一种机器人足端结构制造技术

本申请实施例公开了一种机器人足端结构，用于提高机器足触地感知的敏感度。本申请实施例包括：足端支架、弹性足底、压力传导室、软介质、感压片、顶压头和控制器；足端支架与弹性足底连接；控制器与感压片电连接；压力传导室固定于足端支架和弹性足底之间的空腔中；压力传导室上设置有软介质腔室、顶压头腔室和感压片腔室，软介质腔室、顶压头腔室和感压片腔室相通；软介质设于弹性足底和压力传导室形成的空腔中，软介质的一部分契合弹性足底的足底内侧，且另一部分契合压力传导室的软介质腔室；顶压头位于顶压头腔室中；感压片位于感压片腔室中；顶压头分别与软介质和感压片连接。顶压头分别与软介质和感压片连接。顶压头分别与软介质和感压片连接。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人足端结构


[0001]本申请实施例涉及机器足领域，尤其涉及一种机器人足端结构。

技术介绍

[0002]目前，随着工业化的发展，工业机器人技术逐渐成熟，然而作为行走机器人以及野外特种机器人，在不同类型的路面上行走过程中仍然存在很大困难，例如在沙地、石滩、沼泽、淤泥等恶劣环境中。适应各种陆地自然复杂环境的机器人是当今机器人研究领域最为前沿的课题之一。
[0003]足式机器人的足端形式主要有四种形式：平底形足端，圆柱形足端(含半圆柱足端)，球形足端(含半球形足端)及不规则足端(含仿生足端)。平底形足端优点在于与地面接触面积大、与地面接触良好且不容易打滑，不足之处是该足端为了适应不同的地形变化而保证良好接触，需要设计出灵活的足端与腿干的连接机构，大大增加了足式机器人的控制难度。圆柱形足端 (含半圆柱足端)与硬质地面接触时是一条线，与松软地面的接触类似于“车轮”，优点在于与地面接触能力较强、承载性能好，不足之处是容易打滑，不平稳。球形足端(含半球形足端)在与硬质地面相接触时是点接触，容易使得足式机器人的足端受到的摩擦力不够而打滑。不规则足端以仿生足端较为常见，根据生物界足
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腿式动物设计，优势在于在特定地面环境下有独特的推进能力，但刚性不规则足端局限性很大。
[0004]无论是哪一种足端形式，都需要在机器足行走过程中。对地面进行感知，以使得机器人终端能够分析地面数据与行走数据，但是由于机器足的形态不一，并且行走过程中机器足与地面接触不均匀，使得用于感知的压力传感器接收到的压力数据不准确，降低了机器足触地感知的敏感度。

