[實(shí)用新型]一種足式仿生機(jī)器人姿態(tài)控制測(cè)試平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720066143.1
• 申請(qǐng)日: 2017-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN206426124U
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱雅光;陳龍;劉瓊;張奕;向兵;秦瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J19/00
• 分類號(hào): B25J19/00;G01D21/02;G01M99/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 陸萬壽

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于智能機(jī)器人測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種足式仿生機(jī)器人姿態(tài)控制測(cè)試平臺(tái)。

背景技術(shù)

近年來，隨著機(jī)器人、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、人工智能、傳感檢測(cè)等相關(guān)學(xué)科的不斷進(jìn)步，研究和開發(fā)在現(xiàn)有車輛難以到達(dá)的復(fù)雜地形環(huán)境下，攜帶有效載荷，自主完成長(zhǎng)途運(yùn)輸任務(wù)的高性能足式仿生機(jī)器人正在成為機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。然而，機(jī)器人在室外復(fù)雜環(huán)境下對(duì)于姿態(tài)測(cè)試是十分不便的，機(jī)器人在室外復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試時(shí)，需要反復(fù)的進(jìn)行各種姿態(tài)、穩(wěn)定性性能等試驗(yàn)，不但試驗(yàn)周期長(zhǎng)，且耗費(fèi)巨大的人力、物力、財(cái)力。同時(shí)，受到天氣、以及其它因素的影響。因此，在室內(nèi)建立足式仿生機(jī)器人姿態(tài)控制測(cè)試平臺(tái)對(duì)于試驗(yàn)?zāi)Ｐ途哂兄匾獞?yīng)用價(jià)值。本測(cè)試平臺(tái)可以自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器人位姿，利用多氣缸平臺(tái)動(dòng)態(tài)模擬各種地形環(huán)境，實(shí)時(shí)對(duì)機(jī)器人姿態(tài)測(cè)試以及穩(wěn)定性性能測(cè)試，并通過傳感器等裝置對(duì)整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)條件下的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行反饋，對(duì)機(jī)器人姿態(tài)控制、機(jī)械部分進(jìn)行完善，進(jìn)而對(duì)足式機(jī)器人真正獨(dú)立行走做準(zhǔn)備。本試驗(yàn)臺(tái)主要針對(duì)機(jī)器人姿態(tài)控制測(cè)試的問題，貫徹現(xiàn)代社會(huì)產(chǎn)品研發(fā)周期短、節(jié)約資源的理念，搭建足式仿生機(jī)器人姿態(tài)控制測(cè)試平臺(tái)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種足式仿生機(jī)器人姿態(tài)控制測(cè)試平臺(tái)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中缺少室內(nèi)機(jī)器人多姿態(tài)測(cè)試平臺(tái)引起的實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)、且耗費(fèi)巨大的人力、物力、財(cái)力，同時(shí)，容易受到天氣、以及其它因素的影響等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種足式仿生機(jī)器人姿態(tài)控制測(cè)試平臺(tái)，包括多氣缸平臺(tái)、支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)和底臺(tái)；多氣缸平臺(tái)和支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)均設(shè)置在底臺(tái)上；

多氣缸平臺(tái)為矩形，多氣缸平臺(tái)包括若干個(gè)矩形氣缸平臺(tái)，每個(gè)矩形氣缸平臺(tái)包括矩形臺(tái)面、球鉸機(jī)構(gòu)、氣缸、力傳感器和位移傳感器；若干個(gè)球鉸機(jī)構(gòu)安裝在矩形臺(tái)面的下表面，每個(gè)球鉸機(jī)構(gòu)上均安裝有氣缸，位移傳感器安裝在氣缸上，矩形臺(tái)面的下表面還安裝有力傳感器。

