[实用新型]C型足智能巡线走步类人机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体是一种C型足智能巡线走步类人机器人。

背景技术

随着社会的进步和科技的发展，人类对于科技产品的依赖性日益殷切。在科技尖端的时代，机器人可应用于服务、医疗、娱乐以及教育等领域，机器人未来将成为社会不可或缺的生活伙伴。因为类人型机器人拥有与人类相仿的外表让人更易亲近，同时类人型的移动对于地形起伏或狭窄空间的通过都有较好的适应能力，因此类人型机器人相较之下又更胜于一般轮型或多足机器人。

目前，类人型机器人的研究是机器人研究中一个活跃而又重要的分支。其研究涉及仿生学、机械工程学、人体动力学和控制科学等多门学科。在实际应用中,类人型机器人可用于放射性、危险和其它对人体有害环境中取代人类劳动。类人型机器人最大的特点便是步行,而步行的稳定性则是至关重要的。 在步行过程中,摆动腿落地时对地面产生冲击,造成关节的剧烈振动,影响了机器人行走的稳定性。要提高机器人的步行速度,就必须设法减少冲击振动。

发明内容

本实用新型的目的是为了至少解决现有技术中类人机器人结构复杂行走不稳的缺点，而提供一种C型足智能巡线走步类人机器人，以实现在复杂外部环境地形内可靠探测和稳定行走。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种C型足智能巡线走步类人机器人，包括躯干模块、安装于躯干模块顶部的CPU控制模块、安装于躯干模块两侧的多自由度手臂模块、安装于躯干模块底部的多自由度腿部模块以及安装于多自由度腿部模块底部的足模块，所述的足模块为C型结构，并且两个足模块的C型口相对设置；足模块上安装有与CPU控制模块连接的传感器探测模块。

本实用新型中的机器人的足模块设计为C型结构，这样可以增大足模块与地面的接触面积，尽可能保证在行走过程中重心落在脚面的内部，又能减少双脚抬升高度便于交替着地，增加行走时的速度。C型结构的足模块有效降低了机器人系统重心，解决了行走稳定性和行走速度相互制约的难题。

作为优选的技术方案，所述的足模块包括连接部，连接部的前端设有前延伸部、后端设有后延伸部，连接部、前延伸部和后延伸部形成C型结构。

作为优选的技术方案，两个足模块的前、后延伸部相互错开交叉设置，即：其中一个足模块前延伸部或后延伸部伸至另一个足模块的前、后延伸部之间。这样设置的话，能够极大地减小机器人尺寸（减小其宽度），使得机器人结构更加紧凑，重心也更加稳定。

作为优选的技术方案，所述的传感器探测模块采用灰度传感器, 可分辨不同灰度颜色的线与地面，提高探测灵敏度。利用不同颜色的检测面对光的反射程度不同，光敏电阻对不同检测面返回的光其阻值不同进行颜色探测，可分辨不同灰度颜色的线与地面。灰度传感器包括发光二极管和光敏电阻，在有效的检测距离内，发光二极管发出白光，照射在检测面上，在检测面发生反射，光敏电阻检测反射光线并将其转换为CPU控制模块可识别的高低电平输入CPU控制模块，CPU控制模块根据检测信号控制机器人行走步态，实现巡线行走。

作为优选的技术方案，足模块的前端安装有避障识别模块，所述的避障识别模块包括压力传感器、条状气囊和碰撞板，其中，压力传感器固定于足模块的前端面上，条状气囊固定于压力传感器外侧，碰撞板固定于条状气囊的外侧，压力传感器与CPU控制模块连接。本实用新型机器人安装避障识别模块，可以实现机器人的障碍物识别，实现避障功能，具体原理为：机器人在运动过程中足模块碰到障碍物以后，会给碰撞板一个反作用力，而使条状气囊发生压力形变，而使压力传感器产生开关信号作用，通过CPU控制模块处理从而使机器人产生障碍物的识别。

本实用新型采用特殊C型结构的足模块，有效降低机器人系统重心，分散受力点，既能克服传统类人机器人结构复杂行走不稳的缺点，又可以在一定程度上模仿人类行走动作，实现在复杂外部环境地形内探测行走的问题。

附图说明

图1为本实用新型机器人结构示意图。

图2为本实用新型机器人足模块俯视结构示意图。

图中：1-躯干模块、2-CPU控制模块、3-多自由度手臂模块、4-多自由度腿部模块、5-足模块、5-1-连接部、5-2-前延伸部、5-3-后延伸部、6-传感器探测模块、7-避障识别模块、7-1-压力传感器、7-2-条状气囊、7-3-碰撞板、。

具体实施方式