【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及機器人，具體涉及一種阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)及其控制方法。
技術(shù)介紹
1、輪足式機器人，也被稱為輪腿式機器人(wheel-legged?robot)，是一種結(jié)合了輪式和腿式機器人特點的機器人。輪式機器人在泥濘和崎嶇的路面上移動能力低，難以跨越障礙，足式移動機器人承載能力弱，在平坦路面上行走時還存在速度慢、效率低、行走不平穩(wěn)等問題。輪式和足式的結(jié)合，在某種程度上可以同時實現(xiàn)輪式效率高、速度快的優(yōu)點和足式對復(fù)雜地形適應(yīng)性好的優(yōu)點。現(xiàn)在市場上絕大多數(shù)足式移動機器人都不具有減震系統(tǒng)，往往靠輪子的材質(zhì)來減少沖擊，但是緩沖效果有限，也無法針對機器人的不同負(fù)載進(jìn)行阻尼調(diào)節(jié)，在機器人行走時運動軌跡不精確的同時還大大的降低電機的使用壽命。
2、針對市面上的輪足機器人減震不好的問題，專利申請公告號為cn112141236a、名稱為一種帶減震功能的輪足式機器人腿部系統(tǒng)提供了一種輪足式機器人腿部的緩沖系統(tǒng)，可以解決機器人輪式前進(jìn)時地面沖擊力大的問題，但緩沖結(jié)構(gòu)為被動控制的機械結(jié)構(gòu)，無法實現(xiàn)阻尼的調(diào)節(jié)，面對載重機器人無法滿足不同負(fù)載下的緩沖需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)提供了一種阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)及其控制方法，不但可以增加機器人輪式行走時的過障能力，也可減輕顛簸路面下行走的震蕩，減輕對關(guān)節(jié)電機的損害。
2、本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：
3、一種阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)，包括大腿、小腿、連桿、可調(diào)式阻尼器、輪足及輪邊電機；
5、進(jìn)一步地，所述可調(diào)式阻尼器包括主油腔、側(cè)油腔、儲能彈簧、t型推桿、底座、錐型閥體及驅(qū)動電機；
6、所述t型推桿水平部與主油腔內(nèi)壁面滑動配合，將主油腔內(nèi)分為上油腔、下油腔；所述t型推桿豎直部底端固定在底座上，所述儲能彈簧套設(shè)在t型推桿豎直部外，壓裝在主油腔底面與底座上表面之間；所述測油腔設(shè)置在主油腔側(cè)面，所述測油腔通過設(shè)置在內(nèi)部的分隔板分為側(cè)上油腔、側(cè)下油腔，所述側(cè)上油腔、側(cè)下油腔分別與上油腔、下油腔連通；所述分隔板上設(shè)有錐形通孔，錐形通孔小徑端朝下，用于與所述錐型閥體配合；所述驅(qū)動電機驅(qū)動錐型閥體上下運動，調(diào)節(jié)錐型閥體與錐形通孔之間的開度大小。
7、進(jìn)一步地，所述主油腔包括油腔上蓋、油腔下蓋及主油腔腔體；
8、所述油腔上蓋、油腔下蓋分別封裝在主油腔腔體的上、下兩端，所述油腔下蓋設(shè)有限位環(huán)，限位環(huán)包括內(nèi)環(huán)和外環(huán)，用于將儲能彈簧一端限位在內(nèi)環(huán)、外環(huán)之間，同時限位環(huán)下端面與底座上表面接觸對t型推桿限位。
9、一種阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)控制方法，用于控制上述的機器人腿足系統(tǒng)，通過控制錐型閥體與錐形通孔之間的開度大小進(jìn)行阻尼調(diào)節(jié)，使腿足系統(tǒng)自適應(yīng)工況；可調(diào)式阻尼器鎖止時，腿足系統(tǒng)處于全鋼性狀態(tài)。
10、進(jìn)一步地，開度大小控制方法為：
11、機器人啟動行走前，根據(jù)機器人負(fù)載情況、地圖構(gòu)建路況預(yù)測情況、機器人啟動步態(tài)情況及機器人步態(tài)預(yù)測情況，完成驅(qū)動電機對錐型閥體的主動控制；機器人行走過程中，根據(jù)負(fù)載實時變化反饋、路面真實情況反饋、步態(tài)實時變化情況反饋及路線規(guī)劃路面情況預(yù)測，實時調(diào)整錐型閥體與錐形通孔之間的開度大小的開度，以適應(yīng)機器人腿足系統(tǒng)的步態(tài)變化。
