一种双足机器人的弹簧负载倒立摆模型及步态规划方法

    公开(公告)号:CN113050645B

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN202110301977.7

    申请日:2021-03-22

    Abstract: 本发明属于双足机器人步态规划相关技术领域,其公开了一种双足机器人的弹簧负载倒立摆模型及步态规划方法,所述模型包括两条腿及质心,两条腿的一端均连接于所述质心;所述腿的刚度能够根据双足机器人的步长进行自适应调节;所述模型还包括踝关节及足部,两条腿的另一端分别通过所述踝关节连接于所述足部。本发明含有有限尺寸足部的改进弹簧负载倒立摆模型具备有限尺寸的足部和主动控制的踝关节,能够有效提高机器人的控制性能和运动性能,可以应用在各类含有主动踝关节和足部的双足或者仿人机器人中;该模型具有腿部刚度可调的特点,能够实现柔顺落脚,减少足地冲击,同时结合自适应腿伸缩策略的步态规划方法,能够提高双足机器人的步长范围。

    一种基于补偿的串联弹性驱动器柔顺控制系统及方法

    公开(公告)号:CN110561427A

    公开(公告)日:2019-12-13

    申请号:CN201910775000.1

    申请日:2019-08-21

    Abstract: 本发明属于机器人柔顺控制领域,并具体公开了一种基于补偿的串联弹性驱动器柔顺控制系统及方法,其根据阻抗模型Pk及预设的当前时刻串联弹性驱动器负载端的目标位置/角度得到 根据串联弹性驱动器负载动态模型的逆名义模型 和当前时刻串联弹性驱动器负载端的实际位置/角度 得到 根据及 得到根据 及 计算得到 并基于 及 计算当前时刻t作动器实际目标位置/角度 最后控制串联弹性驱动器的作动器实时跟踪实际目标位置/角度 以此实现串联弹性驱动器对目标阻抗的实时跟踪。本发明可实现串联弹性驱动器的柔顺控制,具有控制精度高、效果好等优点。

    一种双足机器人的骨盆结构

    公开(公告)号:CN108974175B

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201810943868.3

    申请日:2018-08-18

    Abstract: 本发明属于伺服控制相关技术领域,其公开了一种双足机器人的骨盆结构,该骨盆结构包括骨盆大板、两个驱动机构、摆动板件及两个转盘,该骨盆大板呈阶梯状,其包括第一支撑板、第二支撑板及连接板,该连接板的两端分别垂直连接该第一支撑板及该第二支撑板;两个该转盘分别活动地连接于该第二支撑板;两个该驱动机构分别设置在该第一支撑板及该第二支撑板上,且分别连接于两个该转盘;该驱动机构用于将直线移动转换为该转盘的转动,进而带动双足机器人的腿部转动;该摆动板件活动地连接于该第二支撑板,其与两个该驱动机构在同一个高度空间运动,并带动该双足机器人摆动。本发明降低了脚底到骨盆的高度,减小了体积,提高了空间利用率。

    一种双足机器人髌骨变阻抗仿生驱动单元

    公开(公告)号:CN108058757B

    公开(公告)日:2019-07-09

    申请号:CN201711201810.3

    申请日:2017-11-27

    Abstract: 本发明属于液压伺服控制领域,并公开了一种双足机器人髌骨变阻抗仿生驱动单元,包括大腿板、阻尼器、转轴、离合器片A、阻尼绳A、舵机、棘爪、棘轮、液压缸、凯夫拉传动带、离合器片B和非线性弹簧,所述阻尼绳A搭在所述阻尼器的顶端;所述棘爪的一端可转动安装在所述大腿板上,该棘爪的另一端通过所述舵机驱动进行摆动;所述凯夫拉传动带的一端固定连接在所述液压缸的活塞杆上,并且另一端固定连接在所述离合器片B上,并且所述凯夫拉传动带搭在所述非线性弹簧的顶端。本发明通过使用可变阻尼的结构实现小腿韧带对弹性冲击的减缓振动和吸收动能的作用,同时使用可变弹性装置进行力矩补偿,满足液压弹性驱动器对膝关节的力矩需求。

    一种平面弹簧的结构设计方法、产品及应用

    公开(公告)号:CN114065408B

    公开(公告)日:2024-08-06

    申请号:CN202010760810.2

    申请日:2020-07-31

    Abstract: 本发明属于机器人结构设计相关技术领域,并公开了一种平面弹簧的结构设计方法、产品及应用。该方法包括下列步骤:S1构建平面坐标系,在X轴上构建两个左右对称的花键;S2构建平面弹簧外轮廓在X轴上方的轮廓点,X轴下方的轮廓点与上方的轮廓点关于X轴对称;将所有外轮廓上的轮廓点连接,以此形成平面弹簧的截面;S3构建平面弹簧刚度模型和应力模型的适应度函数,分别对轮廓点横纵坐标进行赋值,计算适应度函数,当该轮廓点横纵坐标既保证平面弹簧满足刚度和应力的要求,同时适应度函数取值也最小时,即为所需的轮廓点。通过本发明,实现轻量化、小型化双足机器人柔性膝关节的设计,实现机器人在各种非结构化环境中行走的性能需求。