技术实现思路

[0005]本申请实施例公开了一种机器人足端结构，以提高机器足触地感知的敏感度，包括：
[0006]足端支架、弹性足底、压力传导室、软介质、感压片、顶压头和控制器；
[0007]足端支架与弹性足底连接，弹性足底用于将足底形变传导至软介质；
[0008]控制器与感压片电连接；
[0009]压力传导室固定于足端支架和弹性足底之间的空腔中；
[0010]压力传导室上设置有软介质腔室、顶压头腔室和感压片腔室，软介质腔室、顶压头腔室和感压片腔室相通；
[0011]软介质设于弹性足底和压力传导室形成的空腔中，软介质的一部分契合弹性足底的足底内侧，且另一部分契合压力传导室的软介质腔室；
[0012]顶压头位于顶压头腔室中；
[0013]感压片位于感压片腔室中；
[0014]顶压头分别与软介质和感压片连接，顶压头用于将软介质传导的形变压力传输到
感压片上，感压片用于将软介质传导的形变压力转换为电信号传输到控制器上。
[0015]可选地，机器足还包括数据传输线缆，足端支架设置有走线管，数据传输线缆的一端与感压片电连接，另一端通过走线管与控制器电连接，数据传输线缆由于数据传输和/或电能传输。
[0016]可选地，软介质的一部分为半球体，另一部分为圆锥体，软介质的半球体用于契合弹性足底为半球体的内侧，软介质的圆锥体用于将弹性足底传导的形变压力集中传导至顶压头；
[0017]软介质腔室为倒圆锥状腔室，倒圆锥状腔室用于契合软介质的圆锥体部分。
[0018]可选地，弹性足底设置有限位环，限位环位于弹性足底内侧，压力传导室上设置有限位结构，限位结构位于压力传导室外侧，限位环与限位结构适配，限位环与限位结构用于将压力传导室固定于弹性足底中的空腔中。
[0019]可选地，弹性足底为可形变橡胶足底。
[0020]可选地，弹性足底为中空半球体，弹性足底外侧具有镂空孔，镂空孔用于增加弹性足底的摩擦力。
[0021]可选地，感压片为压电式压力传感器。
[0022]可选地，感压片为电阻式薄膜压力传感器。
[0023]可选地，软介质为热塑性橡胶软介质。
[0024]可选地，软介质为热塑性硅胶软介质。
[0025]从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
[0026]机器足的部件包括：足端支架、弹性足底、压力传导室、软介质、感压片、顶压头和控制器。其中，足端支架与弹性足底连接，足端支架与弹性足底连接，弹性足底用于将足底形变传导至软介质。控制器与感压片电连接，压力传导室固定于足端支架和弹性足底之间的空腔中。压力传导室上设置有有软介质腔室、顶压头腔室和感压片腔室，软介质腔室、顶压头腔室和感压片腔室相通。软介质与弹性足底和压力传导室接触，软介质的形状契合弹性足底的足底内侧，软介质的形状契合压力传导室的软介质腔室。顶压头位于顶压头腔室中，感压片位于感压片腔室中，顶压头分别与软介质和感压片连接，顶压头用于将软介质传导的形变压力传输到感压片上，感压片用于将软介质传导的形变压力转换为电信号传输到目标机器的控制器上。通过契合弹性足底的软介质感受弹性足底触地时产生的压力形变，将软介质承受的压力传输到顶压头中，再通过感压片进行压力与电信号的转换，完成机器足的触地感知，由于软介质契合与弹性足底，使得弹性足底的形变能够准确通过软介质传递到顶压头，再有顶压头传递到感压片，并最终由控制器接收并分析，提高了机器足触地感知的敏感度。
附图说明
[0027]图1为本申请实施例中用于机器人足端结构的一个实施例爆炸图；
[0028]图2为本申请实施例中用于机器人足端结构的一个实施例剖面图；
[0029]图3为本申请实施例中用于机器人足端结构的另一个实施例爆炸图；
[0030]图4为本申请实施例中用于机器人足端结构的另一个实施例剖面图。
具体实施方式
[0031]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0032]应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0033]还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0034]如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0035]另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人足端结构，其特征在于，包括：足端支架、弹性足底、压力传导室、软介质、感压片、顶压头和控制器；所述足端支架与所述弹性足底连接，所述弹性足底用于将足底形变传导至所述软介质；所述控制器与所述感压片电连接；所述压力传导室固定于所述足端支架和所述弹性足底之间的空腔中；所述压力传导室上设置有软介质腔室、顶压头腔室和感压片腔室，所述软介质腔室、所述顶压头腔室和所述感压片腔室相通；所述软介质设于所述弹性足底和所述压力传导室形成的空腔中，所述软介质的一部分契合所述弹性足底的足底内侧，且另一部分契合所述压力传导室的所述软介质腔室；所述顶压头位于所述顶压头腔室中；所述感压片位于所述感压片腔室中；所述顶压头分别与所述软介质和所述感压片连接，所述顶压头用于将所述软介质传导的形变压力传输到所述感压片上，所述感压片用于将所述软介质传导的形变压力转换为电信号传输到所述控制器上。2.根据权利要求1所述的机器人足端结构，其特征在于，所述机器足还包括数据传输线缆，所述足端支架设置有走线管，所述数据传输线缆的一端与所述感压片电连接，另一端通过所述走线管与所述控制器电连接，所述数据传输线缆由于数据传输和/或电能传输。3.根据权利要求1所述的机器人足端结构，其特征在于，所述软介质的一部分为半球体，另一部分为圆锥体，所述软介质的...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘志远，杨平，黑光军，杨宪辉，王佩，张雨田，张腾涛，
申请(专利权)人：深圳鹏行智能研究有限公司，
类型：新型
国别省市：