[实用新型]一种步行机器人的双足步行倾角检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及仿生机器人领域，尤其涉及一种步行机器人的双足步行倾角检测装置。

背景技术

仿人机器人是当今机器人技术最高级和尖端的体现。仿人机器人的核心技术和最具挑战的难点是双足步行的实现。自机器人技术发展的初期，双足步行就被认为是一项最高难度的挑战。目前，双足机器人在水平地面的步行技术已日趋成熟，但是在复杂环境中的运动一直是研究的热点，这其中环境信息的检测更是双足机器人步行的基础和关键技术。由于机器人自身无法实时检测斜面信息，斜面步行作为双足机器人在复杂环境中一种常见步行方式，目前主要采用离线步态规划的方式，严重制约了仿人机器人技术的发展。

在机器人领域，环境信息感知一般采用机器视觉或激光雷达方式，如日本产业技术综合研究所研制的HRP-3机器人和美国MobileRobots公司的Pioneer3机器人等。但是该方法存在诸多不足：1)需要给机器人另外配置视觉传感器或者激光传感器，使得机器人系统更加复杂，成本更高；2)视觉传感器和激光雷达测得的信息量大，效率低，实时性差；3)视觉传感和激光传感信息提取算法复杂且易受环境影响、抗干扰能力弱、精度差。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种低成本、高可靠性的步行机器人的双足步行倾角检测装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种步行机器人的双足步行倾角检测装置，所述步行机器人的双足包括脚一，脚二，摆动关节，回转关节；所述检测装置包括主控系统、位置传感器、力/力矩传感器、数据采集装置，所述主控系统分别连接位置传感器、数据采集装置，所述数据采集装置连接力/力矩传感器。

所述位置传感器为多个，分别设置于摆动关节和回转关节上。

所述位置传感器通过串口或CAN总线连接主控系统。

所述主控系统采用DSP数字信号处理器或者单片机中的一种。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

充分利用步行机器人的位置传感器，避免使用额外的检测装置，有效简化了机器人系统设计、降低了成本。

检测方法简单，易于实现，精度高，便于推广应用。

附图说明

图1是本实用新型所述的步行机器人的双足机构示意图。

图2a是本实用新型所述的步行机器人的双足从平地向斜面步行的一种过渡方式示意图。

图2b是本实用新型所述的步行机器人的双足从平地向斜面步行的另一种过渡方式示意图。

图3a是本实用新型所述的步行机器人的双足与平地之间的第一种接触状态示意图。

图3b是本实用新型所述的步行机器人的双足与平地之间的第二种接触状态示意图。

图3c是本实用新型所述的步行机器人的双足与平地之间的第三种接触状态示意图。

图3d是本实用新型所述的步行机器人的双足与平地之间的第四种接触状态示意图。

图4是本实用新型所述的检测装置电气框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。

实施例

如图1、图4所示。本实用新型步行机器人的双足步行倾角检测装置，该步行机器人的双足包括：脚一F₁，脚二F₂，摆动关节T₁、T₂、T₃、T₄，回转关节I₁、I₂，其中摆动关节T₁、T₂与摆动关节T₃、T₄的轴线相互平行，回转关节I₁、I₂的轴线与摆动关节T₁、T₂、T₃、T₄的轴线相互垂直。

如图4所示。该检测装置包括主控系统、位置传感器、力/力矩传感器、数据采集装置，所述主控系统分别连接位置传感器、数据采集装置，所述数据采集装置连接力/力矩传感器。

所述位置传感器为多个，分别设置于摆动关节T₁、T₂、T₃、T₄和回转关节I₁、I₂上。

所述位置传感器通过串口或CAN总线连接主控系统，以便于共享同一个主控系统。