手足一体化机器人的操控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种手足一体化机器人的操控装置。通过一体化装配模块通过多个总体参数将移动平台以及机械臂执行装配，形成一体化结构；再通过操控模块将一体化结构通过预设的气动驱动电路执行操控。该装置解决了传统机器人结构不紧凑，不能灵活的通过狭窄的非结构化空间，移动时负载较多，影响了机器人的续航能力，任务类型单一的问题，能够实现高机动性及全地形适应性以便适应于不同的任务环境；具有仿人类式机械手臂，使其可以完成不同的任务要求；此外，紧凑的手足一体化设计，可以让机器人可以在非结构化的狭窄环境中低功耗、灵活运动。

Manipulator for hand and foot integrated robot

The utility model relates to a control device for a hand and foot integrated robot. Through a number of general parameters will mobile platform and manipulator assembly through the integrated assembly module, forming an integrated structure; through the control module will be integrated structure through the preset pneumatic driving executive circuit control. The device solves the traditional robot structure is compact, not flexible by unstructured space narrow, load more moves, affect the robot endurance, task type is single, and can achieve a high mobility and terrain adaptability in order to adapt to different task environment; with imitation of human type mechanical arm, the you can achieve different task requirements; in addition, foot integrated design compact, can let the robot in unstructured environment can narrow low power consumption, flexible movement.

【技术实现步骤摘要】
手足一体化机器人的操控装置
本技术涉及机器人
，特别涉及一种手足一体化机器人的操控装置。
技术介绍
移动机器人“Mobipulator”车轮与机械手的一体化设计是一体化设计的雏形。“Uni-Rover”的子模块有应用这种思想，然而机械设计较为简单，机械外形主要为一个轮子与一个可操纵机构复合。国际上，“Theintegrateddesignofmanipulationandcombination”的设计理念主要在2009年IEEE国际会议论文IROS中有提及。(ShintaroMizunuma,KazuhiroMotomura&ShigeoHirose.DevelopmentoftheArm-WheelHybridRobot“Souki-II”(TotalSystemDesignandBasicComponents),St.Louis,USA:The2009IEEE/RSJInternationalConferenceonIntelligentRobotsandSystems,2009)，手臂轮混合机器人“Souki-II”是这种设计理念的体现。然而，其设计难度大，因为机械臂与轮体的比例问题，机械臂负载十分小，容易使得机器人主体倾覆。之后，也一直没有人想到更好的设计来解决这个问题。在此之后的研究，还有“RLMA”的研究[2]([2]YugangLiu&GuangjunLiu，MobileManipulationUsingTracksofaTrackedMobileRobot,St.Louis,USA:The2009IEEE/RSJInternationalConferenceonIntelligentRobotsandSystems,2009)。一个自重构履带式移动机器人“RLMA”具有多地形适应性，机器人“RLMA”是能够穿越障碍，适合于非结构化环境，且可以完成三种简单操纵模式。但是一体化程度仍不理想，并且履带式移动机构对于室内环境的实用性并不突出，而且增加了移动的负载。
技术实现思路
鉴于此，有必要针对传统技术存在的问题，提供了一种手足一体化机器人的操控装置，解决了传统机器人结构不紧凑，不能灵活的通过狭窄的非结构化空间，移动时负载较多，影响了机器人的续航能力，任务类型单一的问题，能够实现高机动性及全地形适应性以便适应于不同的任务环境；具有仿人类式机械手臂，使其可以完成不同的任务要求；此外，紧凑的手足一体化设计，可以让机器人可以在非结构化的狭窄环境中低功耗、灵活运动。为达到技术目的，提供一种手足一体化机器人的操控装置，所述装置包括：一体化装配模块，用于通过多个总体参数将移动平台以及机械臂执行装配，形成一体化结构；操控模块，用于将所述一体化结构通过预设的气动驱动电路执行操控。在其中一个实施例中，所述多个总体参数包括：所述手足一体化机器人的质量、体积以及整体功率。在其中一个实施例中，所述移动平台采用四个呈正方形排列的全向轮步进电机机构。在其中一个实施例中，所述机械臂包括末端机械手、基座、大臂、小臂以及手腕五个部分。在其中一个实施例中，所述大臂与所述基座间之间的运动形式为仰俯运动；所述基座自身的运动形式为旋转运动；所述大臂与所述小臂之间的运动形式为仰俯运动；所述手腕的腕部与所述小臂之间的运动形式为仰俯运动；所述手腕的腕部自身的运动形式为旋转运动。在其中一个实施例中，所述机械臂以六自由度手臂结构形式执行操作，所述机械臂通过舵机驱动实现控制操作。在其中一个实施例中，所述气动驱动电路包括：真空隔膜泵、微型开关阀、气动回路和吸盘；所述真空隔膜泵，用于产生气动回路中的负压；所述微型开关阀，用于消除气动回路中的负压；所述吸盘由压力传感器以及触觉传感器组成，所述压力传感器，用于检测气动回路中的负压值；所述触觉传感器，用于检测吸盘与壁面的接触状态。在其中一个实施例中，所述气动驱动电路，用于通过所述真空隔膜泵以及所述微型开关阀产生真空泵和开关阀的驱动信号，控制两吸盘足的吸附和释放操作。在其中一个实施例中，所述将所述一体化结构通过预设的气动驱动电路执行操控包括：通过预设的所述气动驱动电路执行多种模式操控，其中，所述多种模式包括：足直立态、轮足直立态、全向移动态以及挪动横行态。本技术提供的一种手足一体化机器人的操控装置。通过一体化装配模块使得多个总体参数将移动平台以及机械臂执行装配，形成一体化结构；再通过操控模块将一体化结构通过预设的气动驱动电路执行操控。该装置解决了传统机器人结构不紧凑，不能灵活的通过狭窄的非结构化空间，移动时负载较多，影响了机器人的续航能力，任务类型单一的问题，能够实现高机动性及全地形适应性以便适应于不同的任务环境；具有仿人类式机械手臂，使其可以完成不同的任务要求；此外，紧凑的手足一体化设计，可以让机器人可以在非结构化的狭窄环境中低功耗、灵活运动。附图说明图1为本技术一个实施例中的一种手足一体化机器人的操控装置的结构示意图；图2为本技术一个实施例中的一种手足一体化机器人的操控装置中的机械臂自由度示意图；图3为本技术第一个实施例中的一种手足一体化机器人的操控装置中足直立态示例图；图4为本技术第二个实施例中的一种手足一体化机器人的操控装置中轮足直立态示例图；图5为本技术第三个实施例中的一种手足一体化机器人的操控装置中全向移动态示例图；以及图6为本技术第四个实施例中的一种手足一体化机器人的操控装置中挪动横行态示例图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本技术手足一体化机器人的操控装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“置于”、“相连”、“连接”、“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。如图1所示，为一个实施例中的一种手足一体化机器人的操控装置的结构示意图。该手足一体化机器人的操控装置10包括：一体化装配模块200以及操控模块400。其中，一体化装配模块200用于通过多个总体参数将移动平台以及机械臂执行装配，形成一体化结构；操控模块400用于将一体化结构通过预设的气动驱动电路执行操控。本技术提供的一种手足一体化机器人的操控装置。通过一体化装配模块200通过多个总体参数将移动平台以及机械臂执行装配，形成一体化结构；再通过操控模块400将一体化结构通过预设的气动驱动电路执行操控。该装置解决了传统机器人结构不紧凑，不能灵活的通过狭窄的非结构化空间，移动时负载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手足一体化机器人的操控装置，其特征在于，所述装置包括：一体化装配模块，用于通过多个总体参数将移动平台以及机械臂执行装配，形成一体化结构；操控模块，用于将所述一体化结构通过预设的气动驱动电路执行操控。

