一种用于直立行走的辅助平衡装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于直立行走的辅助平衡装置，所述辅助平衡装置包括行走足和铁磁性行走面；所述行走足顶部设置有与机器固定连接的连接装置，所述行走足内设置有电磁铁，所述电磁铁电连接磁铁控制器，所述磁铁控制器控制所述电磁铁得电或失电，相应地，所述行走足底部与所述铁磁性行走面吸合形成临时整体或脱离，所述铁磁性行走面的位置和倾斜角度任意设置。本发明专利技术不但能够保证机器稳定自由行走，而且结构简单，无需计算。

【技术实现步骤摘要】
一种用于直立行走的辅助平衡装置
本专利技术涉及平衡
，特别涉及一种用于直立行走的辅助平衡装置。
技术介绍
直立自动行走机器运动时的难点在于重心平衡。为了达到平衡，现有技术中采用的技术手段包括以下几种：1）机器各个轴关节之间通过数学模型计算，控制各轴运动协调配合达到平衡。此种方式虽然能够在一定程度上达到平衡，但前提是直立行走时机器重心必须在平衡所需范围之内，一旦轴动作超出范围，就会导致机器失去平衡而摔倒。因此，为了保证机器各运动部件之间协调配合，或采用非常复杂的软硬件设计；或采用增大机器行走足与接触面的面积，此种解决方式，也同时增大了机器的整体体积，进而缩小了机器的适用范围。2）为机器设置多个行走足，此时，虽然只要保证机器重心在多个行走足范围内即可达到平衡，简化了计算工作量，但机械结构难度增加，且使用受限。3）为机器设置轨道，此种方式，平衡易控制，但机器行走活动范围受限，且机械结构复杂。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种用于直立行走的辅助平衡装置，不但能够保证机器稳定自由行走，而且结构简单，无需计算。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种用于直立行走的辅助平衡装置，所述辅助平衡装置包括行走足和铁磁性行走面；所述行走足顶部设置有与机器固定连接的连接装置，所述行走足内设置有电磁铁，所述电磁铁电连接磁铁控制器，所述磁铁控制器控制所述电磁铁得电或失电，相应地，所述行走足底部与所述铁磁性行走面吸合形成临时整体或脱离，所述铁磁性行走面的位置和倾斜角度任意设置。所述行走足内以分组的形式设置多个所述电磁铁，且所述磁铁控制器分组控制所述电磁铁。所述行走足底部设置用于安装所述电磁铁的盲孔，所述电磁铁包括线圈骨架和线圈，所述线圈骨架采用条形结构，所述线圈骨架底部为吸引端，所述吸引端外漏在所述行走足底部，所述线圈骨架上套设所述线圈，所述线圈骨架的顶部和所述盲孔顶部之间设置有弹性装置。所述弹性装置包括弹簧和弹簧活塞。所述行走足内部设置有第一弧形弹簧板和第二弧形弹簧板，所述第一弧形弹簧板的开口朝上，所述第二弧形弹簧板的开口朝下，且与所述第一弧形弹簧板相切设置。所述行走足包括脚跟和脚掌，且所述脚跟和脚掌通过铰链固定连接。所述行走足由柔性材料或半柔性材料加工制成。所述铁磁性行走面采用钢板加工制成。所述行走足采用人类足部的形状。所述行走足内部设置有穿线孔道。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术通过在行走足内设置电磁铁，并配合设置铁磁性行走面，且铁磁性行走面的位置和倾斜角度可以根据需要任意设置，因此通过控制电磁铁得电与铁磁性行走面吸合，以及控制电磁铁失电与铁磁性行走面脱离，不但能够保证机器稳定自由行走，而且结构简单，无需计算。2、本专利技术由于在行走足内设置多组电磁铁，且分组控制电磁铁，因此能够有效起到平衡和缓冲效果。3、本专利技术由于具体设置行走足与电磁铁的配合关系，以及电磁铁的具体结构，并在电磁铁顶部设置弹性装置，因此能进一步起到平衡和缓冲效果。4、本专利技术的行走足采用柔性材料或半柔性材料加工制成，因此能够有效平衡机械误差，适应铁磁性行走面不规则，以及与铁磁性行走面吸合时形成更加牢固可靠的临时整体。本专利技术设计结构简单，成本低，且能保证机器重心平衡，站立稳定，行走自由，可以广泛应用于平衡
附图说明图1是本专利技术的用于直立行走的辅助平衡装置其中一个实施例的结构示意图；图2是图1的仰视图结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的进行详细的描述。如图1～2所示，本专利技术的用于直立行走的辅助平衡装置包括行走足1和铁磁性行走面（图中未示出）；行走足1顶部设置有与机器固定连接的连接装置，行走足1内设置有电磁铁2，电磁铁2电连接磁铁控制器，磁铁控制器控制电磁铁2得电，行走足1底部与铁磁性行走面吸合形成临时整体，磁铁控制器控制电磁铁2失电，行走足1与铁磁性行走面脱离，铁磁性行走面的位置和倾斜角度根据现场的实际需要或现场环境进行任意设置。