CN108216420A - 一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构 - Google Patents

一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构 Download PDF

Info

Publication number
CN108216420A
CN108216420A CN201810064531.5A CN201810064531A CN108216420A CN 108216420 A CN108216420 A CN 108216420A CN 201810064531 A CN201810064531 A CN 201810064531A CN 108216420 A CN108216420 A CN 108216420A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure sensor
diaphragm pressure
vola
adjustable foot
left front
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810064531.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108216420B (zh
Inventor
赵逸栋
张学垠
李超
朱秋国
莫小波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Cloud Depth Technology Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Cloud Depth Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Cloud Depth Technology Co Ltd filed Critical Hangzhou Cloud Depth Technology Co Ltd
Priority to CN201810064531.5A priority Critical patent/CN108216420B/zh
Publication of CN108216420A publication Critical patent/CN108216420A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108216420B publication Critical patent/CN108216420B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/032—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/226—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明公开了一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构，包括足模块、缓冲片、足底、左前薄膜压力传感器、左后薄膜压力传感器、右前薄膜压力传感器、右后薄膜压力传感器；足模块的底面开有四个沉孔，左前薄膜压力传感器、左后薄膜压力传感器、右前薄膜压力传感器、右后薄膜压力传感器分别安装在四个沉孔中，足模块的侧面被足底包裹，左前薄膜压力传感器、左后薄膜压力传感器、右前薄膜压力传感器和右后薄膜压力传感器分别与足底之间设置有缓冲片，足模块的底面与足底之间具有间隙。本发明结构简单，安装方便，灵敏度高，能够测量足部着地的冲击量与姿态，并且具有良好的防水防尘性能。

