[發明專利]支撐模塊及具有該支撐模塊的機器人

有效

• 申請號: 201210567624.2
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103171642B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 金柱亨;盧慶植;徐基弘
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司11286
• 代理人: 韓明星,魯恭誠

本申請要求于2011年12月23日在韓國知識產權局提交的第2011-0141530號韓國專利申請的權益，該申請的公開通過引用被包含于此。

技術領域

本發明的實施例涉及一種支撐機器人的負載的支撐模塊及具有該支撐模塊的機器人。

背景技術

與被固定的工業機械手臂或者使用輪子運動的機器人不同，對于有腿的機器人，地和機器人之間的關系在每一步都是變化的。通常，為了使有腿的機器人在不跌倒的情況下運動或者站立，機器人的質心需要位于通過機器人的腿與地的接觸點形成的支撐多邊形內，或者零力矩點需要位于所述支撐多邊形內。此外，由于根據當腳接觸地時的運動可能發生沖擊，并且機器人會由于這樣的沖擊而失去平衡，所以有效地控制所述沖擊并保持所述支撐多邊形是重要的。

傳統的有腿機器人具有各種結構的腳底，即，由可吸收沖擊的材料形成的面附著到一個平坦板（主要由高強度金屬形成）的結構和僅僅是多邊形（三角形或者四邊形）形狀的角突出的結構，并且腳底的形狀和材料根據各種行走運動而變化。在這些結構中，對于腳，僅僅是腳的角突出，可使用執行突出部分的長度改變的機構，或者傳感器可附著到腳，從而增加對于地表面的適應性并測量腳之間的力。

對于包括具有高強度的一個平坦板的腳，當腳接觸地表面時發生的沖擊直接傳遞到機器人的關節，從而降低了機器人的穩定性。如果腳由降低這樣的沖擊的材料形成，則機器人可甚至由于小振動而搖晃。此外，對于腳的結構，整個腳接觸地，支撐多邊形可能不通過小的突出部分形成，并且如果準備三點或者四點支撐的腳，以避免這樣的問題，則腳的支撐多邊形會具有過小的區域。

發明內容

因此，本發明一方面在于提供一種穩定地行走且具有改善的結構的機器人。

將在接下來的描述中部分闡述本發明另外的方面，其中一部分通過描述將是顯而易見的，或者可以通過本發明的實施而得知。

根據本發明的一方面，一種執行行走的機器人包括：主體部；至少一個腿部，連接到主體部，并可運動地支撐主體部；腳，與所述至少一個腿部的下端結合；至少一個支撐模塊，與腳的下端結合，其中，所述至少一個支撐模塊包括：第一剛性體，與腳的下端結合；空間形成體，與第一剛性體的至少一部分結合，并與第一剛性體的所述至少一部分一起形成空間部分；多個硬顆粒，位于空間部分內，當所述至少一個支撐模塊接觸地表面，并因此使空間部分的體積減小到預定值或者更小的值時，所述多個硬顆粒擁擠以形成支撐機器人的負載的第二剛性體。

空間形成體可由以下材料形成，所述材料在所述至少一個支撐模塊與地表面接觸的過程中能夠變形成與地表面的形狀對應的形狀，并且所述材料不沿著任何方向收縮或者膨脹。

空間部分的體積可在壓力沒有施加到所述至少一個支撐模塊的狀態下最大。

空氣間隙可形成在所述多個硬顆粒之間，隨著空間部分中的被空氣間隙占用的體積增大，用于形成第二剛性體的壓力可變得更大，隨著空間部分中的被空氣間隙占用的體積減小，用于形成第二剛性體的壓力可更小。

根據本發明的另一方面，一種用于支撐結構的支撐模塊包括：第一剛性體；空間形成體，與第一剛性體的至少一部分結合，并與第一剛性體的所述至少一部分一起形成空間部分；多個硬顆粒，位于空間部分內，當壓力施加到支撐模塊并因此使空間部分的體積減小到預定值或者更小的值時，所述多個硬顆粒擁擠以形成支撐所述結構的第二剛性體。

空間形成體可由不沿著任何方向收縮或者膨脹的材料形成。

空間部分的體積可在壓力沒有施加到支撐模塊的狀態下最大。

空氣間隙可形成在所述多個硬顆粒之間，空間部分中的被空氣間隙占用的體積可與形成第二剛性體的壓力成比例。

至少三個支撐模塊可與所述結構結合，以支撐所述結構，所述結構的質心可位于由所述至少三個支撐模塊形成的支撐多邊形內。

附圖說明

通過下面結合附圖對實施例進行的描述，本發明的這些和/或其他方面將會變得清楚和更易于理解，其中：

圖1是示出根據本發明的一個實施例的支撐模塊的視圖；

圖2A至圖2C是示出形成剛性體的支撐模塊的視圖；

圖3是示出與根據本發明的實施例的支撐模塊結合的機器人的視圖；

圖4A至圖4C是示出與機器人的腳結合的根據本發明的實施例的支撐模塊的視圖；

圖5是示出與機器人的手結合的根據本發明的實施例的支撐模塊的視圖；

圖6是示出支撐普通結構的根據本發明的實施例的支撐模塊的視圖。

具體實施方式