支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)包括支撐柱、導(dǎo)軌、支撐桿和夾持機(jī)構(gòu)；四個(gè)支撐柱分別垂直設(shè)置于底臺(tái)上表面的四個(gè)角上；導(dǎo)軌的個(gè)數(shù)為2，導(dǎo)軌固定設(shè)置在兩個(gè)支撐柱的頂端之間，且兩個(gè)導(dǎo)軌互相平行；兩個(gè)支撐桿設(shè)置在兩個(gè)導(dǎo)軌之間，且兩個(gè)支撐桿互相平行，支撐桿能夠沿導(dǎo)軌方向移動(dòng)；夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置在支撐桿上。

進(jìn)一步的，多氣缸平臺(tái)上鋪設(shè)有保護(hù)層，保護(hù)層為柔性材料；多氣缸平臺(tái)上還放置有測(cè)試機(jī)器人，測(cè)試機(jī)器人放置在保護(hù)層上。

進(jìn)一步的，測(cè)試機(jī)器人包括機(jī)械腿和機(jī)體，若干個(gè)機(jī)械腿圍繞機(jī)體設(shè)置；機(jī)械腿的端部設(shè)置有六維力傳感器和壓力傳感器；機(jī)身上設(shè)置有姿態(tài)傳感器。

進(jìn)一步的，夾持機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)環(huán)、柔性繩、夾持橫桿、夾持縱桿和滑塊；移動(dòng)環(huán)套設(shè)在支撐桿上，移動(dòng)環(huán)能夠在支撐桿上移動(dòng)；移動(dòng)環(huán)通過柔性繩與夾持橫桿連接，夾持橫桿的下表面開設(shè)有滑槽，滑槽內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)夾持縱桿，兩個(gè)夾持縱桿相對(duì)的兩個(gè)面上開設(shè)有滑塊導(dǎo)軌，滑塊導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)置有滑塊；兩個(gè)夾持縱桿的底端設(shè)置有滑塊檔桿，滑塊檔桿能夠擋住滑塊。

進(jìn)一步的，支撐桿的兩端均設(shè)置有滾輪；底臺(tái)的下表面設(shè)置有若干支撐腿。

進(jìn)一步的，多氣缸平臺(tái)連接有氣壓泵站。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有以下技術(shù)效果：

(1)本實(shí)用新型的測(cè)試平臺(tái)由多個(gè)矩形氣缸平臺(tái)組合而成，可以實(shí)時(shí)模擬不同地形環(huán)境，同時(shí)分析在不同地形環(huán)境下測(cè)試機(jī)器人的穩(wěn)定性能；同時(shí)模擬路面障礙，測(cè)試機(jī)器人躲避障礙和跨越障礙的性能，且不受天氣等外界環(huán)境影響。

(2)本實(shí)用新型的測(cè)試平臺(tái)在測(cè)試過程中通過支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)保護(hù)機(jī)器人，保護(hù)機(jī)構(gòu)防止測(cè)試機(jī)器人發(fā)生摔倒損壞的狀況，保護(hù)核心部件。

(3)本實(shí)用新型實(shí)時(shí)測(cè)量機(jī)器人在不同地形環(huán)境下的姿態(tài)和穩(wěn)定性能，實(shí)時(shí)測(cè)量機(jī)器人行走過程中的腳力，達(dá)到貫徹現(xiàn)代社會(huì)產(chǎn)品研發(fā)周期短、節(jié)約資源的理念。因此，搭建足式仿生機(jī)器人姿態(tài)控制測(cè)試平臺(tái)具有重要應(yīng)用價(jià)值。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型立體圖；

圖3本實(shí)用新型多氣缸平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本實(shí)用新型矩形氣缸平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本實(shí)用新型夾持裝置結(jié)構(gòu)圖。

其中：2、測(cè)試機(jī)器人；3、導(dǎo)軌；4、保護(hù)層；5、底臺(tái)；6、多氣缸平臺(tái)；7、球鉸機(jī)構(gòu)；8、位移傳感器；9、氣缸；10、滾輪；11、支撐腿；12、支撐桿；13、移動(dòng)環(huán)；14、柔性繩；15、夾持橫桿；17、夾持縱桿；18、滑塊檔桿；19、滑塊；20、支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)；21、矩形臺(tái)面；22、支撐柱。