[發明專利]仿生感應狗足結構及多維力測試方法

在審

• 申請號: 202310092483.1
• 申請日: 2023-01-18
• 公開（公告）號: CN116279899A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 李智軍;趙樹彌;夏海生;劉洋
• 申請（專利權）人: 合肥綜合性國家科學中心人工智能研究院（安徽省人工智能實驗室）
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032;G01L5/16
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 牛山

1.一種機器狗的仿生感應狗足結構，其特征在于，包括彈性足墊(1)、連接件(11)、周圍傳感器支撐件(2)、狗小腿(3)、拉壓傳感器(4)以及周圍傳感器(5)，所述彈性足墊(1)通過所述周圍傳感器支撐件(2)一端包裹，所述周圍傳感器(5)安裝在所述彈性足墊(1)和所述周圍傳感器支撐件(2)之間，所述連接件(11)連接于所述彈性足墊(1)內，所述連接件(11)穿過所述周圍傳感器支撐件(2)與所述拉壓傳感器(4)一端相連，所述拉壓傳感器(4)另一端與所述狗小腿相連；

所述周圍傳感器(5)感知水平面方向力，所述拉壓傳感器(4)感知垂直方向的拉力和壓力，采用分壓電路和差分電路分別對所述周圍傳感器(5)和所述拉壓傳感器(4)進行信息采集，結合水平位置分布信息和垂直方向信息，建立多維力函數關系，運用于機器狗四肢的運動控制。

2.根據權利要求1所述的機器狗的仿生感應狗足結構，其特征在于，所述周圍傳感器支撐件(2)固定在所述連接件(11)上，所述連接件(11)固定安裝在所述彈性足墊(1)上引出連接部分，所述周圍傳感器支撐件(2)與所述拉壓傳感器(4)無受力關系。

3.根據權利要求1所述的機器狗的仿生感應狗足結構，其特征在于，所述周圍傳感器支撐件(2)一端全包裹或半包裹或部分包裹所述彈性足墊(1)。

4.根據權利要求1所述的機器狗的仿生感應狗足結構，其特征在于，所述周圍傳感器(5)安裝在所述彈性足墊(1)和所述周圍傳感器支撐件(2)之間，且所述周圍傳感器(5)沿著所述彈性足墊(1)周圍分布；

當所述彈性足墊(1)受力發生彈性形變使得另外一側凸起，凸起部分能夠擠壓所述周圍傳感器(5)，所述彈性足墊(1)通過所述周圍傳感器(5)感知形變時水平面方向的力。

5.根據權利要求1所述的機器狗的仿生感應狗足結構，其特征在于，所述周圍傳感器(5)嵌入所述彈性足墊(1)或所述周圍傳感器支撐件(2)上，所述彈性足墊(1)通過所述周圍傳感器(5)感知形變的壓力。

6.根據權利要求1所述的機器狗的仿生感應狗足結構，其特征在于，所述拉壓傳感器(4)另一端與所述狗小腿相連，足底的所有受力均通過所述拉壓傳感器(4)向小腿傳遞。

7.根據權利要求1所述的機器狗的仿生感應狗足結構，其特征在于，所述拉壓傳感器(4)與所述狗小腿截面垂直。

8.根據權利要求1所述的機器狗的仿生感應狗足結構，其特征在于，所述連接件(11)與所述拉壓傳感器(4)截面垂直。

9.根據權利要求1-8任一項所述的機器狗的仿生感應狗足結構的多維力測試方法，其特征在于，具體步驟如下：

S1、采用分壓電路和差分電路分別對水平位置分布信息的所述周圍傳感器(5)和垂直方向信息的所述拉壓傳感器(4)進行信息采集，然后進行受力分析；

S2、根據所述周圍傳感器(5)位置，進行位置角度計算，建立水平方向上角度與力學的函數關系，力學函數關系可通過對傳感器量程的標定獲得，然后對所有所述周圍傳感器(5)進行初始化處理建立統一基準，對采集力的信息對比分析獲得該方向的受力信息，對所述拉壓傳感器(4)進行垂直方向的力學解析，結合水平位置分布信息和垂直方向信息，獲得多維力函數關系；

S3、多維力函數關系實時監測狗足的力學信息，為機器狗四肢的運動控制提供力學參數。