[發明專利]一種壓力測量系統、方法、足部結構、機器人及存儲介質

在審

• 申請號: 202110830582.6
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113601554A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 李漢平;汪文廣;丁宏鈺
• 申請（專利權）人: 深圳市優必選科技股份有限公司
• 主分類號: B25J19/02
• 分類號: B25J19/02;B25J19/00;B25J9/16
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 甘瑩

本申請適用于機器人技術領域，提供一種壓力測量系統、方法、足部結構、機器人及存儲介質，包括處理器、多個信號放大電路和多個薄膜壓力傳感器；多個薄膜壓力傳感器均勻分布于機器人的足底；薄膜壓力傳感器被配置為響應于施加至足底的壓力，改變自身的阻值；信號放大電路被配置為響應于對應的薄膜壓力傳感器的阻值變化，輸出相應的電壓信號至處理器；處理器被配置為根據每個信號放大器輸出的電壓信號，獲得對應的薄膜壓力傳感器的電導，根據多個薄膜壓力傳感器的電導的平均值和預設關聯關系，獲得足底的壓力大小，體積小，成本低，阻值變化范圍大，分辨率高，測量電路簡單可靠，提高了機器人的足底壓力的測量精度。

技術領域

本申請屬于機器人技術領域，尤其涉及一種壓力測量系統、方法、足部結構、機器人及存儲介質。

背景技術

機器人腳底的薄膜壓力傳感器可以有效測量機器人腳底的受力情況，用于準確判斷機器人的運動狀態(例如，站立、行走或跑動)，為機器人的姿態和運動控制提供參考數據，幫助機器人獲得優秀的運動控制性能。現有的六維力傳感器存在體積大，成本高等缺點，無法在小型機器人產品上進行應用；應變片式壓力傳感器，阻值變化范圍小，分辨率差，且測量電路復雜，難以適應寬應力范圍的應用。

發明內容

本申請實施例提供了一種壓力測量系統、方法、足部結構、機器人及存儲介質，以解決現有的六維力傳感器存在體積大，成本高等缺點，無法在小型機器人產品上進行應用；應變片式壓力傳感器，阻值變化范圍小，分辨率差，且測量電路復雜，難以適應寬應力范圍的應用的問題。

本申請實施例的第一方面提供一種壓力測量系統，包括處理器、多個信號放大電路和多個薄膜壓力傳感器；

所述處理器分別與所述多個信號放大電路電連接，每個所述信號放大電路與一個所述薄膜壓力傳感器對應電連接，所述多個薄膜壓力傳感器均勻分布于機器人的足底；

所述薄膜壓力傳感器被配置為響應于所述足底的壓力變化，改變自身的阻值；

所述信號放大電路被配置為響應于對應的薄膜壓力傳感器的阻值變化，輸出相應的電壓信號至所述處理器；

所述處理器具體被配置為：

根據每個所述信號放大器輸出的電壓信號，獲得對應的薄膜壓力傳感器的電導；

根據所述多個薄膜壓力傳感器的電導的平均值和預設關聯關系，獲得所述足底的壓力大小，所述預設關聯關系為所述足底的壓力大小與所述多個薄膜壓力傳感器的電導的平均值之間的關聯關系。

本申請實施例的第二方面提供一種足部結構，包括足底板、板卡以及如如本申請實施例的第一方面所述的壓力測量系統；

所述板卡設置于所述足底板，所述處理器和所述信號放大電路設置于所述板卡，所述多個薄膜壓力傳感器均勻分布于所述足底板，每個所述薄膜壓力傳感器通過一條排線與所述板卡電連接。

本申請實施例的第三方面提供一種機器人，包括多個如本申請實施例的第二方面所述的足部結構。

本申請實施例的第四方面提供一種壓力測量方法，基于如本申請實施例的第一方面所述的壓力測量系統實現，或者，基于如本申請實施例的第二方面所述的足部結構實現，或者，基于如本申請實施例的第三方面所述的機器人實現，所述方法包括：

根據每個所述信號放大器輸出的電壓信號，獲得對應的薄膜壓力傳感器的電導；

根據所述多個薄膜壓力傳感器的電導的平均值和預設關聯關系，獲得所述足底的壓力大小，所述預設關聯關系為所述足底的壓力大小與所述多個薄膜壓力傳感器的電導的平均值之間的關聯關系。

本申請實施例的第五方面提供一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如本申請實施例的第四方面所述壓力測量方法的步驟。