[发明专利]十字龙门足式机器人测试平台

说明书

本发明实施例提供一种十字龙门足式机器人测试平台，用于检测足式机器人在不同状态下的步态参数，技术方案为：包括支撑保护装置、力传感器和控制器，所述支撑保护装置包括支撑机构和夹持机构，所述夹持机构用于固定机器人，所述力传感器固定连接于所述支撑机构，借以检测所述支撑机构受到的力信息，所述力传感器与所述控制器通讯连接。本发明的有益效果为：通过本发明的测试平台得到的数据信息，无需物理建模便可精准得到对机器人进行步态规划时所需的实时惯性力矩数据，减少机器人实际行走与规划不符甚至机器人无法行走的情况的发生，同时，本测试平台结构简单，操作方便，成本低，数据结果准确可靠。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种十字龙门足式机器人测试平台。

背景技术

相比于轮式机器人，足式仿生机器人对地形的适应力更强，能够代替人类在多种场合进行工作，然而，足式机器人因结构较为复杂，进行精确的力学建模较为困难，因力学建模不精确而导致实际机器人的行走状况与规划相差很远，甚至无法行走的情况时常发生，如何对其进行稳定、有效的行走规划及控制，一直是机器人科学界的一个难题，双足机器人行走控制中的一个重要难点在于行走过程中产生的扭矩容易使得双足机器人倾覆，从而导致重要元器件的损坏，为了避免这一点，现代的科学研究者们利用多种方法对双足机器人的运动轨迹进行规划，而无论是任何方法，都无可避免地要涉及到如何获得机器人在双腿摆动时对整体所施加的扭矩数据，传统的方法是通过物理建模进行估算，但双足机器人的硬件结构复杂导致对其进行物理建模的难度很大，费时费力且难以保证精度，从而使得到的扭矩数据有较大误差，以至于控制失效。

同时，现有技术中对足式机器人测试的测试平台搭建成本大，实验周期长，且耗费巨大的人力、物力和财力，如何构建一个既可以对足式机器人进行姿态校准、步态测试同时获得有效的机器人行走过程中的实时惯性力矩数据，又可以保证低成本、高安全性、便捷性的测试平台成为科研人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的问题是设计一个测试平台既可以对足式机器人进行姿态校准、步态测试，又可以无需物理建模就可以获得机器人在双腿摆动时对整体所施加的实时惯性力矩数据，并以此作为基础进行机器人的步态规划，从而减少实际机器人行走控制失败情况的发生。

为了解决现有技术中的上述问题，即为了获得机器人行走过程中对整体所施加的实时惯性力矩数据，本发明实施例提供了一种十字龙门足式机器人测试平台，包括本体、支撑保护装置、力传感器和控制器，其中，

所述支撑保护装置包括支撑机构和夹持机构，所述支撑机构和所述夹持机构安装于所述本体，所述夹持机构固定连接于所述支撑机构；

所述力传感器固定连接于所述支撑机构，借以检测所述支撑机构受到的力信息；

所述控制器包括信号接收模块和信号处理模块，所述信号接收模块与所述控制器通信连接，所述信号处理模块与所述控制器通信连接；

所述力传感器与所述控制器通讯连接。

在一些优选实例中所述支撑机构包括支撑架和平衡块，其中，

所述支撑架包括四个支架，所述四个支架能够放置于地面并向上支撑所述平衡块，所述四个支架垂直于地面；

所述平衡块包括两个互相垂直且轴对称的立方体块，所述立方体块固定连接于所述支撑架。

在一些优选实例中，所述四个支架均包括可相对滑动的第一伸缩端和第二伸缩端，所述支撑架还包括支脚，所述支脚的上端固定于所述支架的的第一伸缩端，所述平衡块放置于所述支架的第二伸缩端，所述支脚的下端包括至少三个支撑部，所述至少三个支撑部均匀布置在所述支撑架的第一伸缩段的周侧。

在一些优选实例中，所述四个支架环形均匀布置。

在一些优选实例中，所述平衡块为十字平衡块，所述十字平衡块中心设置有通孔。