蛇形机器人地面特性检测装置制造方法及图纸

一种蛇形机器人地面特性检测装置，安装蛇头模块内，包括壳体（１）、压力传感器（３）、压杆（４）、触头（５），其特征在于：其中压力传感器（３）安装在壳体（１）内，压杆（４）活动安装在壳体（１）内部；触头（５）安在压杆（４）的底部；压力传感器（３）的输出信号与地面特性检测电路（２）电连接。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及机器人研究和工程领域，具体是一种蛇形机器人地面特性检测装置。
技术介绍
生物蛇在陆地上的运动模式很多，蛇在不同地面上的运动模式是不同的，蛇的这种行为方式是以地面特征的感知为基础的，同样，对于蛇形机器人的地面适应能力来说，地面特征的感知是一个关键因素。在目前已有的蛇形机器人中，地面特征的感知是通过测量关节的扭矩间接得到的，这种方法受关节结构、传感器安装位置、测量值转换等多方面因素的影响，只能定性地给出地面特性，不能定量地测量出地面特性，并且测量部分不独立，调试复杂。
技术实现思路
为了克服上述蛇形机器人运动方式不能自动变换的不足，本技术的目的是提供一种新的、独立的、测量参数多、调试简单的蛇形机器人地面特性检测装置。为了实现上述目的，本技术的技术方案是安装蛇头模块内，包括壳体、压力传感器、压杆、触头，其中压力传感器安装在壳体内，压杆活动安装在壳体内部；触头安在压杆的底部；压力传感器的输出信号与地面特性检测电路电连接；其中所述触头为下窄上宽结构；压力传感器安装在壳体内的顶部和两侧；所述地面特性检测电路由第一～三运算放大器和单片机组成，其中第一～三运算放大器输入信号来自压力传感器，输出信号分别至单片机的AD转换器。本技术具有如下有益效果由于本技术作为一个独立的机构，采用压力传感器直接测量地面的正压力和侧向摩擦力，可以定量地给出地面特性，测量参数多。检测装置调试简单、结构简单、集成度高、易于加工制造。另外，外壳的设计使检测装置与蛇形机器人安装方便。附图说明图1为本技术地面特性检测装置安装示意图。图2为本技术地面特性检测装置结构示意图。图3为本技术地面特性检测电路原理图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术作进一步详细说明。如图1、2所示，安装蛇头模块内，包括壳体1、压力传感器3、压杆4、触头5，其特征在于其中压力传感器3安装在壳体1内，压杆4活动安装在壳体1内部；其中触头5安在压杆4的底部；压力传感器3的输出信号与地面特性检测电路2电连接；触头5为下窄上宽结构；压力传感器3安装在壳体1内的顶部和两侧。如图3所示，所述地面特性检测电路2由第一～三运算放大器U3～U5(采用AD623芯片)和单片机U1(采用MB90F549芯片)组成，其中第一～三运算放大器U3～U5输入信号来自压力传感器，输出信号分别与至单片机U1的AD转换器，所述单片机U1再用其AD转换器的采样值计算出地面摩擦系数，进而计算出地面特征。本技术工作原理是所述地面特性检测电路安装在壳体1的顶部，其功能是将每个压力传感器输出信号(顶部、左侧、右侧信号)进行放大，然后将放大后的模拟信号通过单片机U1内的AD转换器转变成数字量，得到正压力和侧向摩擦力。由公式f＝u*F(F正压力，f摩擦力，u地面摩擦系数)求得地面摩擦系数。本技术工作时压杆4可以上下运动，与顶部的压力传感器接触3，测量地面的正压力，同时也可以左右移动，与两侧的压力传感器接触3，测量侧向力。本技术整体尺寸为15×15×15mm，所述压力传感器3为Honeywell公司生产，型号为FSL05N2C，尺寸为9.14×5.59×3.75mm。权利要求1.一种蛇形机器人地面特性检测装置，安装蛇头模块内，包括壳体(1)、压力传感器(3)、压杆(4)、触头(5)，其特征在于其中压力传感器(3)安装在壳体(1)内，压杆(4)活动安装在壳体(1)内部；触头(5)安在压杆(4)的底部；压力传感器(3)的输出信号与地面特性检测电路(2)电连接。2.按照权利要求1所述蛇形机器人地面特性检测装置，其特征在于触头(5)为下窄上宽结构。3.按照权利要求1所述蛇形机器人地面特性检测装置，其特征在于压力传感器(3)安装在壳体(1)内的顶部和两侧。4.按照权利要求1所述蛇形机器人地面特性检测装置，其特征在于所述地面特性检测电路由第一～三运算放大器(U3～U5)和单片机(U1)组成，其中第一～三运算放大器(U3～U5)输入信号来自压力传感器，输出信号分别至单片机(U1)的AD转换器。专利摘要本技术涉及机器人研究和工程领域，具体是一种蛇形机器人地面特性检测装置。它具安装蛇头模块内，包括壳体、压力传感器、压杆、触头，其中压力传感器安装在壳体内，压杆活动安装在壳体内部；触头安在压杆的底部；压力传感器的输出信号与地面特性检测电路电连接。本技术作为一个独立的机构，采用压力传感器直接测量地面的正压力和侧向摩擦力，可以定量地给出地面特性，测量参数多。检测装置调试简单、结构简单、集成度高、易于加工制造。另外，外壳的设计使检测装置与蛇形机器人安装方便。文档编号G01N33/24GK2636228SQ03238080公开日2004年8月25日 申请日期2003年9月4日 优先权日2003年9月4日专利技术者李斌, 马书根, 吕洋 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，马书根，吕洋，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：实用新型
国别省市：