一种机器人腿部动力系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种机器人腿部动力系统及其控制方法。腿部动力系统包括机身，用于承载所述控制单元以及连接腿模块；腿模块，用于完成动作；所述腿模块包括主腿和副腿；所述主腿用于承受所述机身与地面的作用力；所述副腿用于协同所述主腿提供转矩支撑所述机身。本发明专利技术所提供的机器人腿部动力系统通过筝型结构的主副腿，在不减弱结构稳定性的前提下，减轻了单腿重量与腿部运动惯量，保证最大程度上保证主腿的整体结构更加稳定，使各向力加载时主腿能维持整腿结构不发生形变或侧向偏倚，进而本系统对电机扭矩、耗电以及散热要求较低，可有效降低成本且易于制作，可广泛应用于智能仿生机器人创新应用领域。

A dynamic system of robot legs and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种机器人腿部动力系统及其控制方法
本专利技术涉及智能仿生机器人创新应用领域，尤其是一种机器人腿部动力系统及其控制方法。
技术介绍
名词解释：USART(UniversalSynchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter)是一个全双工通用同步/异步串行收发模块，该接口是一个高度灵活的串行通信设备。SPI(SerialPeripheralInterface)是串行外设接口的缩写，其为是一种高速的，全双工，同步的通信总线。CAN是控制器局域网络(ControllerAreaNetwork,CAN)的简称，是国际上应用最广泛的现场总线之一。光流(opticalflow)法是运动图像分析的重要方法，这种图像亮度模式的表观运动(apparentmotion)就是光流。足式机器人在非结构地形上具有比轮式和履带式机器人更强的适应能力和更高的机动性能。其中，四足机器人具有运动稳定和负载能力强等优点，在背负一定负载的同时能够快速、稳定地通过崎岖自然地形，因此，四足机器人在近十年获得了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人腿部动力系统，其特征在于，包括：/n机身，用于承载所述控制单元以及连接腿模块；/n腿模块，用于完成步态动作；/n所述腿模块包括主腿和副腿；/n所述主腿用于承受所述机身与地面的作用力；/n所述副腿用于协同所述主腿提供转矩支撑机身。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人腿部动力系统，其特征在于，包括：
机身，用于承载所述控制单元以及连接腿模块；
腿模块，用于完成步态动作；
所述腿模块包括主腿和副腿；
所述主腿用于承受所述机身与地面的作用力；
所述副腿用于协同所述主腿提供转矩支撑机身。


2.根据权利要求1所述的一种机器人腿部动力系统，其特征在于，所述主腿包括主腿电机、主腿主动轮、主腿转轴、主腿连接铝加工件、主腿小腿连杆和脚趾；所述副腿包括副腿电机、副腿主动轮、副腿从动轮、副腿转轴、副腿连接铝加工件、副腿大腿连杆和副腿小腿连杆。


3.一种机器人腿部动力控制系统，其特征在于，包括：决策模块和规则执行模块；
所述决策模块包括：
上层决策器，用于根据采集的环境信息提供运动决策；
环境信息采集模块，用于采集环境信息并上传至上层决策器；
所述规则执行模块包括：
步态生成器，用于根据所述运动决策生成运动指令；
执行驱动机，用于根据所述运动指令驱动动作单元完成动作；
遥控通讯设备，用于接收用户控制指令并发送至步态生成器；
数据记录模块，用于记录机器人运行状态参数及异常信息；
陀螺仪和加速度计，用于测量并发送机器人运行状态的角速度和加速度；
所述执行驱动机包括主腿执行驱动机和副腿执行驱动机。


4.根据权利要求3所述的一种机器人腿部动力控制系统，其特征在于，所述步态生成器通过USART接口与上层决策器连接；所述遥控通讯设备通过USART接口或无线通信模块与步态生成器连接；所述数据记录模块通过SPI接口与步态生成器连接；所述陀螺仪和加速度计通过CAN总线与步态生成器连接，所述执行驱动器通过CAN总线与步态生成器连接。


5.根据权利要求3所述的一种机器人腿部动力控制系统，其特征在于，所述环境信息采集模块包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨聚庆，钟文奇，潘志豪，杨少蒙，张汉锋，顾誉，郭静仪，徐克，郝欣悦，刘娇月，
申请(专利权)人：北京理工大学珠海学院，
类型：发明
国别省市：广东;44