【技术特征摘要】
1.一种手足一体化机器人的操控装置，其特征在于，所述装置包括：一体化装配模块，用于通过多个总体参数将移动平台以及机械臂执行装配，形成一体化结构；操控模块，用于将所述一体化结构通过预设的气动驱动电路执行操控。2.根据权利要求1所述的手足一体化机器人的操控装置，其特征在于，所述多个总体参数包括：所述手足一体化机器人的质量、体积以及整体功率。3.根据权利要求1所述的手足一体化机器人的操控装置，其特征在于，所述移动平台采用四个呈正方形排列的全向轮步进电机机构。4.根据权利要求1所述的手足一体化机器人的操控装置，其特征在于，所述机械臂包括末端机械手、基座、大臂、小臂以及手腕五个部分。5.根据权利要求4所述的手足一体化机器人的操控装置，其特征在于，所述大臂与所述基座间之间的运动形式为仰俯运动；所述基座自身的运动形式为旋转运动；所述大臂与所述小臂之间的运动形式为仰俯运动；所述手腕的腕部与所述小臂之间的运动形式为仰俯运动；所述手腕的腕部自身的运动形式为旋转运动。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫建东，张丹丹，徐茂程，焦泽昱，蔡颖婕，郝鑫奕，
申请(专利权)人：闫建东，徐茂程，张丹丹，焦泽昱，蔡颖婕，郝鑫奕，
类型：新型
国别省市：北京,11