[發明專利]掰手腕機器人和控制方法無效

申請號：	200680052786.5	申請日：	2006-03-21
公開（公告）號：	CN101370560A	公開（公告）日：	2009-02-18
發明（設計）人：	姜喆求	申請（專利權）人：	姜喆求
主分類號：	A63F9/00	分類號：	A63F9/00
代理公司：	北京德琦知識產權代理有限公司	代理人：	羅正云;宋志強
地址：	韓國***	國省代碼：	韓國;KR
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摘要：
搜索關鍵詞：	手腕機器人和控制方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及服務機器人或娛樂機器人，并且更具體地說，涉及模擬人類掰手腕的掰手腕機器人。?

背景技術

根據提供對抗參賽者的臂力的反作用力的裝置，常規掰手腕設備可以大致分成三種類型。第一種類型是利用彈簧力，而這種類型的典型實例有美國專利No.3,947,025，其中掰手腕訓練設備由如圖1a所示的具有可調節剛度的螺旋盤簧組成。這種類型的其它實例有美國專利：6,652,428；5,458,554；5,431,616；4,900,019；3,662,602；以及俄羅斯專利No.2,128,539。與這種類型類似的有中國專利2691654，在該專利中系統被裝載重量。?

第二種類型的掰手腕設備使用氣缸或液壓缸，從力的可操控性上來看，這種類型優于先前的彈簧類型，然而這種類型的弱點在于，系統因為用來生成氣壓或液壓的輔助設備而變得復雜而龐大，并且因此可能變得很昂貴。這種類型的典型發明有如圖1b所示的美國專利No.5,842,958和如圖1c所示的美國專利No.4,805,900。這種類型的一些其它發明有美國專利No.3,400,793；4,406,454；4,754,964；以及日本專利公開No.55-54969。?

第三種類型的掰手腕設備使用電動馬達而不是彈簧或氣缸/液壓缸以達到生成對抗用戶的抵抗力的目的，絕大多數的新近掰手腕設備都屬于這種類型。這種類型的典型發明有如圖1d所示的日本專利公開No.06-315544，其中轉矩馬達用于生成臂力，并且傳感器盤和光傳感器用于檢測臂速以防止將參賽者摔骨折。這種類型的另一實例為日本專利公開No.54-161436。?

然而，發明前述設備的目的是為了進行單一的掰手腕比賽或進行力量訓?練，其中，它們通常生成固定的力量等級(可以通過按鈕或其它裝置選擇力量等級)。如果參賽者具有比掰手腕設備更大的力量，那么他將獲勝，否則他將在比賽中失敗。因此，缺點在于，在若干次嘗試后，參賽者很快就會對這種掰手腕設備感到厭煩。?

發明內容

因此，本發明的主要目的是提供一種掰手腕機器人和控制方法，其不單一且不容易令人厭煩，尤其是，其在比賽的初期階段檢測用戶的最大臂力，每次都以用戶不能提前預測力量模式的方式自動或隨機生成不同的掰手腕場景，利用與機械臂的運動相關的反饋信號和與作用在機械臂上的轉矩相關的反饋信號來執行力反饋控制以實施該場景，從而使得用戶能夠獲得或強或弱的臂力而無需通過按鈕或任何其它裝置進行任何調整。?

本發明的另一目的是提供一種掰手腕機器人和控制方法，其通過用戶想要獲勝的意愿影響比賽獲勝的概率的方式來提高和保持掰手腕的樂趣。?

通過以下結合附圖對本發明示例性實施例的詳細描述，本發明的特性和優點將變得更加明顯。?

附圖說明

圖1a-1d是如現有技術所用的典型掰手腕設備的示圖。?

圖2a是根據本發明實施例的包括安裝環境的掰手腕機器人的透視圖。?

圖2b是根據本發明實施例的臂力生成機構的透視圖。?

圖2c是示出根據本發明實施例與轉接器相連的傾斜計的透視圖。?

圖3是根據本發明實施例的控制系統的框圖。?

圖4a是示出根據本發明實施例的掰手腕機器人的基本工作原理的示意圖。?

圖4b是示出根據本發明實施例的包括控制程序的力反饋控制原理的示意圖。?

圖5a示出根據本發明實施例的有關轉矩命令和實際轉矩的示例性曲線圖。?

圖5b示出根據本發明實施例的有關期望位置和經過位置反饋控制的實際位置的示例性曲線圖。?