專利名稱：地面反作用力測(cè)量模塊及采用該模塊的機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于移動(dòng)式機(jī)器人的地面反作用力測(cè)量模塊及采用該模塊的機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)，更具體的是，本發(fā)明涉及一種用于移動(dòng)式機(jī)器人的可以利用薄膜型壓縮傳感器來(lái)測(cè)量地面反作用力的地面反作用力測(cè)量模塊，以及采用該模塊的機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在典型的移動(dòng)式機(jī)器人中，重要的是保持機(jī)器人的平衡以穩(wěn)定行走。因此，為了獲得對(duì)于行走過(guò)程中機(jī)器人的平衡所需的信息，需要測(cè)量從地面?zhèn)鬟f到機(jī)器人足部上的地面反作用力。
在傳統(tǒng)的移動(dòng)式機(jī)器人中，日本專利公告第2000-254888號(hào)公開了一種地面反作用力測(cè)量系統(tǒng)，其利用測(cè)壓元件來(lái)測(cè)量從地面?zhèn)鬟f的地面反作用力。
在利用測(cè)壓元件的地面反作用力測(cè)量系統(tǒng)中，測(cè)壓元件的安裝位置應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)移動(dòng)式機(jī)器人時(shí)就考慮，這是因?yàn)槠涮赜械臏y(cè)量方法。因此，當(dāng)測(cè)壓元件要設(shè)置在成品機(jī)器人上時(shí)，由于機(jī)器人的結(jié)構(gòu)需要變化，因此測(cè)壓元件的安裝實(shí)際上變得困難了。而且，由于需要附加的操作測(cè)壓元件的系統(tǒng)，因此模塊的總體積增加。此外，利用測(cè)壓元件的測(cè)量系統(tǒng)較為昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述和/或其他問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于移動(dòng)式機(jī)器人的利用薄膜型壓縮傳感器的地面反作用力測(cè)量模塊，其可以容易地安裝在機(jī)器人上，不需改變成品機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，該模塊模塊化成為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，易于維護(hù)和修理，并且可以響應(yīng)傳遞自地面的沖擊，本發(fā)明還提供了一種采用該測(cè)量模塊的機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于移動(dòng)式機(jī)器人的地面反作用力測(cè)量模塊包括外殼，其設(shè)置在移動(dòng)式機(jī)器人面向地面的預(yù)定部分；移動(dòng)單元，其設(shè)置成能夠根據(jù)從地面?zhèn)鬟f至移動(dòng)式機(jī)器人的對(duì)地面的壓力的存在而相對(duì)于外殼移動(dòng)；以及壓縮傳感器，其設(shè)置在外殼中，以測(cè)量來(lái)自于通過(guò)移動(dòng)單元傳遞的壓力的存在的地面反作用力。
外殼包括壓縮傳感器支架，其包括容納壓縮傳感器的容納部分和將容納部分與外界連接的通孔；以及覆蓋件，其連接到容納部分上方的外殼上。


本發(fā)明的上述和其他特征和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述和參照附圖而更加清楚，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于移動(dòng)式機(jī)器人的地面反作用力測(cè)量模塊的分解透視圖；圖2是說(shuō)明圖1中地面反作用力測(cè)量模塊的剖視圖；圖3是說(shuō)明圖1中地面反作用力測(cè)量模塊的操作的剖視圖；圖4A是圖1中壓縮傳感器的視圖；圖4B是圖4A中等效電路的視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的用于移動(dòng)式機(jī)器人的地面反作用力測(cè)量模塊的剖視圖；圖6示出根據(jù)圖5中壓縮傳感器測(cè)量的地面反作用力變化的A/D變換值的曲線；圖7示出機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)的剖視圖，該結(jié)構(gòu)采用了