[發(fā)明專利]機(jī)器人足部和具有其的機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110963255.8
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113525549B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘志遠(yuǎn);薛震
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳鵬行智能研究有限公司
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 邵泳城

本發(fā)明一種機(jī)器人足部和具有其的機(jī)器人，包括：腳踝單元、安裝單元和腳墊，腳踝單元與安裝單元固定連接，安裝單元上設(shè)有多個傳感器和多個過孔，傳感器可選擇性的設(shè)置在對應(yīng)的過孔位置處，用于檢測足部的受力數(shù)據(jù)。腳墊為中空結(jié)構(gòu)且包括：固定部和接觸部，腳墊通過固定部連接于安裝單元和/或腳踝單元，接觸部為彈性件，接觸部的內(nèi)側(cè)和安裝單元的支撐件的外側(cè)正對設(shè)置并保持一定間隙。通過使用傳感器對應(yīng)的設(shè)置在安裝單元的過孔處，可對機(jī)器人足部的受力數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，從而機(jī)器人可對接觸面的情況進(jìn)行實時檢測判斷，可為機(jī)器人步態(tài)精準(zhǔn)、姿態(tài)預(yù)判、預(yù)警、避障和路徑規(guī)劃等提供優(yōu)化，從而可提升機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境的接觸面上的運動能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，尤其是涉及一種機(jī)器人足部和具有其的機(jī)器人。

背景技術(shù)

機(jī)器人被用于在復(fù)雜地形行走以完成巡航、運送物資等任務(wù)，非結(jié)構(gòu)化的地面環(huán)境使機(jī)器人足部與地面的接觸情況比較復(fù)雜，現(xiàn)有的機(jī)器人足底觸地感知機(jī)構(gòu)只能定性提供足底是否觸地的信息，但是對于復(fù)雜地面環(huán)境的分析還不能做到，不能實時監(jiān)測反饋足底著力點位置以及足底姿態(tài)，觸地力的大小和方向，機(jī)器人不能適應(yīng)復(fù)雜地面環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種機(jī)器人足部，該機(jī)器人足部可實時監(jiān)測足底姿態(tài)，從而分析接觸力的大小和方向，判斷地形情況，可適用于復(fù)雜地面環(huán)境。

本發(fā)明的另一個目的還在于提出一種機(jī)器人。

根據(jù)本發(fā)明實施例的機(jī)器人足部，包括：腳踝單元、安裝單元及腳墊；所述腳踝單元與所述安裝單元固定連接，所述安裝單元上設(shè)有多個傳感器和多個過孔，所述傳感器可選擇性的設(shè)置在對應(yīng)的所述過孔位置處，用于檢測足部的受力數(shù)據(jù)；所述腳墊為中空結(jié)構(gòu)且包括：固定部和接觸部，所述腳墊通過所述固定部連接于所述安裝單元和/或所述腳踝單元，所述接觸部為彈性件，所述接觸部的內(nèi)側(cè)和所述安裝單元的支撐件的外側(cè)正對設(shè)置并保持一定間隙。

根據(jù)本發(fā)明實施例的機(jī)器人足部，通過使用傳感器對應(yīng)的設(shè)置在安裝單元的過孔處，可對機(jī)器人足部的受力數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，從而機(jī)器人可對接觸面的情況進(jìn)行實時檢測判斷，機(jī)器人即可獲知接觸面的環(huán)境情況，可為機(jī)器人步態(tài)精準(zhǔn)、姿態(tài)預(yù)判、預(yù)警、避障和路徑規(guī)劃等提供優(yōu)化，從而可提升機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境的接觸面上的運動能力。

具體地，所述安裝單元包括底座和支撐座，所述傳感器固定于所述底座上，所述支撐座內(nèi)設(shè)置有收容空間，用于放置所述底座以及多個所述傳感器。

在一些實施例中，所述傳感器為力傳感器，每個所述力傳感器的探頭穿過所述安裝單元的所述支撐件上對應(yīng)的所述過孔并伸出所述安裝單元，當(dāng)所述接觸部受力并發(fā)生足夠的形變時，所述接觸部的內(nèi)側(cè)會觸碰所述支撐件的外側(cè)和/或所述至少一個力傳感器。

可選地，所述支撐座包括結(jié)構(gòu)為局部球面且中空的支撐件，所述局部球面的凸起方向為遠(yuǎn)離所述腳踝單元的方向，所述支撐件的局部球面上的任意一點所在的切面和所述安裝單元的連接面所在平面的夾角小于等于90度。

具體地，所述支撐座還包括環(huán)狀固定件，所述腳踝單元通過緊固件連接所述環(huán)狀固定件，將所述腳踝單元和所述安裝單元固定連接。

在一些實施例中，所述傳感器為紅外傳感器，每個所述紅外傳感器均設(shè)于所述支撐座內(nèi)，紅外傳感器的紅外線發(fā)射端選擇性的設(shè)于所述過孔位置處，紅外傳感器發(fā)送和接收的紅外線可穿過所述過孔。

具體地，所述足部的受力數(shù)據(jù)包括受力的大小、方向以及力作用在所述接觸部的時間。

在一些實施例中，所述腳墊的固定部上設(shè)置有卡扣，所述安裝單元和/或所述腳踝單元上設(shè)置有卡槽，所述卡扣與所述卡槽配合以將所述固定部扣接在所述安裝單元和/或所述腳踝單元上。

在一些實施例中，所述腳踝單元還設(shè)置有用于將所述傳感器的線束引出的過線孔。