[发明专利]一种适用于机器人脚部的辅助平衡装置及其平衡方法

说明书

本发明公开了一种适用于机器人脚部的辅助平衡装置及其平衡方法，包括：通过支撑腿部连接的驱动部和脚部，驱动部设置装配槽，装配槽内设置至少一个驱动装置，驱动装置连接外部的支撑腿部；支撑腿部包括通过转动轴连接的第一支撑腿和第二支撑腿，转动轴通过驱动装置驱动，第二支撑腿连接脚部；脚部底面设置凹槽，凹槽内部设置至少一个平衡组件；装配柱体设置贯穿的通孔，通孔内部设置配重滑块，装配柱体两端设置固定件，固定件上设置第一阻尼转轴和定滑轮；第一阻尼转轴连接的伸缩支架。通过控制系统命令各个驱动装置进行驱动，完成支撑腿部的伸缩调整，机器人在动作时始终保持平衡，防止身体部位出现倾斜发生侧翻现象，保证机器人站立的稳定性。

技术领域

本发明涉及机器人制造领域和机械装置平衡调节领域，一种适用于机器人脚部的辅助平衡装置及其平衡方法。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置，包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议，有些计算机程序甚至也被称为机器人。在当代工业中，机器人指能自动运行任务的人造机器设备，用以取代或协助人类工作，一般会是机电设备，由计算机程序或是电子电路控制。而步行机器人是具有人形的仿人形机器人，目前，已经有机器人能够完成上台阶这一高难动作，它走的极为平稳，一步一个台阶，令人赞叹不已。一般的步行机器人是通过它的身体的重力感应器和脚底的触觉传感器把地面的状况传送至控制系统，控制系统则根据路面情况作出判断，进而平衡身体，稳定地前后左右行走，它不仅能走平路，还可以走台阶和倾斜的路。它站立稳定，推不倒，脚底不平也能保持身体的直立姿态。

两足步行机器人适于在凸凹不平或有障碍的地面行走作业，比一般移动机器人灵活性强，机动性好。日本早稻田大学研制出第一台功能较全的两足步行机器人。外国一些学者也研制出各种两足走行机器人模型。两足步行模型是一个变结构机构，单脚支撑为开式链，双脚支撑为闭式链。支撑点的固定靠摩擦力来保证，质量分布和重量大小都直接影响静态和动态的稳定性。为保证行走过程中姿态的稳定性，对行走步态应加严格的约束。

机器人的脚部是机器人的重要组成部分，它决定着机器人能否正常平稳行走，尤其是在倾斜的地面时，更要注重其平衡。或者是机器人做一些高难度动作，如转弯，上台阶，跳舞等，伴随着一些动作，机器人两脚之间的张合角度也会出现不同的变化，会出现两脚平行、或是两脚之间呈锐角、直角、钝角等不同的角度，还如像人一样的内八和外八等情况，此时机器人的两条腿会出现不同的弯曲状态，从而影响两脚与腿部的位置关系，然而，很多机器人脚部都是以平板的特征接触地面，其脚部不能直接完成平衡的自调节，当机器人行走在倾斜地面时，难以通过脚部对机器人平衡状态进行辅助调整，故而其行走的稳定性不能得到更好的保证。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种适用于机器人脚部的辅助平衡装置及其平衡方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：包括：一种适用于机器人脚部的辅助平衡装置及其平衡方法，包括：通过支撑腿部连接的驱动部和脚部，所述驱动部设置装配槽，所述装配槽内设置至少一个驱动装置，所述驱动装置连接外部的所述支撑腿部；所述支撑腿部包括通过转动轴连接的第一支撑腿和第二支撑腿，所述转动轴通过驱动装置驱动，所述第二支撑腿连接所述脚部。

所述脚部底面设置凹槽，所述凹槽内部设置至少一个平衡组件；所述平衡组件包括：装配柱体以及设置在所述装配柱体两端的伸缩支架，所述装配柱体设置贯穿的通孔，所述通孔内部设置配重滑块，所述装配柱体两端设置固定件，所述固定件上设置第一阻尼转轴和定滑轮；所述第一阻尼转轴连接的伸缩支架，所述伸缩支架包括：通过第二阻尼转轴连接的第一转动杆和第二转动杆，所述第二转动杆上卷收器，所述卷收器通过预紧带连接所述配重滑块，所述第二转动杆连接下底板。

本发明一个较佳实施例中，所述第一支撑腿与所述第二支撑腿均由所述驱动装置驱动，且每个所述驱动装置连接控制系统。

本发明一个较佳实施例中，所述装配槽内部设置陀螺仪，所述陀螺仪连接控制系统。