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的用于移動(dòng)式機(jī)器人的地面反作用力測(cè)量模塊；圖8A是安裝在機(jī)器人足部四個(gè)位置上的地面反作用力測(cè)量模塊的視圖，以說(shuō)明地面反作用力中心的計(jì)算；圖8B至8C是用于說(shuō)明通過(guò)將地面反作用力測(cè)量模塊布置在機(jī)器人足部四個(gè)位置上對(duì)于地面反作用力中心和其尺寸的計(jì)算示例的視圖；圖9示出機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)的剖視圖，該結(jié)構(gòu)采用了根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的用于移動(dòng)式機(jī)器人的地面反作用力測(cè)量模塊。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1和2，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于移動(dòng)式機(jī)器人的地面反作用力測(cè)量模塊包括外殼20，其設(shè)置在移動(dòng)式機(jī)器人面向地面的預(yù)定部分(即，機(jī)器人足部10)；移動(dòng)單元30，其設(shè)置成能夠根據(jù)機(jī)器人足部10是否接收來(lái)自地面的壓力而相對(duì)于外殼20移動(dòng)；以及壓縮傳感器40，其設(shè)置在外殼20中，以測(cè)量來(lái)自于通過(guò)移動(dòng)單元30傳遞的壓力的存在的地面反作用力。
外殼20包括聯(lián)接到機(jī)器人足部10上的壓縮傳感器支架21和聯(lián)接到壓縮傳感器支架21上的覆蓋件27。壓縮傳感器支架21包括容納壓縮傳感器40的容納部分23和將容納部分23與外界連接的通孔25。從中穿過(guò)電連接到壓縮傳感器40上的電纜41的空間26形成在壓縮傳感器支架21的面向覆蓋件27的部分。覆蓋件27保護(hù)壓縮傳感器40并且聯(lián)接到容納部分23之上。而且，覆蓋件27支承壓縮傳感器40的后表面，從而壓縮傳感器40在壓力從地面施加時(shí)接收預(yù)定的壓力。
由于地面反作用力測(cè)量模塊通過(guò)提供外殼20而并入，因此根據(jù)本發(fā)明的地面反作用力測(cè)量模塊可以自由安裝在機(jī)器人足部10的所需位置。
移動(dòng)單元30包括可移動(dòng)地安裝在通孔25中的移動(dòng)元件31；聯(lián)接到移動(dòng)元件31上并且通過(guò)直接接觸地面來(lái)支承移動(dòng)式機(jī)器人的支承元件33；介于外殼20和支承元件33之間的彈性元件35。
優(yōu)選的是，移動(dòng)單元30還包括根據(jù)移動(dòng)元件31的移動(dòng)而有選擇地接觸壓縮傳感器40的蓋件37。蓋件37圍繞著設(shè)置在容納部分23中的移動(dòng)元件31的一端插入。蓋件37由橡膠制造以具有預(yù)定的彈性。因而，當(dāng)壓力施加到壓縮傳感器40上時(shí)，蓋件37可以防止對(duì)壓縮傳感器40的測(cè)量部分的損害，同時(shí)吸收傳遞自地面的沖擊。
直接接觸地面的支承元件33聯(lián)接到移動(dòng)元件31的另一端。如圖1和2所示，支承元件33是一種具有碟形的結(jié)構(gòu)，或者是一種具有盤形的結(jié)構(gòu)，其可以同時(shí)聯(lián)接到地面反作用力測(cè)量模塊的多個(gè)移動(dòng)元件上，如下文所述。
支承元件33通過(guò)需要時(shí)改變其形狀而可分離地聯(lián)接到移動(dòng)元件31上。為此，支承元件33優(yōu)選利用螺釘39聯(lián)接到移動(dòng)元件31上。除了利用螺釘39的聯(lián)接方法之外，鉤聯(lián)接結(jié)構(gòu)(未示出)也是可利用的。
彈性元件35設(shè)置在壓縮傳感器支架21和支承元件33之間，可以為O形環(huán)、螺旋彈簧和由彈性材料制成的波形彈簧(wave spring)中的任一種。彈性元件35防止蓋件37當(dāng)作用在支承元件33上的壓力除去時(shí)接觸壓縮傳感器40。
如圖3所示，當(dāng)壓力從地面E傳遞至支承元件33時(shí)，支承元件33通過(guò)克服彈性元件35的回復(fù)力朝向壓縮傳感器40移動(dòng)。因而，蓋件37接觸壓縮傳感器40。
