的冲击,防止薄膜压力传感器150产生损坏。
由此,顶板120的顶部和底部分别通过设置的第二缓冲件180和第三缓冲件190进行运动缓冲,从而对薄膜压力传感器150在上下运动时进行缓冲,有效的防止了薄膜压力传感器150的损坏,从而增加了薄膜压力传感器150的使用寿命。
可选地,固定件130包括:导向柱;导向柱上开设有限位结构131。
在一些实施例中,用于固定底板110和顶板120的固定件130可以为导向柱,顶板120可以穿设于导向柱上,而导向柱的底部与底板110可进行固定,例如:焊接等,从而将底板110和顶板120进行固定。
可选地,采用导向柱作为固定件,一方面可将底板110和顶板120固定,另一方面,导向柱还可以用于导向顶板120沿着垂直方向运动,避免了顶板120在水平方向的晃动,以保证机器人脚底结构运行的稳定性。
可选地,导向柱的侧壁上还可开设有限位结构131,其中,限位结构131可以为凸起结构,以在顶板120沿着导向柱向下运动时,对顶板120起到抵挡作用。其中,限位结构131的设置高度可以根据顶板120向下所需运动的最大位置而定,以对顶板120向下运动的极限位置进行限定。
可选地,在上述实施例中,限位结构131为与导向柱一体的结构,其通过在导向柱上刻凿而形成,而在另一种形式下,限位结构131也可以为独立的结构,其可以是通过焊接或者粘贴的方式固定在导向柱侧壁上。并且,限位结构131的结构并无具体限制,只要能对顶板120起到一定的抵挡作用即可。
当然,固定件130也可以不限于导向柱,在一些实施例中,固定件130也可以包括:螺杆和螺纹,从而通过螺接的方式将底板110和顶板120固定连接。本申请对此不做具体限制。
可选地,机器人脚底结构100还包括:安装件113;数据采集板160通过安装件113安装于顶板120上。
在一些实施例中,安装件113可以为安装用塑胶柱,安装件113的一端与顶板120固定连接,其另一端与数据采集板160固定连接,从而将数据采集板160安装于顶板120上。
图3为本申请实施例提供的又一种机器人脚底结构的示意图。可选地,如图3所示,底板110的第一面上开设有预设数量的凹槽112。
一种可实现的方式中,可如图3中所示出的,在底板110的第一面的四角分别开设一个凹槽112。通过设置凹槽112,可在凹槽112中粘贴防滑件,从而在机器人运行过程中,起到防滑的作用。
可选地,也可在底板110的第一面的中间位置开设凹槽,或者将整个第一面均开设凹槽,以设置防滑件。其中,防滑件可以为防滑橡胶,或者是其他可以起到防滑作用的材料。
当然,也可以采用其他的防滑措施,例如,在进行底板110选材时,可以选择一面具有较好的防滑功能的材质。
综上,本实施例提供的机器人脚底结构,包括:底板、顶板。底板的第一面用于与地面接触,底板远离地面的第二面通过固定件与顶板连接。顶板上设置有踝关节舵机以及至少一个薄膜压力传感器,踝关节舵机用于根据接收的控制指令,控制机器人的运行,薄膜压力传感器用于在机器人运行过程中检测压力信号。本方案中的机器人脚底结构通过集成薄膜压力传感器,可以使得在机器人运行的过程中,通过检测机器人脚底的压力信号,实现机器人落脚检测。由于所采用的薄膜压力传感器具有结构小型化,且易于集成的特性,使得机器人的落脚检测不再局限于大型机器人中,通过在小型化机器人的尺寸较小的脚底结构中安装薄膜压力传感器,同样可实现落脚检测在小型化机器人中的应用。
其次,通过在薄膜压力传感器和压力点之间设置缓冲件、在底板和顶板之间,以及顶板的上部设置缓冲件,可以对顶板在上下运动的过程中起到缓冲作用,从而有效的防止薄膜压力传感器受到冲击,造成损坏,以延长薄膜压力传感器的使用寿命。
另外,通过设置导向柱,可以使得顶板沿着垂直方向运动,避免顶板在水平方向发生偏移,一方面,可以提高压力信号检测的准确性,另一方面可以保证机器人的平稳运行。
图4为本申请实施例提供的一种机器人的装置示意图,如图4所示,本实施例所提供的机器人300可包括上述的机器人脚底结构100以及处理器200。
其中,机器人脚底结构100中数据采集板160和踝关节舵机140可分别与处理器200连接。
处理器200可发送机器人运行控制指令至踝关节舵机140,以通过控制踝关节舵机140来控制机器人的运行,而在机器人运行过程中,例如,机器人脚底落地时,由于机器人脚底和地面之间相互挤压,使得机器人脚底结构的顶板120受到向下垂直方向的压力,而顶板120进一步施加压力至薄膜压力传感器150,薄膜压力传感器150受到压力后,薄膜压力传感器150与压力点111正对的一端会因挤压而与压力点111接触,从而获取压力信号,并将压力信号传输至数据采集板160。
可选地,数据采集板160会收集来自各个薄膜压力传感器150所检测的压力信号,并将所收集的压力信号上传至处理器200,以使得处理器200对各薄膜压力传感器150所检测的压力信号进行分析,以判断机器人的落脚状态。
在一种可实现的方式中,处理器200可根据预先设置的压力阈值,判断各薄膜压力传感器150所检测的压力信号是否满足压力阈值,当每个薄膜压力传感器150的压力信号均满足压力阈值时,则可认为机器人的脚底完全与地面接触,也即检测到机器人平稳落脚。从而可根据机器人的下一步运行操作,再次发送控制指令至踝关节舵机140,以控制机器人执行下一步的运行,同时,在运行过程中持续检测压力信号。
需要说明的是,本申请的方案核心点在于对集成有薄膜压力传感器150的机器人脚底结构100的说明,而对于如何通过薄膜压力传感器150所采集的压力信号进行落脚状态分析,不作为重点进行详细说明。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人脚底结构,其特征在于,包括:底板、顶板;
所述底板的第一面用于与地面接触,所述底板远离地面的第二面通过固定件与所述顶板连接;
所述顶板上设置有踝关节舵机以及至少一个薄膜压力传感器,所述踝关节舵机用于根据接收的控制指令,控制机器人的运行,所述薄膜压力传感器用于在所述机器人运行过程中检测压力信号。
2.根据权利要求1所述的机器人脚底结构,其特征在于,所述顶板上还设置有数据采集板,每个所述薄膜压力传感器的一端均与所述数据采集板连接;所述底板上还设置有压力点;
每个所述薄膜压力传感器的另一端均固定设置在所述顶板的底部;
所述薄膜压力传感器的另一端在受压时接触所述压力点,并将检测的压力信号传输至所述数据采集板。
3.根据权利要求2所述的机器人脚底结构,其特征在于,所述压力点和所述薄膜压力传感器之间设置有第一缓冲件。
4.根据权利要求1所述的机器人脚底结构,其特征在于,还包括:第二缓冲件,所述第二缓冲件套接于所述固定件上;
所述顶板通过套接有所述第二缓冲件的固定件与所述底板固定连接。
5.根据权利要求1所述的机器人脚底结构,其特征在于,还包括:至少一个第三缓冲件;
各所述第三缓冲件分别设置于所述底板和所述顶板之间的预设位置。
6.根据权利要求1所述的机器人脚底结构,其特征在于,所述固定件包括:导向柱;
所述导向柱上开设有限位结构。
7.根据权利要求2所述的机器人脚底结构,其特征在于,还包括:安装件;
所述数据采集板通过所述安装件安装于所述顶板上。
8.根据权利要求1所述的机器人脚底结构,其特征在于,所述底板的第一面上开设有预设数量的凹槽。
9.根据权利要求4或5所述的机器人脚底结构,其特征在于,所述第二缓冲件为缓冲橡胶圈,所述第三缓冲件为缓冲海绵。
10.一种机器人,其特征在于,包括权利要求1-9任一所述的机器人脚底结构以及处理器。
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