在一个优选的实施例中，为了起到平衡和缓冲效果，行走足1内可以以分组的形式设置多个电磁铁2，且磁铁控制器分组控制电磁铁2，例如，当行走足1的前部和后部分别设置一组电磁铁2，即行走足1内设置两组电磁铁2时，当迈步时，磁铁控制器可以先控制行走足1前部的电磁铁2失电，与铁磁性行走面脱离，再控制行走足1后部的电磁铁2失电，与铁磁性行走面脱离，进而实现整个行走足1与铁磁性行走面脱离；当落步时，磁铁控制器可以先控制行走足1后部的电磁铁2得电，与铁磁性行走面吸合，再控制行走足1前部的电磁铁2得电，与铁磁性行走面吸合，进而实现整个行走足1与铁磁性行走面吸合；当行走足1内设置多组电磁铁2时，磁铁控制器对电磁铁2的控制方式与行走足1内设置两组电磁铁2的控制方式大体相同，故不再赘述。在一个优选的实施例中，为了进一步起到平衡和缓冲效果，行走足1底部设置用于安装电磁铁2的盲孔，电磁铁2包括线圈骨架21和线圈22，线圈骨架21采用条形结构，线圈骨架21底部为吸引端，吸引端外漏在行走足1底部，线圈骨架21上套设线圈22，线圈骨架21的顶部和盲孔顶部之间设置有弹性装置3，且使得线圈骨架21在承受作用力时可以在盲孔内上下移动，本实施例中，弹性装置3包括弹簧31和弹簧活塞32；为了实现整体布局简单、美观，行走足1内部设置有穿线孔道，可以用于电磁铁2和磁铁控制器之间信号线的布设。在一个优选的实施例中，为了进一步起到缓冲效果，并适应表面不规则的铁磁性行走面，行走足1内部设置有第一弧形弹簧板4和第二弧形弹簧板5，第一弧形弹簧板4的开口朝上，第二弧形弹簧板5的开口朝下，且与第一弧形弹簧板4相切设置。在一个优选的实施例中，为了使得行走足1前后能够有一定的相对活动量，行走足1包括脚跟11和脚掌12，且脚跟11和脚掌12通过铰链13固定连接。在一个优选的实施例中，为了模拟有生命物种，行走时的柔韧性，进而平衡机械误差，适应铁磁性行走面不规则，以及与铁磁性行走面吸合时形成更加牢固可靠的临时整体，行走足1由柔性材料或半柔性材料加工制成，例如橡胶材料。在一个优选的实施例中，行走足1的结构和形状不受限定，可以是人或动物足部的形状，也可以是简单的直板状，本实施例中，采用的是人类足部的形状。在一个优选的实施例中，铁磁性行走面可以采用钢板加工制成。下面结合具体实施例，说明本专利技术的用于直立行走的辅助平衡装置使用方法为：1、根据机器自身工作需求，为机器安装两个或多个行走足1，多个行走足1的使用方法或行走动作与两个行走足1大体相同，本实施例，以安装两个行走足1为例进行说明；2、根据机器工作环境以及工作需求，选择水平、竖直、顶部、倾斜安装设置铁磁性行走面，相应地，机器水平运动，竖直运动，倒立运动、倾斜运动；3、安装有两行走足1的机器放置在铁磁性行走面上，并控制两行走足1中的电磁铁2均得电与铁磁性行走面吸合，此时机器通过两行走足1与铁磁性行走面形成牢固的临时的整体，且使得机器稳定的站立，甚至倒立在铁磁性行走面上；行走时，随着机器在外部控制系统的控制下，其中一行走足1抬起的瞬间，磁铁控制器控制相应行走足1内的电磁铁2失电，使该行走足1脱离相应铁磁性行走面，该行走足1做完本次行走动作后，再次落到铁磁性行走面，该行走足1内的电磁铁2得电，使其和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于直立行走的辅助平衡装置，其特征在于：所述辅助平衡装置包括行走足和铁磁性行走面；所述行走足顶部设置有与机器固定连接的连接装置，所述行走足内设置有电磁铁，所述电磁铁电连接磁铁控制器，所述磁铁控制器控制所述电磁铁得电或失电，相应地，所述行走足底部与所述铁磁性行走面吸合形成临时整体或脱离，所述铁磁性行走面的位置和倾斜角度任意设置。

【技术特征摘要】
1.一种用于直立行走的辅助平衡装置，其特征在于：所述辅助平衡装置包括行走足和铁磁性行走面；所述行走足顶部设置有与机器固定连接的连接装置，所述行走足内设置有电磁铁，所述电磁铁电连接磁铁控制器，所述磁铁控制器控制所述电磁铁得电或失电，相应地，所述行走足底部与所述铁磁性行走面吸合形成临时整体或脱离，所述铁磁性行走面的位置和倾斜角度任意设置。2.如权利要求1所述一种用于直立行走的辅助平衡装置，其特征在于：所述行走足内以分组的形式设置多个所述电磁铁，且所述磁铁控制器分组控制所述电磁铁。3.如权利要求1所述一种用于直立行走的辅助平衡装置，其特征在于：所述行走足底部设置用于安装所述电磁铁的盲孔，所述电磁铁包括线圈骨架和线圈，所述线圈骨架采用条形结构，所述线圈骨架底部为吸引端，所述吸引端外漏在所述行走足底部，所述线圈骨架上套设所述线圈，所述线圈骨架的顶部和所述盲孔顶部之间设置有弹性装置。4.如权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宁，陈白珊，张志茹，
申请(专利权)人：唐山行者机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13