壓縮傳感器40優(yōu)選是一種薄膜形式的負(fù)荷測(cè)量傳感器，使得可以測(cè)量通過(guò)移動(dòng)單元30傳遞的壓力的變化量。圖4A和4B示出為薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器其中一種的力傳感電阻(FSR)裝置。
FSR裝置通過(guò)兩個(gè)電極A和B電連接到外部。FSR裝置包括由傳導(dǎo)體制成并且彼此分隔開預(yù)定距離的第一和第二傳導(dǎo)路徑43a和43b；設(shè)置在第一和第二傳導(dǎo)路徑43a和43b的下部分上的電阻膜45，以防止第一和第二傳導(dǎo)路徑43a和43b之間的電流流動(dòng)。因此，F(xiàn)RS裝置檢測(cè)是否有外界電壓施加，當(dāng)有電壓施加時(shí)，電極A和B的合成的電壓值根據(jù)壓力變化量改變。測(cè)量的地面反作用力經(jīng)過(guò)放大和A/D轉(zhuǎn)換電路，可用于生成行走機(jī)器人的行走圖樣和希望的行走算法。
與上文的采用了一個(gè)負(fù)荷測(cè)量傳感器的優(yōu)選實(shí)施例不同，壓縮傳感器40可以包括至少兩個(gè)薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器。
圖5示出第一和第二薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器40a和40b彼此交疊設(shè)置的情況。第一和第二薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器40a和40b可以為測(cè)量相同負(fù)荷的傳感器。這種情況下，地面反作用力可以從通過(guò)第一和第二薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器40a和40b測(cè)量到的負(fù)荷平均值來(lái)測(cè)定。因此，由于地面反作用力利用平均值測(cè)定，有關(guān)通過(guò)壓縮傳感器40測(cè)量的壓力變化量的誤差減小，從而穩(wěn)定地獲得正確的地面反作用力值。
此外，第一和第二薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器40a和40b可以為測(cè)量不同負(fù)荷的傳感器。這種情況下，第一和第二薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器40a和40b根據(jù)地面反作用力值的范圍而被有選擇地利用，并且適當(dāng)?shù)仨憫?yīng)地面反作用力的各種變化。
圖6是示出根據(jù)反作用力的A/D(模擬-數(shù)字)轉(zhuǎn)換值的曲線，其中反作用力是利用保證相對(duì)于不同負(fù)荷的線性的第一和第二薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器40a和40b測(cè)量的。在此，A/D轉(zhuǎn)換值通過(guò)將第一和第二薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器40a和40b測(cè)量的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字值而得到的，并且根據(jù)反作用力值改變。參照?qǐng)D6，當(dāng)測(cè)量的反作用力對(duì)應(yīng)于部分I時(shí)，數(shù)據(jù)從保證相對(duì)于較輕負(fù)荷的線性的第一負(fù)荷測(cè)量傳感器40a獲取。當(dāng)測(cè)量的反作用力對(duì)應(yīng)于部分II時(shí)，數(shù)據(jù)從保證相對(duì)于較重負(fù)荷的第二負(fù)荷測(cè)量傳感器40b獲取。
因此，通過(guò)根據(jù)反作用力的大小而有選擇地利用第一和第二薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器40a和40b，可以相對(duì)于在不同時(shí)間里變化的地面反作用力值充分得到線性，且可以獲得穩(wěn)定的地面反作用力值。
盡管第一和第二薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器作為壓縮傳感器在圖5和6中得以描述，但是壓縮傳感器不限于兩個(gè)傳感器并可以包括兩個(gè)或多個(gè)傳感器。這時(shí)，測(cè)量相同負(fù)荷的傳感器和測(cè)量不同負(fù)荷的傳感器可以結(jié)合使用。
