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CN108415330A - 仿生机器人足端设计方法 - Google Patents

仿生机器人足端设计方法 Download PDF

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Publication number
CN108415330A
CN108415330A CN201810202869.2A CN201810202869A CN108415330A CN 108415330 A CN108415330 A CN 108415330A CN 201810202869 A CN201810202869 A CN 201810202869A CN 108415330 A CN108415330 A CN 108415330A
Authority
CN
China
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robot
converter
foot
design method
dsp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810202869.2A
Other languages
English (en)
Inventor
邵俊鹏
刘萌萌
孙桂涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin University of Science and Technology
Original Assignee
Harbin University of Science and Technology
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Filing date
Publication date
Application filed by Harbin University of Science and Technology filed Critical Harbin University of Science and Technology
Priority to CN201810202869.2A priority Critical patent/CN108415330A/zh
Publication of CN108415330A publication Critical patent/CN108415330A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25257—Microcontroller

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种仿生机器人足端设计方法，以猫的足端作为模仿对象，具体涉及一种自动感知控制系统，所述自动感知控制系统主要包括触觉传感器、A/D转换器、DSP、D/A转换器、驱动器、执行机构，所述触觉传感器安装在机器人足端，当机器人行走在不同路面时，触觉传感器将信号通过A/D转换器传输给DSP，DSP分析处理足端触觉传感器传来的信息，通过D/A转换器传输给驱动器，驱动器带动执行机构改变机器人足端的形状，使得机器人足端像猫足一样可以在多种路面上行走，并且提高了机器人行走的稳定性。

Description

仿生机器人足端设计方法
技术领域：
本发明涉及仿生机器人领域，特别是涉及仿生机器人足端设计方法。
背景技术：
近年来，随着科技水平的快速发展，机器人技术日趋成熟，特别是仿生机器人更是吸引了众多研究者的目光，就目前公布的机器人来看，对于机器人足端的设计大多数设计比较死板，仿生效果较差，而这些死板的设计在面临机器人行走在不同地面时，不能够做出相应的改变，进而影响着机器人行走的稳定性，针对这一问题，需对其进行优化。
发明内容：
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种仿生机器人足端设计方法，以提高机器人足端仿生效果，进而提高机器人行走的稳定性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
仿生机器人足端设计方法以猫的足端作为模仿对象，包括足端和设置在足端上的自动感知控制系统，所述自动感知控制系统主要包括触觉传感器、A/D转换器、DSP、D/A转换器、驱动器、执行机构，所述触觉传感器安装在机器人足端，当机器人行走在不同路面时，触觉传感器将信号通过A/D转换器传输给DSP，DSP分析处理足端触觉传感器传来的信息，通过D/A转换器传输给驱动器，驱动器带动执行机构改变机器人足端的形状，使得机器人足端像猫足一样可以在多种路面上行走，提高了机器人行走的稳定性。
所述自动感知控制系统采用DSP作为主控制器，输入端连接A/D转换器，用以接收数字信号，输出端连接D/A、A/D转换器，用以发出指令信号及接收反馈信号。
所述足端具有足端脚趾和足端内表面，当机器人行走在光滑的地面时，执行机构会带动机器人足端脚趾进行伸出，使得机器人行走时不被滑倒，当机器人行走在松软的路面时，执行机构会带动机器人足端脚趾进行回缩，以确保机器人行走的稳定性。
所述驱动器采用液压驱动，稳定性、适应性比较强；所述DSP采用芯片TMS320F28335实现；所述A/D转换器采用芯片AD7609实现；所述D/A转换器采用芯片AD5754R实现。
本发明技术方案，通过采用仿生技术提高了机器人的仿生效果，解决了机器人在不同路面行走时足端的死板问题给机器人行走的稳定性带来的不利影响，进而提高了机器人行走的稳定性，达到了设计的目的。
附图说明：
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1为自动感知控制系统原理图。
图2为足端结构图。
具体实施方式：
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
参见附图1，自动感知控制系统主要包括触觉传感器、A/D转换器、DSP、D/A转换器、驱动器、执行机构，所述触觉传感器安装在机器人足端，当机器人行走在不同路面时，触觉传感器将信号通过A/D转换器传输给DSP，DSP分析处理足端触觉传感器传来的信息，通过D/A转换器传输给驱动器，驱动器带动执行机构改变机器人足端的形状，使得机器人足端像猫足一样可以在多种路面上行走，提高了机器人行走的稳定性。
足端具有足端脚趾和足端内表面，当机器人行走在光滑的地面时，执行机构会带动机器人足端脚趾进行伸出，使得机器人行走时不被滑倒，当机器人行走在松软的路面时，执行机构会带动机器人足端脚趾进行回缩，以确保机器人行走的稳定性。

Claims (6)

1.仿生机器人足端设计方法，其特征在于：包括足端和设置在足端上的自动感知控制系统，所述自动感知控制系统主要包括触觉传感器、A/D转换器、DSP、D/A转换器、驱动器、执行机构，所述触觉传感器安装在机器人足端，当机器人行走在不同路面时，触觉传感器将信号通过A/D转换器传输给DSP，DSP分析处理足端触觉传感器传来的信息，通过D/A转换器传输给驱动器，驱动器带动执行机构改变机器人足端的形状，使得机器人足端像猫足一样可以在多种路面上行走，提高了机器人行走的稳定性；
所述自动感知控制系统采用DSP作为主控制器，输入端连接A/D转换器，用以接收数字信号，输出端连接D/A、A/D转换器，用以发出指令信号及接收反馈信号。
2.根据权利要求1所述的仿生机器人足端设计方法，其特征在于：所述足端具有足端脚趾和足端内表面，当机器人行走在光滑的地面时，执行机构会带动机器人足端脚趾进行伸出，使得机器人行走时不被滑倒，当机器人行走在松软的路面时，执行机构会带动机器人足端脚趾进行回缩，以确保机器人行走的稳定性。
3.根据权利要求1所述的仿生机器人足端设计方法，其特征在于：所述驱动器采用液压驱动，稳定性、适应性比较强。
4.根据权利要求1所述的仿生机器人足端设计方法，其特征在于：所述DSP采用芯片TMS320F28335实现。
5.根据权利要求1所述的仿生机器人足端设计方法，其特征在于：所述A/D转换器采用芯片AD7609实现。
6.根据权利要求1所述的仿生机器人足端设计方法，其特征在于：所述D/A转换器采用芯片AD5754R实现。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180817

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