[实用新型]防倾倒八边形足智能避障机器人

说明书

本实用新型涉及机器人领域，具体是一种防倾倒八边形足智能避障机器人。它包括控制模块、图像及超声信息采集模块、倾斜角度测量模块、信号传输模块、舵机组成的多自由度手臂机构和多自由度腿部行走机构、足模块、电源供电模块。本实用新型探测方面结合摄像头与超声波传感器，实现实时场景与距离分析，合理安排动作组，实现避障；使用陀螺仪获取机器人倾斜角度信息，并通过反馈控制避免倾斜角度过大而倾倒；特殊八边型足结构，可有效降低行走时重心，既能克服传统走步类人机器人行走不稳的缺点，又有利于步态的调节和准确避障。

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，具体是一种防倾倒八边形足智能避障机器人。

背景技术

目前,类人机器人的制作及研究主要涉及系统仿生学、控制科学、结构力学、光电信息传输等多门学科，多应用在服务业，也可转换在工业及军事领域。实际生产过程中，类人机器人可以取代人类在高危环境下的劳动，并可以在复杂环境中进行科学探测与采样分析。日常生活中，类人机器人具有一定的美学观赏价值，不同类型的机器人竞技已经成为青少年最喜爱的科学类活动，类人机器人在这方面具有无法比拟的优越性。

类人机器人在设计、制造过程中，如何降低行走过程中的重心，保证在不同地面环境下的行走稳定性，以及在遇到紧急情况下，机器人即将倾倒时如何能够及时采取相应措施防止倾倒，保护机器人组件免受破坏成为现有类人机器人的核心竞争点。因此机器人的系统结构以及对不同场景的信号采集尤为重要，使得类人机器人能够自适应不同环境、不同粗糙度地面、不同工作模式。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中方形足结构类人机器人行走重心高，行走不稳，容易倾倒的缺点，提供一种防倾倒八边形足智能避障机器人。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种防倾倒八边形足智能避障机器人,包括图像采集器、多自由度手臂机构、上身主干支架、信号传输模块、下肢主干支架、多自由度腿部行走机构、足模块、超声信息采集模块、供电电源、倾斜角度测量模块、控制模块。

图像采集模块作为机器人的头部，上身主干支架设置在下肢主干支架上面，上身主干支架两边均设置多自由度手臂机构；下肢主干支架下面设置多自由度腿部行走机构；

所述图像采集器采用摄像头；

所述倾斜角度测量模块采用陀螺仪；

所述控制模块采用MCU；

所述多自由度手臂机构由肩部舵机、肘部驱动电机、手部靠由舵机连接的手指进行动作。

所述多自由度腿部行走机构由腿部支架和腿部舵机构成并连接在下肢主干支架下方。

多自由度手臂机构由手臂支架、肩部舵机、肘部驱动电机构成并连接在上身主干支架两侧，肘部驱动电机安装在机器人手臂的肘部。

下肢主干支架内封装电源模块，并与上身主干支架连接；多自由度腿部行走机构由腿部支架和腿部舵机构成并连接在下肢主干支架下方。

机器人运动过程中，根据图像及超声信息采集模块反馈得到的信息，正常状态下，机器人寻线行走，同时超声波传感器识别是否有障碍物，角度测量模块进行机器人倾斜角度监测。如果检测到障碍物，控制系统发出命令，多自由度腿部行走机构执行动作组实现避障，若检测到机器人上身倾斜角度大于一定阈值，将此信号通过滤波放大之后传输到控制模块，控制多自由度手部模块配合肩部完成支撑及起立动作，否则，继续正常状态下寻线行走，直至结束。