[实用新型]一种新型足端力采集装置及应用其的四足机器人

说明书

本实用新型涉及机器人设备技术领域，公开了一种新型足端力采集装置及应用其的四足机器人。本实用新型提供的新型足端力采集装置，包括第一连杆、压力信号采集板、与第一连杆转动连接的第二连杆以及设于第一连杆和第二连杆内的气管，第二连杆端部固定设有弹性足垫，弹性足垫内设有气腔，气管一端与气腔连通，另一端与压力信号采集板连接。本实用新型设置压力信号采集板，并通过在足端内设气腔，气管跨过第一连杆和第二连杆构造的关节对气腔内的压力值进行采集，结构简洁成本低、可靠性高。

技术领域

本实用新型涉及机器人设备技术领域，尤其涉及了一种新型足端力采集装置及应用其的四足机器人。

背景技术

目前，四足机器人四条腿部的足端一般设有力传感器，然后通过线缆将力传感器采集到的电信号传递到主控板进行处理，在此过程中，线缆需要穿过第二连杆、膝关节、第一连杆直至主控板，电气结构较为复杂；传统的通过应变片或压力敏感型电阻或电容式的力传感器，在足端承受冲击力的时候，力传感器容易受到损坏，并且结构较为复杂；另一方面，电气线缆穿过第一连杆与第二连杆转动连接处（关节）的部分，由于膝关节工作过程中往复弯曲，此部分的电气线缆非常容易产生疲劳损坏。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种新型足端力采集装置，足端力采集方式简单，力信号的采集和传输不需要通过电气线缆，结构简单成本低，不易产生故障。

本实用新型的目的之二在于提供一种四足机器人，包括上述足端力采集装置，足端力采集方式简单，力信号的采集和传输不需要通过电气线缆，结构简单成本低，不易产生故障。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种新型足端力采集装置，包括第一连杆、压力信号采集板、与所述第一连杆转动连接的第二连杆和气管，所述第二连杆端部固定设有弹性足垫，所述弹性足垫设有气腔，所述气管一端与所述气腔连通，另一端与所述压力信号采集板连接；所述弹性足垫接触地面产生形变挤压所述气腔，所述压力信号采集板通过所述气管测得所述气腔内的压力值变化，实现对所述弹性足垫所受力的信号采集。

进一步地，根据气压变化，可得出所述弹性足垫所受的力。气腔可直接在原有的弹性足垫内设计，不需要增加额外的零部件，力采集结构和方式简洁可靠，成本低。

进一步地，所述第二连杆端部设有足垫安装座，所述弹性足垫固定设于所述足垫安装座上。弹性足垫与足垫安装座可提前安装在一起成为足端组件，此足端组件再固连到第二连杆上，从而方便安装、更换。

进一步地，所述气管沿着所述第一连杆和所述第二连杆布置，所述气管跨接所述第一连杆和所述第二连杆构成的旋转关节；所述压力信号采集板布置在所述第一连杆或与所述第一连杆连接的其他组件上。使用气管直接跨接旋转关节，避免了更容易疲劳损坏的电气线缆跨接旋转关节，提高了可靠性。将传感器上移到第一连杆内部后或进一步上移到别的组件后，传感器不受外部环境影响，降低了传感器发生故障的概率；并且不需要采用传统的电气线缆绕过关节，而是采用弹性的气管绕过关节，在关节往复转动过程中，不易疲劳损坏。

进一步地，所述气管和所述气腔是一体或分体结构；所述气管和所述气腔内可以填充气体或液体。气管和气腔内的填充物，可根据实际工作温度、被检测力的大小等情况做选择。

进一步地，所述足垫安装座内设有放置所述气管的走管槽。在足垫安装座内设置走管槽，方便气管与气腔连通，结构简单可靠。

进一步地，所述第一连杆上或所述第二连杆上具有放置所述气管的安装槽或安装空腔。第一连杆和第二连杆上的气管，容易随第二连杆相对第一连杆转动而摆动，多次往复摆动后，气管容易窜动，因此设置安装槽或安装空腔，对气管进行固定，并且结构简单可靠，集成度高。