【技术实现步骤摘要】
双足行走的传染病房护理机器人
本专利技术涉及一种机器人，特别是一种双足行走的传染病房护理机器人。
技术介绍
传染病房多模式作业护理机器人不仅可以减轻医生护士的工作量，而且不被感染。目前作业护理机器人大多是轮式机器人、履带式机器人，双足仿人护理型相对较少。双足仿人机器人作为机器人领域的一个重要分支，代表了机器人的尖端技术，是最适合人机协同频繁的护理工作的机器人类型。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种能够实现双足行走及远程问诊的双足行走的传染病房护理机器人。为了实现上述目的，本专利技术所设计的双足行走的传染病房护理机器人，它包括机器人控制计算机、运动调度器、躯干部件、机械臂部件、双足部件及头部部件，所述躯干部件包括上身姿态控制器和与上身姿态控制器电连接的体态关节模组，所述机械臂部件包括双手控制器和与双手控制器电连接的肩关节模组及手关节模组，所述双足部件上设有步态控制器，所述双足部件的每一足均包含与步态控制器电连接的髋关节模组、膝关节模组、踝关节模组；所述躯干部件与机...
【技术保护点】
1.一种双足行走的传染病房护理机器人，它包括机器人控制计算机、运动调度器、躯干部件、机械臂部件、双足部件及头部部件，其特征是所述躯干部件中包括上身姿态控制器和与上身姿态控制器电连接的体态关节模组，/n所述机械臂部件包括双手控制器和与双手控制器电连接的肩关节模组及手关节模组，/n所述双足部件上设有步态控制器，所述双足部件的每一足均包含与步态控制器电连接的髋关节模组、膝关节模组、踝关节模组；/n所述躯干部件与机械臂部件通过肩关节模组连接、所述双足部件与躯干部件通过髋关节模组连接，/n所述护理机器人采用双足行走的方式进行移动，在移动过程中，由双手控制器、上身姿态控制器及步态控制器...
【技术特征摘要】
1.一种双足行走的传染病房护理机器人，它包括机器人控制计算机、运动调度器、躯干部件、机械臂部件、双足部件及头部部件，其特征是所述躯干部件中包括上身姿态控制器和与上身姿态控制器电连接的体态关节模组，
所述机械臂部件包括双手控制器和与双手控制器电连接的肩关节模组及手关节模组，
所述双足部件上设有步态控制器，所述双足部件的每一足均包含与步态控制器电连接的髋关节模组、膝关节模组、踝关节模组；
所述躯干部件与机械臂部件通过肩关节模组连接、所述双足部件与躯干部件通过髋关节模组连接，
所述护理机器人采用双足行走的方式进行移动，在移动过程中，由双手控制器、上身姿态控制器及步态控制器分别控制护理机器人各关节模组中关节电机的控制力矩，
所述机器人控制计算机、运动调度器、双手控制器、上身姿态控制器及步态控制器采用CAN总线连接通信，所述运动调度器设置在各控制器与相应的关节模组之间；所述体态关节模组、肩关节模组、手关节模组、髋关节模组、膝关节模组及踝关节模组上均分别连接有关节传感器；
当护理机器人准备以双足行走方式前进时，首先依照有机器人计算机设定的机器人运动速度，控制器计算出实现该运动时各关节模块的关节控制力矩τ，并将机器人双足部件依照运动状态分为支撑护理机器人的支撑腿以及向前迈步的摆动腿，仿人护理机器人步行控制公式为：
式(1.1)中，M代表机器人的惯量矩阵，H代表哥氏力、离心力和重力的耦合项，并有：
τ＝[τA1；τG；τA2]；q＝[qA1；qG；qA2]；
其中qA1＝[q1q2…qn]T代表支撑腿的各关节参数，τA1＝[τ1τ2…τn]T为对应控制力矩，qG＝[qn+1qn+2…qn+m]T代表躯干部件及机械臂部件各关节参数，τG＝[τn+1τn+2…τn+m]T为对应控制力矩，qA2＝[qn+m+1qn+m+2…qn+m+k]T代表摆动腿的各关节参数，τA2＝[τn+m+1τn+m+2…τn+m+k]T为对应控制力矩，其中n、m、k分别代表支撑腿、躯干部件、摆动腿的关节参数数量；
完成对关节控制力矩τ的计算后，运动调度器接收到相应的τ值，并根据机器人的运动速度计算机器人的失衡度ρ，失衡度ρ的计算公式为：
式(1.2)中，xcom、zcom分别为质心的水平位置和高度，护理机器人质心的水平运动速度，其参考坐标为以支撑腿与地面接触点为原点的直角坐标系，g为重力加速度，sign代表符号函数；
运动调度器得到护理机器人当前状态的失衡度ρ后，根据失衡度ρ的参数值，运动调度器确定对不同关节模组的控制顺序，并依照顺序向各关节模组发送控制电压，控制关节模组中的关节电机依序按照计算得到的控制力矩进行输出，对机器人进行体态、步态和腿部角度的调整，这些调整导致机器人的位姿发生改变，关节传感器将发生改变后的机器人关节参数反馈给控制器，控制器根据反馈回来的关节参...
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