The invention discloses an adaptive electrically driven single-legged robot, which relates to the field of robot control. By setting a fuselage connecting plate, a thigh mechanism and a leg mechanism, the desired position and the actual position of the robot's leg rod are obtained after obtaining the desired position of the robot's leg rod and the actual position of the robot's leg rod. The leg rod moves from the actual position to the desired position and the foot force is used to calculate the torque required by the hip motor and the knee motor respectively. Finally, the torque required by the hip motor and the knee motor are input into the hip motor and the knee motor respectively, and the robot's thigh mechanism and the leg machine are controlled. Construct movement. The invention also discloses an adaptive control method for an electric-driven single-legged robot, which can realize the high load capacity of the robot by adopting the motion mode of the robot driven by a motor cooperating with a reducer, and the motion buffering ability of the robot is realized by the algorithm, thus improving the buffering ability of the robot.
【技术实现步骤摘要】
自适应的电驱动的单腿机器人及其控制方法
本专利技术涉及移动机器人控制领域,尤其涉及一种自适应的电驱动的单腿机器人及其控制方法。
技术介绍
近年来,随着移动机器人技术的成熟与发展,由于电驱动系统的移动机器人具有动态响应快、运行过程不产生噪声、不排放气体的特点,同时相比于液压系统的移动机器人具有体积小、质量轻的优势,所以电驱动系统的移动机器人具备较好的商业发展前景。目前,现有的电驱动系统的移动机器人大多采用电机直驱以及采用减速比小于10的减速器的驱动系统来控制力,这种电驱动移动机器人具有动态响应快的特点,并且在机器人跳跃、奔跑时能有效缓冲冲击。但是电机直驱的电驱动系统无法提供机器人理想的负载能力,为了获得高负载能力必须采用减速比大于50的减速器,现有的电驱动系统的运动控制算法无法在高减速比的情况下提供好的动态性能,也无法在机器人高速奔跑、跳跃时缓冲足端对地面的冲击。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种自适应的电驱动的单腿机器人及其控制方法,旨在解决现有技术中当机器人进行高速运动、跳跃以及重负载时,机器人足端与地面交互产生的冲击力急剧增大,会导致机器人零件受损的技术问题。为实现上述目的,本专利技术第一方面提供一种自适应的电驱动单腿机器人,该机器人包括:机身连接板、大腿机构以及小腿机构;所述大腿机构包括:髋关节电机、髋关节减速器、髋关节法兰以及大腿板;所述小腿机构包括:膝关节电机、膝关节减速器、凸轮、小腿驱动杆以及小腿杆;所述髋关节电机固定所述机身连接板上,输出端与所述髋关节减速器连接,所述髋关节减速器还与所述髋关节法兰连接,所述髋关节法兰与所述大腿板的一 ...
【技术保护点】
1.一种自适应的电驱动的单腿机器人,其特征在于,所述机器人包括:机身连接板、大腿机构以及小腿机构;所述大腿机构包括:髋关节电机、髋关节减速器、髋关节法兰以及大腿板;所述小腿机构包括:膝关节电机、膝关节减速器、凸轮、小腿驱动杆以及小腿杆;所述髋关节电机固定所述机身连接板上,输出端与所述髋关节减速器连接,所述髋关节减速器还与所述髋关节法兰连接,所述髋关节法兰与所述大腿板的一端连接;所述膝关节电机固定在所述髋关节法兰上,输出端与所述膝关节减速器连接,所述膝关节减速器与所述凸轮连接,所述凸轮还与所述小腿驱动杆的一端连接,所述小腿驱动杆的另一端与所述小腿杆的一端连接,所述小腿杆的一端还与所述大腿板的另一端连接。
【技术特征摘要】
1.一种自适应的电驱动的单腿机器人,其特征在于,所述机器人包括:机身连接板、大腿机构以及小腿机构;所述大腿机构包括:髋关节电机、髋关节减速器、髋关节法兰以及大腿板;所述小腿机构包括:膝关节电机、膝关节减速器、凸轮、小腿驱动杆以及小腿杆;所述髋关节电机固定所述机身连接板上,输出端与所述髋关节减速器连接,所述髋关节减速器还与所述髋关节法兰连接,所述髋关节法兰与所述大腿板的一端连接;所述膝关节电机固定在所述髋关节法兰上,输出端与所述膝关节减速器连接,所述膝关节减速器与所述凸轮连接,所述凸轮还与所述小腿驱动杆的一端连接,所述小腿驱动杆的另一端与所述小腿杆的一端连接,所述小腿杆的一端还与所述大腿板的另一端连接。2.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,所述髋关节电机的输出端与所述髋关节减速器的内转子通过键连接,所述髋关节减速器的外转子与所述髋关节法兰通过螺栓固定连接。3.根据权利要求2所述的机器人,其特征在于,所述大腿板的数量为两个,所述髋关节法兰与两个所述大腿板的一端通过螺栓固定连接。4.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,所述膝关节电机的输出端与所述膝关节减速器的内转子通过键连接,所述膝关节减速器的外转子与凸轮通过螺栓固定连接。5.根据权利要求4所述机器人,其特征在于,所述凸轮与所述小腿驱动杆的一端铰接,所述小腿驱动杆的另一端与所述小腿杆的一端铰接,所述小腿杆的一端还与所述大腿板的另一端铰接。6.一种自适应的电驱动的单腿机器人控制方法,用于控制如权利要求1~5任一项所述的自适应的电驱动的单腿机器人,其特征在于,所述方法包括:获取机器人的小腿杆期望位置,并根据所述机器人的髋关节电机当前转角...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙彩明,张爱东,金丙辰,
申请(专利权)人:香港中文大学深圳,
类型:发明
国别省市:广东,44
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