參照?qǐng)D7至9，現(xiàn)在描述根據(jù)上述優(yōu)選實(shí)施例的采用地面反作用力測(cè)量模塊的機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D7，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)包括機(jī)器人足部10，以及多個(gè)安置在機(jī)器人足部10的朝向地面的預(yù)定部分處的地面反作用力測(cè)量模塊。
每個(gè)地面反作用力測(cè)量模塊都包括外殼20；移動(dòng)單元30，其設(shè)置成能夠根據(jù)對(duì)地面壓力的存在而相對(duì)于外殼20移動(dòng)；以及壓縮傳感器40，其安置在外殼20中，以測(cè)量來(lái)自于通過(guò)移動(dòng)單元30傳遞的壓力的存在的地面反作用力。由于外殼20的結(jié)構(gòu)和操作，移動(dòng)單元30和壓縮傳感器40基本上與參照?qǐng)D1至6所述的相同，對(duì)其省略詳細(xì)描述。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)支承元件33安置在地面反作用力測(cè)量模塊上，作為移動(dòng)單元30的一個(gè)組成元件。因而，轉(zhuǎn)移到機(jī)器人足部10上的地面反作用力可以借助地面反作用力測(cè)量模塊安置的部位而獨(dú)立測(cè)量。因而，當(dāng)機(jī)器人行走在不平的地面時(shí)，容易進(jìn)行地面反作用力的測(cè)量。
圖8A示出了這樣一種情況，其中圖7的地面反作用力測(cè)量模塊設(shè)置在機(jī)器人足部的四個(gè)位置，即I，II，III，和IV。
圖8A中，a和b分別表示設(shè)置在象限I，II，III，和IV的地面反作用力測(cè)量模塊的X軸方向和Y軸方向各自的位置值。A、B、C和D各自表示A/D轉(zhuǎn)換值，例如0至1023之間的值。
這時(shí)，X軸方向和Y軸方向上的地面反作用力的中心xc和yc如下獲得。即，xc和yc和a，b，A/D轉(zhuǎn)換值之間的關(guān)系滿足下述等式。
(a2-xc)(B+D)=(xc+a2)(A+C)]]>[等式1](b2-yc)(A+B)=(yc+b2)(C+D)]]>[等式2]等式1和2可以以xc和yc的形式重新寫成xc=a(B+D-A-C)2(A+B+C+D)]]>[等式3]yc=b(A+B-C-D)2(A+B+C+D)]]>[等式4]如上所述，通過(guò)利用地面反作用力測(cè)量模塊生成地面反作用力中心xc和yc，移動(dòng)式機(jī)器人可以基于地面反作用力中心保持平衡。
由于上述等式只表示了地面反作用力中心的位置，以顯示地面反作用力在一起的大小，可以利用下述等式。
x′c=a(B+D-A-C)2N]]>[等式5]y′c=b(A+B-C-D)2N]]>在此，N表示施加到地面反作用力測(cè)量模塊上的總負(fù)荷的A/D轉(zhuǎn)換值。
例如，當(dāng)0kg的力施加到采用了能夠測(cè)量高達(dá)10kg負(fù)荷的壓縮傳感器的機(jī)器人足部的部分II和III二者上時(shí)(假設(shè)當(dāng)10kg的負(fù)荷施加時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換值為N)，而且1)20kg的總負(fù)荷被分割，使得10kg的力施加到部分I和II每一個(gè)上，和2)10kg的總負(fù)荷被分割，使得5kg的力施加到部分I和IV每一個(gè)上時(shí)，對(duì)于情況1)和2)來(lái)說(shuō)，從等式4計(jì)算得到的地面反作用力中心表示在圖8B中。但是，根據(jù)等式5的計(jì)算，情況1)中，由于地面反作用力中心如圖8B所示，在情況2)中，地面反作用力中心如圖8C所示，可以估計(jì)地面反作用力的大小。
參照?qǐng)D9，根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)包括機(jī)器人足部10，以及多個(gè)安置在機(jī)器人足部10的朝向地面的預(yù)定部分處的地面反作用力測(cè)量模塊。
每個(gè)地面反作用力測(cè)量模塊都包括外殼20；移動(dòng)單元30，其設(shè)置成能夠根據(jù)對(duì)地面的地面反作用力的存在而相對(duì)于外殼20移動(dòng)；以及壓縮傳感器40，其安置在外殼20中，以測(cè)量來(lái)自于通過(guò)移動(dòng)單元30傳遞的壓力的存在的地面反作用力。由于外殼20的結(jié)構(gòu)和操作，移動(dòng)單元30和壓縮傳感器40基本上與參照?qǐng)D1至6所述的相同，對(duì)其省略詳細(xì)描述。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，地面反作用力測(cè)量模塊特有地設(shè)置成相對(duì)于在地面反作用力測(cè)量模塊安裝的部位上測(cè)量的地面反作用力而彼此互相作用。