Description

一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构。
背景技术
近些年来，随着电机、材料等技术的发展，越来越多的腿足式机器人已出现在人们的视野中。跑跳能力作为衡量腿足式机器人的重要指标越来越被关注。由于腿式机器人针对复杂的未知环境，为实现机器人良好的跑跳感知，需要定量监测机器人足部受到的冲击并判断冲击来自哪个方向。目前，我国一部分机器人使用安装在足部的力/力矩传感器来获取机器人着地的力与力矩信息，如CN1860001的“腿式移动机器人”，在足部加入力矩传感器。但力矩传感器重量较大，且成本高昂，不利于大量推广；还有一部分机器人在足底使用微动开关，如专利号ZL201310139773.3的“一种腿式机器人足底触地感知机构”，通过足底微动开关闭合来感知触地信息。而微动开关只能提供一个开关量，尚不能监测触地力的大小。因此兼顾轻便、灵敏、低成本的触地感知机构成为一个重要的课题。
发明内容
本发明的目的是提出一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构，该机构结构简单、成本低廉，能够定量测量受力情况并且可调量程。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构，包括：足模块、缓冲片、足底、左前薄膜压力传感器、左后薄膜压力传感器、右前薄膜压力传感器、右后薄膜压力传感器；所述足模块的底面开有四个沉孔，左前薄膜压力传感器、左后薄膜压力传感器、右前薄膜压力传感器、右后薄膜压力传感器分别安装在四个沉孔中，所述足模块的侧面被足底包裹，左前薄膜压力传感器、左后薄膜压力传感器、右前薄膜压力传感器和右后薄膜压力传感器分别与足底之间设置有缓冲片，足模块的底面与足底之间具有间隙。
进一步的，所述左前薄膜压力传感器、左后薄膜压力传感器、右前薄膜压力传感器、右后薄膜压力传感器以及四个缓冲片只受到垂直方向的压力，不会发生水平滑移。
进一步的，所述足底外部具有增加摩擦力的纹理。
进一步的，所述四个沉孔中间开有一个力传感器电路孔。
进一步的，所述缓冲片采用缓冲橡胶片。
进一步的，所述足底采用橡胶足底。
本发明的有益效果是：结构简单，安装方便，灵敏度高，能够测量足部着地的冲击量与姿态，并且具有良好的防水防尘性能；本发明采用足底-薄膜压力传感器-缓冲片的设计，薄膜压力传感器两面均与柔性橡胶接触，对薄膜压力传感器进行有效保护；能够通过更换缓冲片的硬度与厚度来更改薄膜压力传感器的量程，不受环境的影响，具有较长的使用寿命与使用范围。
附图说明
图1是搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构外观图；
图2是搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构正中剖视图；
图3是搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构过力传感器中心的剖视图；
图4是足模块的底部视图；
图5是足模块底面平行地面着地的示意图；
图6是足模块偏向右后方着地的示意图；
图中，足模块1、缓冲片2、足底3、沉孔4、螺丝5、力传感器电路孔6、左前薄膜压力传感器7、左后薄膜压力传感器8、右前薄膜压力传感器9、右后薄膜压力传感器10、理论正确落脚点11、机器人腿12。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明。
参照图1-图4，本发明的搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构，包括足模块1、缓冲片2、足底3、左前薄膜压力传感器7、左后薄膜压力传感器8、右前薄膜压力传感器9、右后薄膜压力传感器10；所述足模块1的底面开有四个沉孔4(见图4)，左前薄膜压力传感器7、左后薄膜压力传感器8、右前薄膜压力传感器9、右后薄膜压力传感器10分别安装在四个沉孔4中；所述足模块1的侧面被足底3包裹，通过螺丝5将足底3固定在足模块1上；左前薄膜压力传感器7、左后薄膜压力传感器8、右前薄膜压力传感器9和右后薄膜压力传感器10分别与足底3之间设置有缓冲片2(共四个)，足模块1的底面与足底3之间具有间隙，所述缓冲片2采用缓冲橡胶片；为了提高足底的耐磨性，所述足底3采用橡胶足底。
进一步的，受到沉孔4的限制，所述左前薄膜压力传感器7、左后薄膜压力传感器8、右前薄膜压力传感器9、右后薄膜压力传感器10以及四个缓冲片2只受到垂直方向的压力，不会发生水平滑移。
进一步的，所述足底3外部具有增加摩擦力的纹理(见图1、图2、图3)。
进一步的，所述四个沉孔4中间开有一个力传感器电路孔6，左前薄膜压力传感器7、左后薄膜压力传感器8、右前薄膜压力传感器9、右后薄膜压力传感器10的电路通过力传感器电路孔6向上延伸与控制器相连。
将本发明的足模块1与机器人腿固定连接，当触地时，足底1受到地面压力而收缩，压力被分散到左前薄膜压力传感器7、左后薄膜压力传感器8、右前薄膜压力传感器9和右后薄膜压力传感器10上。四个位置不同的薄膜压力传感器各自独立读取压力信息，如图5所示，如果机器人着地时足模块1的底面与地面平行，此时足底3给左前薄膜压力传感器7、左后薄膜压力传感器8、右前薄膜压力传感器9、右后薄膜压力传感器10受到相近的压力，因此具有相近的读数；如图6所示，此时机器人腿12的落脚点在理论正确落脚点11的右后方，此时着地时左前薄膜压力传感器7受到的压力最大，因此左前薄膜压力传感器7读数最大且；同理如果左后薄膜压力传感器8读数最大且超过阈值，可以判定该着地点偏向理论正确落脚点11的右前方；如果右前薄膜压力传感器9读数最大且超过阈值，可以判定该着地点偏向理论正确落脚点11的左后方；如果右后薄膜压力传感器10读数最大且超过阈值，可以判定该着地点偏向理论正确落脚点11的左前方；同时，可以根据四个薄膜压力传感器受力峰值的总和与持续时间估计着地瞬间足底3受到的冲量大小。当足模块1离开地面时，足底3对四个薄膜压力传感器的压力将会消失。

Claims (6)

