[发明专利]支撑模块及具有该支撑模块的机器人

说明书

本申请要求于2011年12月23日在韩国知识产权局提交的第2011-0141530号韩国专利申请的权益，该申请的公开通过引用被包含于此。

技术领域

本发明的实施例涉及一种支撑机器人的负载的支撑模块及具有该支撑模块的机器人。

背景技术

与被固定的工业机械手臂或者使用轮子运动的机器人不同，对于有腿的机器人，地和机器人之间的关系在每一步都是变化的。通常，为了使有腿的机器人在不跌倒的情况下运动或者站立，机器人的质心需要位于通过机器人的腿与地的接触点形成的支撑多边形内，或者零力矩点需要位于所述支撑多边形内。此外，由于根据当脚接触地时的运动可能发生冲击，并且机器人会由于这样的冲击而失去平衡，所以有效地控制所述冲击并保持所述支撑多边形是重要的。

传统的有腿机器人具有各种结构的脚底，即，由可吸收冲击的材料形成的面附着到一个平坦板（主要由高强度金属形成）的结构和仅仅是多边形（三角形或者四边形）形状的角突出的结构，并且脚底的形状和材料根据各种行走运动而变化。在这些结构中，对于脚，仅仅是脚的角突出，可使用执行突出部分的长度改变的机构，或者传感器可附着到脚，从而增加对于地表面的适应性并测量脚之间的力。

对于包括具有高强度的一个平坦板的脚，当脚接触地表面时发生的冲击直接传递到机器人的关节，从而降低了机器人的稳定性。如果脚由降低这样的冲击的材料形成，则机器人可甚至由于小振动而摇晃。此外，对于脚的结构，整个脚接触地，支撑多边形可能不通过小的突出部分形成，并且如果准备三点或者四点支撑的脚，以避免这样的问题，则脚的支撑多边形会具有过小的区域。

发明内容

因此，本发明一方面在于提供一种稳定地行走且具有改善的结构的机器人。

将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面，其中一部分通过描述将是显而易见的，或者可以通过本发明的实施而得知。

根据本发明的一方面，一种执行行走的机器人包括：主体部；至少一个腿部，连接到主体部，并可运动地支撑主体部；脚，与所述至少一个腿部的下端结合；至少一个支撑模块，与脚的下端结合，其中，所述至少一个支撑模块包括：第一刚性体，与脚的下端结合；空间形成体，与第一刚性体的至少一部分结合，并与第一刚性体的所述至少一部分一起形成空间部分；多个硬颗粒，位于空间部分内，当所述至少一个支撑模块接触地表面，并因此使空间部分的体积减小到预定值或者更小的值时，所述多个硬颗粒拥挤以形成支撑机器人的负载的第二刚性体。

空间形成体可由以下材料形成，所述材料在所述至少一个支撑模块与地表面接触的过程中能够变形成与地表面的形状对应的形状，并且所述材料不沿着任何方向收缩或者膨胀。

空间部分的体积可在压力没有施加到所述至少一个支撑模块的状态下最大。

空气间隙可形成在所述多个硬颗粒之间，随着空间部分中的被空气间隙占用的体积增大，用于形成第二刚性体的压力可变得更大，随着空间部分中的被空气间隙占用的体积减小，用于形成第二刚性体的压力可更小。

根据本发明的另一方面，一种用于支撑结构的支撑模块包括：第一刚性体；空间形成体，与第一刚性体的至少一部分结合，并与第一刚性体的所述至少一部分一起形成空间部分；多个硬颗粒，位于空间部分内，当压力施加到支撑模块并因此使空间部分的体积减小到预定值或者更小的值时，所述多个硬颗粒拥挤以形成支撑所述结构的第二刚性体。

空间形成体可由不沿着任何方向收缩或者膨胀的材料形成。

空间部分的体积可在压力没有施加到支撑模块的状态下最大。

空气间隙可形成在所述多个硬颗粒之间，空间部分中的被空气间隙占用的体积可与形成第二刚性体的压力成比例。

至少三个支撑模块可与所述结构结合，以支撑所述结构，所述结构的质心可位于由所述至少三个支撑模块形成的支撑多边形内。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面将会变得清楚和更易于理解，其中：

图1是示出根据本发明的一个实施例的支撑模块的视图；

图2A至图2C是示出形成刚性体的支撑模块的视图；

图3是示出与根据本发明的实施例的支撑模块结合的机器人的视图；

图4A至图4C是示出与机器人的脚结合的根据本发明的实施例的支撑模块的视图；

图5是示出与机器人的手结合的根据本发明的实施例的支撑模块的视图；

图6是示出支撑普通结构的根据本发明的实施例的支撑模块的视图。

具体实施方式