為此，根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例的移動(dòng)單元30包括貫通至少兩個(gè)地面反作用力測(cè)量模塊一體形成的支承元件32，作為一個(gè)組成元件。這種情況下，當(dāng)移動(dòng)式機(jī)器人行走在不平的表面上時(shí)，容易進(jìn)行地面反作用力的測(cè)量。即，由于地面反作用力測(cè)量模塊獨(dú)立測(cè)量的值不互相影響，因此可以產(chǎn)生穩(wěn)定的信號(hào)值。
在上述地面反作用力測(cè)量模塊中，獨(dú)立設(shè)置的支承部分33和一體形成的支承元件32中的每一個(gè)可拆卸地借助螺釘(圖1中的39)連接到移動(dòng)元件31上，如果需要，支承元件可以容易地更換。
在上述機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)中，由于地面反作用力測(cè)量模塊的安裝位置可容易地改變，根據(jù)移動(dòng)式機(jī)器人結(jié)構(gòu)的變化而導(dǎo)致的重心改變，即，移動(dòng)式機(jī)器人上體的改變也可以容易地處理。
如上所述，與傳統(tǒng)的利用測(cè)壓元件的傳統(tǒng)型測(cè)量模塊相比，具有上述結(jié)構(gòu)的移動(dòng)式機(jī)器人的地面反作用力測(cè)量模塊以及采用了根據(jù)本發(fā)明的該模塊的機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)在于可以有小型模塊，成本得以降低。
而且，由于多個(gè)測(cè)量相同負(fù)荷的傳感器和測(cè)量不同負(fù)荷的傳感器設(shè)置成負(fù)荷測(cè)量傳感器，可以穩(wěn)定地處理地面反作用力的大范圍改變。由于提供了呈現(xiàn)出彈性的蓋件，壓縮傳感器可被保護(hù)不受傳遞自地面的沖擊。
此外，由于部件模塊化，安裝位置可以相對(duì)于機(jī)器人足部容易地變化，從而可以主動(dòng)處理根據(jù)移動(dòng)式機(jī)器人結(jié)構(gòu)的變化而發(fā)生的重心的變化。
權(quán)利要求
1.一種用于移動(dòng)式機(jī)器人的地面反作用力測(cè)量模塊，其包括外殼，其設(shè)置在移動(dòng)式機(jī)器人面向地面的預(yù)定部分；移動(dòng)單元，其設(shè)置成能夠根據(jù)從地面?zhèn)鬟f至移動(dòng)式機(jī)器人的對(duì)地面的壓力的存在而相對(duì)于外殼移動(dòng)；以及壓縮傳感器，其設(shè)置在外殼中，以測(cè)量來(lái)自于通過(guò)移動(dòng)單元傳遞的壓力的存在的地面反作用力。
2.如權(quán)利要求1所述的模塊，其中外殼包括壓縮傳感器支架，其包括容納壓縮傳感器的容納部分和將該容納部分與外界連接的通孔；以及覆蓋件，其連接到容納部分上方的外殼上。
3.如權(quán)利要求2所述的模塊，其中移動(dòng)單元包括插入通孔中并能夠在其中移動(dòng)的移動(dòng)元件；蓋件，其圍繞設(shè)置在容納部分中的移動(dòng)元件一端插入，并且根據(jù)移動(dòng)元件的位置有選擇地接觸壓縮傳感器；支承元件，其聯(lián)接到移動(dòng)元件上的另一端，并且直接接觸地面來(lái)支承移動(dòng)式機(jī)器人；以及彈性元件，其介于外殼和支承元件之間，并且防止蓋件在作用于支承元件上的壓力除去時(shí)接觸壓縮傳感器。
4.如權(quán)利要求1至3所述的模塊，其中壓縮傳感器是薄膜型負(fù)荷測(cè)量傳感器，能夠測(cè)量通過(guò)移動(dòng)單元傳遞的壓力變化量。
5.如權(quán)利要求4所述的模塊，其中壓縮傳感器包括至少兩個(gè)測(cè)量相同負(fù)荷的薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器，從而地面反作用力從由各個(gè)薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器測(cè)量到的負(fù)荷平均值得以測(cè)定。
6.如權(quán)利要求4所述的模塊，其中壓縮傳感器包括至少兩個(gè)測(cè)量不同負(fù)荷的薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器，從而地面反作用力通過(guò)根據(jù)地面反作用力值的范圍來(lái)選擇薄膜型負(fù)荷或壓力測(cè)量傳感器而得以測(cè)定。
7.一種機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)，包括機(jī)器人足部；和多個(gè)設(shè)置在機(jī)器人足部朝向地面的預(yù)定部分的地面反作用力測(cè)量模塊，該地面反作用力測(cè)量模塊包括設(shè)置在移動(dòng)式機(jī)器人面向地面的預(yù)定部分的外殼，設(shè)置成能夠根據(jù)傳遞至移動(dòng)式機(jī)器人的對(duì)地面的壓力的存在而相對(duì)于外殼移動(dòng)的移動(dòng)單元，以及設(shè)置在外殼中以測(cè)量來(lái)自于通過(guò)移動(dòng)單元傳遞的壓力的存在的地面反作用力的壓縮傳感器，其中地面反作用力測(cè)量模塊設(shè)置成相對(duì)于各個(gè)地面反作用力測(cè)量模塊安置的部位而獨(dú)立地測(cè)量地面反作用力。
8.如權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)，其中外殼包括具有容納壓縮傳感器的容納部分和將該容納部分與外界連接的通孔的壓縮傳感器支架，以及連接到容納部分上方的外殼上的蓋件，而且移動(dòng)單元包括插入通孔中并能夠在其中移動(dòng)的移動(dòng)元件，圍繞設(shè)置在容納部分中的移動(dòng)元件一端插入并且根據(jù)移動(dòng)元件的位置有選擇地接觸壓縮傳感器的蓋件，聯(lián)接到移動(dòng)元件上的另一端并且直接接觸地面來(lái)支承移動(dòng)式機(jī)器人的支承元件，以及介于外殼和支承元件之間并且防止蓋件在作用于支承元件上的壓力除去時(shí)接觸壓縮傳感器的彈性元件。
9.一種機(jī)器人足部結(jié)構(gòu)，包括機(jī)器人足部；和多個(gè)設(shè)置在機(jī)器人足部朝向地面的預(yù)定部分的地面反作用力測(cè)量模塊，該地面反作用力測(cè)量模塊包括設(shè)置在移動(dòng)式機(jī)器人面向地面的預(yù)定部分的外殼，設(shè)置成能夠根據(jù)傳遞至移動(dòng)式機(jī)器人的對(duì)地面的壓力的存在而相對(duì)于外殼移動(dòng)的移動(dòng)單元，以及設(shè)置在外殼中以測(cè)量來(lái)自于通過(guò)移動(dòng)單元傳遞的壓力的存在的地面反作用力的壓縮傳感器，其中地面反作用力測(cè)量模塊設(shè)置成相對(duì)于在各個(gè)地面反作用力測(cè)量模塊安置的部位測(cè)量的地面反作用力而彼此互相作用。
10.如權(quán)利要求9所述的結(jié)構(gòu)，其中外殼包括具有容納壓縮傳感器的容納部分和將該容納部分與外界連接的通孔的壓縮傳感器支架，以及連接到容納部分上方的外殼上的蓋件，而且移動(dòng)單元包括插入通孔中并能夠在其中移動(dòng)的移動(dòng)元件，圍繞設(shè)置在容納部分中的移動(dòng)元件一端插入并且根據(jù)移動(dòng)元件的位置有選擇地接觸壓縮傳感器的蓋件，聯(lián)接到移動(dòng)元件上的另一端并且直接接觸地面來(lái)支承移動(dòng)式機(jī)器人的支承元件，以及介于外殼和支承元件之間并且防止蓋件在作用于支承元件上的壓力除去時(shí)接觸壓縮傳感器的彈性元件，而且其中支承元件一體地聯(lián)接到地面反作用力測(cè)量模塊的至少兩個(gè)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于移動(dòng)式機(jī)器人的地面反作用力測(cè)量模塊，其包括外殼，其設(shè)置在移動(dòng)式機(jī)器人面向地面的預(yù)定部分；移動(dòng)單元，其設(shè)置成能夠根據(jù)從地面?zhèn)鬟f至移動(dòng)式機(jī)器人的對(duì)地面的壓力的存在，而相對(duì)于外殼移動(dòng)；以及壓縮傳感器，其設(shè)置在外殼中以測(cè)量來(lái)自于通過(guò)移動(dòng)單元傳遞的壓力的存在的地面反作用力。因此，可以穩(wěn)定地處理大范圍的地面反作用力的變化，可以容易地改變機(jī)器人足部的安裝位置。
文檔編號(hào)B25J19/02GK1524664SQ0313126
公開日2004年9月1日 申請(qǐng)日期2003年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月27日
發(fā)明者孫榮, 吳淵宅, 盧慶植, 郭朱泳, 李涌權(quán), 孫 榮 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社