1.一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构，其特征在于，包括：足模块、缓冲片、足底、左前薄膜压力传感器、左后薄膜压力传感器、右前薄膜压力传感器、右后薄膜压力传感器；所述足模块的底面开有四个沉孔，左前薄膜压力传感器、左后薄膜压力传感器、右前薄膜压力传感器、右后薄膜压力传感器分别安装在四个沉孔中，所述足模块的侧面被足底包裹，左前薄膜压力传感器、左后薄膜压力传感器、右前薄膜压力传感器和右后薄膜压力传感器分别与足底之间设置有缓冲片，足模块的底面与足底之间具有间隙。
2.根据权利要求1所述的一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构，其特征在于，所述左前薄膜压力传感器、左后薄膜压力传感器、右前薄膜压力传感器、右后薄膜压力传感器以及四个缓冲片只受到垂直方向的压力，不会发生水平滑移。
3.根据权利要求1或2所述的一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构，其特征在于，所述足底外部具有增加摩擦力的纹理。
4.根据权利要求1所述的一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构，其特征在于，所述四个沉孔中间开有一个力传感器电路孔。
5.根据权利要求1所述的一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构，其特征在于，所述缓冲片采用缓冲橡胶片。
6.根据权利要求1所述的一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构，其特征在于，所述足底采用橡胶足底。
CN201810064531.5A 2018-01-23 2018-01-23 一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构 Active CN108216420B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810064531.5A CN108216420B (zh) 2018-01-23 2018-01-23 一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810064531.5A CN108216420B (zh) 2018-01-23 2018-01-23 一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108216420A true CN108216420A (zh) 2018-06-29
CN108216420B CN108216420B (zh) 2024-03-19

Family

ID=62667401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810064531.5A Active CN108216420B (zh) 2018-01-23 2018-01-23 一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108216420B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113525549A (zh) * 2021-08-20 2021-10-22 深圳鹏行智能研究有限公司 机器人足部和具有其的机器人
WO2022033044A1 (zh) * 2020-08-11 2022-02-17 腾讯科技（深圳）有限公司 用于机器人的腿部组件及设备
WO2022100042A1 (zh) * 2020-11-12 2022-05-19 腾讯科技（深圳）有限公司 一种仿生机械足部装置、仿生机械及其控制方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06201443A (ja) * 1993-01-08 1994-07-19 Kubota Corp 歩行動物の単独存在状態検出装置
JP2003266362A (ja) * 2002-03-15 2003-09-24 Sony Corp 脚式移動ロボットの足及び脚式移動ロボット
CN1590037A (zh) * 2003-08-29 2005-03-09 三星电子株式会社 使用地面反作用力传感器的步行机器人及其控制方法
JP2008220635A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Shibaura Institute Of Technology 歩行支援装置
CN101554894A (zh) * 2009-05-14 2009-10-14 重庆大学 一种能感知地面反力的仿人机器人的脚板结构
CN102556201A (zh) * 2012-01-19 2012-07-11 浙江大学 一种多足步行机器人平底式脚结构
CN102670217A (zh) * 2012-05-04 2012-09-19 嘉兴市制衡精仪有限公司 下肢关节作用力和力矩的穿戴式传感器测量装置及方法
CN102717847A (zh) * 2012-06-28 2012-10-10 中国科学院自动化研究所 四足机器人低转动惯量配置的腿足机构
KR101201452B1 (ko) * 2012-04-06 2012-11-14 이춘우 인간형 로봇의 발구조
CN102785250A (zh) * 2012-08-23 2012-11-21 中国科学院自动化研究所 一种四足机器人运动控制器
CN103876756A (zh) * 2014-04-18 2014-06-25 南京工程学院 下肢助力外骨骼机器人步态模式识别方法及系统
CN104605569A (zh) * 2015-02-05 2015-05-13 电子科技大学 一种基于薄膜传感器的智能压力采集鞋
CN207790921U (zh) * 2018-01-23 2018-08-31 杭州云深处科技有限公司 搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06201443A (ja) * 1993-01-08 1994-07-19 Kubota Corp 歩行動物の単独存在状態検出装置
JP2003266362A (ja) * 2002-03-15 2003-09-24 Sony Corp 脚式移動ロボットの足及び脚式移動ロボット
CN1590037A (zh) * 2003-08-29 2005-03-09 三星电子株式会社 使用地面反作用力传感器的步行机器人及其控制方法
JP2008220635A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Shibaura Institute Of Technology 歩行支援装置
CN101554894A (zh) * 2009-05-14 2009-10-14 重庆大学 一种能感知地面反力的仿人机器人的脚板结构
CN102556201A (zh) * 2012-01-19 2012-07-11 浙江大学 一种多足步行机器人平底式脚结构
KR101201452B1 (ko) * 2012-04-06 2012-11-14 이춘우 인간형 로봇의 발구조
CN102670217A (zh) * 2012-05-04 2012-09-19 嘉兴市制衡精仪有限公司 下肢关节作用力和力矩的穿戴式传感器测量装置及方法
CN102717847A (zh) * 2012-06-28 2012-10-10 中国科学院自动化研究所 四足机器人低转动惯量配置的腿足机构
CN102785250A (zh) * 2012-08-23 2012-11-21 中国科学院自动化研究所 一种四足机器人运动控制器
CN103876756A (zh) * 2014-04-18 2014-06-25 南京工程学院 下肢助力外骨骼机器人步态模式识别方法及系统
CN104605569A (zh) * 2015-02-05 2015-05-13 电子科技大学 一种基于薄膜传感器的智能压力采集鞋
CN207790921U (zh) * 2018-01-23 2018-08-31 杭州云深处科技有限公司 搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022033044A1 (zh) * 2020-08-11 2022-02-17 腾讯科技（深圳）有限公司 用于机器人的腿部组件及设备
WO2022100042A1 (zh) * 2020-11-12 2022-05-19 腾讯科技（深圳）有限公司 一种仿生机械足部装置、仿生机械及其控制方法
CN113525549A (zh) * 2021-08-20 2021-10-22 深圳鹏行智能研究有限公司 机器人足部和具有其的机器人
CN113525549B (zh) * 2021-08-20 2022-12-30 深圳鹏行智能研究有限公司 机器人足部和具有其的机器人