12、進(jìn)一步地，負(fù)載增大時，可調(diào)式阻尼器阻尼系數(shù)增大；負(fù)載減輕時，可調(diào)式阻尼器阻尼系數(shù)自動等比例減小。
13、有益效果：
14、1、針對現(xiàn)有市面上足式機器人腿部緩沖結(jié)構(gòu)效果不好的問題，本專利技術(shù)提供了一種阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)及其控制方法，不但可以增加機器人輪式行走時的過障能力，也可減輕顛簸路面下行走的震蕩，減輕對關(guān)節(jié)電機的損害。
15、其次，本專利技術(shù)提供的可調(diào)阻尼器可以進(jìn)行鎖止，以便在特定情況下使腿足系統(tǒng)達(dá)到全鋼性狀態(tài)。
16、2、針對現(xiàn)有機器人腿足緩沖阻尼不可調(diào)問題，本專利技術(shù)提供的機器人腿足系統(tǒng)加裝液壓式可調(diào)阻尼器，可根據(jù)機器人路況、步態(tài)及負(fù)載大小進(jìn)行阻尼調(diào)節(jié)，這種可調(diào)性使得腿足系統(tǒng)能夠更好地控制振動、擺動或其他形式的動態(tài)響應(yīng)，從而幫助控制系統(tǒng)更好地適應(yīng)不同的工作條件，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應(yīng)性。
17、3、本專利技術(shù)腿足系統(tǒng)的儲能彈簧具有彈性儲能功能，可在足端離地時起助推作用。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)，其特征在于，包括大腿、小腿、連桿、可調(diào)式阻尼器、輪足及輪邊電機；
2.如權(quán)利要求1所述的阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)，其特征在于，所述可調(diào)式阻尼器包括主油腔、側(cè)油腔、儲能彈簧、T型推桿、底座、錐型閥體及驅(qū)動電機；
3.如權(quán)利要求2所述的阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)，其特征在于，所述主油腔包括油腔上蓋、油腔下蓋及主油腔腔體；
4.一種阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)控制方法，其特征在于，用于控制如權(quán)利要求2所述的機器人腿足系統(tǒng)，通過控制錐型閥體與錐形通孔之間的開度大小進(jìn)行阻尼調(diào)節(jié)，使腿足系統(tǒng)自適應(yīng)工況；可調(diào)式阻尼器鎖止時，腿足系統(tǒng)處于全鋼性狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)控制方法，其特征在于，開度大小控制方法為：
6.如權(quán)利要求4或5所述的阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)控制方法，其特征在于，負(fù)載增大時，可調(diào)式阻尼器阻尼系數(shù)增大；負(fù)載減輕時，可調(diào)式阻尼器阻尼系數(shù)自動等比例減小。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)，其特征在于，包括大腿、小腿、連桿、可調(diào)式阻尼器、輪足及輪邊電機；
2.如權(quán)利要求1所述的阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)，其特征在于，所述可調(diào)式阻尼器包括主油腔、側(cè)油腔、儲能彈簧、t型推桿、底座、錐型閥體及驅(qū)動電機；
3.如權(quán)利要求2所述的阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)，其特征在于，所述主油腔包括油腔上蓋、油腔下蓋及主油腔腔體；
4.一種阻尼可調(diào)的機器人腿足系統(tǒng)控制方法，其特征在于...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許威，朱明月，劉拓，閆曈，王悅茗，鄧秦丹，郭亮，梁振杰，慕林棟，
申請(專利權(quán))人：中國北方車輛研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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