    一种平面弹簧的结构设计方法、产品及应用

    公开(公告)号:CN114065408A

    公开(公告)日:2022-02-18

    申请号:CN202010760810.2

    申请日:2020-07-31

    Abstract: 本发明属于机器人结构设计相关技术领域,并公开了一种平面弹簧的结构设计方法、产品及应用。该方法包括下列步骤:S1构建平面坐标系,在X轴上构建两个左右对称的花键;S2构建平面弹簧外轮廓在X轴上方的轮廓点,X轴下方的轮廓点与上方的轮廓点关于X轴对称;将所有外轮廓上的轮廓点连接,以此形成平面弹簧的截面;S3构建平面弹簧刚度模型和应力模型的适应度函数,分别对轮廓点横纵坐标进行赋值,计算适应度函数,当该轮廓点横纵坐标既保证平面弹簧满足刚度和应力的要求,同时适应度函数取值也最小时,即为所需的轮廓点。通过本发明,实现轻量化、小型化双足机器人柔性膝关节的设计,实现机器人在各种非结构化环境中行走的性能需求。

    一种高功率密度的移动机器人液压动力输出系统

    公开(公告)号:CN110685975A

    公开(公告)日:2020-01-14

    申请号:CN201910905635.9

    申请日:2019-09-24

    Abstract: 本发明属于机器人驱动系统技术领域,并具体公开了一种高功率密度的移动机器人液压动力输出系统。包括控制模块、电机、液压泵和阀块,控制模块通过通信线路与电机连接,电机的功率输出端与液压泵连接,液压泵的进油口与低压蓄能器连接,出油口与所述阀块中插装的单向阀连接,电机根据调整信号驱动所述液压泵动作,并将低压蓄能器中的液压油行充能后输送至所述阀块,阀块将充能后的液压油输出至移动机器人的伺服阀以驱动控制机器人运动的油缸动作;所述阀块上还连接有高压蓄能器。本发明可根据移动机器人的预定动作来判断其所需的液压油流量,进而实时调控电机的转速,为机器人提供高功率液压动力来源以满足其运动和执行任务的要求。

    一种液压驱动柔性机器人关节

    公开(公告)号:CN106965870A

    公开(公告)日:2017-07-21

    申请号:CN201710236307.5

    申请日:2017-04-12

    CPC classification number: B62D57/032

    Abstract: 本发明属于仿生机器人领域,并公开了一种液压驱动柔性机器人关节,包括大腿结构、大小腿连接架和小腿结构,大腿结构包括大腿主体架、缸座、液压缸、移动架、导向轴和压缩弹簧;小腿结构包括小腿主体架、导向轨和滑动块,小腿主体架铰接在所述大腿主体架上,导向轨安装在所述小腿主体架上,所述滑动块安装在所述导向轨上;所述大小腿连接架的一端铰接在所述大腿主体架上并且另一端铰接在所述滑块上,此外,所述大小腿连接架铰接在所述导向轴远离液压缸的一端。本发明能够适应外部负载的变化;其具备仿生特性——柔性、力臂特性,满足机器人的运动需要,可以有效地降低整体重量实现轻量化,提高运动效率。

    一种双足机器人的弹簧负载倒立摆模型及步态规划方法

    公开(公告)号:CN113050645A

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202110301977.7

    申请日:2021-03-22

    Abstract: 本发明属于双足机器人步态规划相关技术领域,其公开了一种双足机器人的弹簧负载倒立摆模型及步态规划方法,所述模型包括两条腿及质心,两条腿的一端均连接于所述质心;所述腿的刚度能够根据双足机器人的步长进行自适应调节;所述模型还包括踝关节及足部,两条腿的另一端分别通过所述踝关节连接于所述足部。本发明含有有限尺寸足部的改进弹簧负载倒立摆模型具备有限尺寸的足部和主动控制的踝关节,能够有效提高机器人的控制性能和运动性能,可以应用在各类含有主动踝关节和足部的双足或者仿人机器人中;该模型具有腿部刚度可调的特点,能够实现柔顺落脚,减少足地冲击,同时结合自适应腿伸缩策略的步态规划方法,能够提高双足机器人的步长范围。

    一种液压串联弹性驱动机构及测试其的实验平台

    公开(公告)号:CN107042510B

    公开(公告)日:2020-01-21

    申请号:CN201710236322.X

    申请日:2017-04-12

    Abstract: 本发明属于液压伺服控制领域,并公开了一种液压串联弹性驱动机构,包括底板及液压缸和弹性单元,所述液压缸的输出轴上连接有定位架;所述弹性单元包括轴承单元、导向轴、压缩弹簧座和压缩弹簧,所述轴承单元包括设置在所述底板上的轴承座及设置在所述轴承座内的第一直线轴承,所述导向轴上设置有两个轴环,所述导向轴上穿装有两个第二直线轴承,这两个第二直线轴承的轴肩均位于两块定位板之间,每个所述第二直线轴承的轴肩上均安装所述压缩弹簧座,所述压缩弹簧安装在所述压缩弹簧座上并且其穿装在所述导向轴上。本发明的液压串联弹性驱动机构能够模拟关节的拉伸与压缩动作,能够在拉伸和压缩两个方向上传递驱动力而且所占据的空间较小,重量较轻。

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