Also Published As

Publication number Publication date
CN108216420B (zh) 2024-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108216420A (zh) 一种搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构
WO2006070272A3 (en) Low power motion detector
US6160254A (en) Devices and methods for indicating loss of shock absorption in a shoe
CN207790921U (zh) 搭载薄膜压力传感器的可调式足底机构
WO2006068798A3 (en) Motion sensors in a towed streamer
TW200712470A (en) Use of piezoelectric sensor attached to electronics package housing
WO2009040998A1 (ja) 非接触充電器
TW200718258A (en) Headsets and headset power management
WO2005036096A3 (en) Measuring vector components of an electric field
WO2003069690A3 (en) Magnetic field sensor
WO2010014356A3 (en) Single sided capacitive force sensor for electronic devices
WO2011022533A3 (en) Effect generating device in response to user actions
CN102252590A (zh) 一种压力机离合制动器位移距离传感器
US20180161659A1 (en) Body protector device for martial arts and valid hit determination system incorporating the same
TW200706871A (en) Capacitance detection type acceleration sensor
CN202975342U (zh) 一种硅PIN半导体区域γ辐射监测仪
CN101498970A (zh) 一种适用于电子竞技的鼠标
CN116067515A (zh) 一种可无损固定的室内温度传感器
CN109398083B (zh) 一种用于电动出行工具的新型压感踏板控制装置
CN107741290A (zh) 一种具有足底压力检测功能的机器人足部装置
WO2014074092A3 (en) Motion sensing
WO2017210367A1 (en) System and method for sensing high-frequency vibrations on sporting equipment
CN104812194B (zh) 防水装置
CN207197716U (zh) 一种具有足底压力检测功能的机器人足部装置
CN203323767U (zh) 一种基于上臂摆动的腕式计步装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant