CN114750182A - 一种足式桌面宠物机器人跌落检测方法和跌落防护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人技术领域,更具体地说是一种足式桌面宠物机器人跌落检测方法和跌落防护方法。所述足式桌面宠物机器人内部设置有加速度传感器,当机器人发生跌落时,加速度传感器可以检测到跌落,机器人脚部舵机执行跌落防护动作,使脚部触地时脚部舵机轴仅受径向力,不受扭矩,从而保护舵机齿轮不受损坏,提高了足式桌面宠物机器人的可靠性和耐用性。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,更具体地说是一种足式桌面宠物机器人跌落检测方法和跌落防护方法。
背景技术
桌面宠物机器人是智能机器人领域的一个新品类,具有交互、陪伴和娱乐等功能。桌面宠物机器人的工作环境主要为办公桌、床头柜等,虽然其通常设置有各种传感器来防止机器人从桌面掉落,但是对于有较大圆角的桌面等情况,机器人无法有效的检测到边缘,仍然存在跌落的问题。对于足式桌面宠物机器人来说,其驱动关节的舵机在机器人跌落与地面碰撞时,经常发生舵机齿轮损坏的情况,导致机器人无法正常使用。
发明内容
为了克服现有技术中的上述问题,本发明的目的在于提供一种足式桌面宠物机器人跌落检测方法和跌落防护方法,通过机器人内部设置的加速度传感器检测机器人的跌落,在检测到跌落发生后,控制机器人的脚部关节舵机执行跌落防护动作,使得机器人落地时不会对舵机齿轮产生冲击导致其损坏。
本发明采用的技术方案如下:
一种足式桌面宠物机器人跌落检测方法,具体内容如下:
足式桌面宠物机器人包括头部、左腿舵机、左腿、左脚舵机、左脚、右腿舵机、右腿、右脚舵机、右脚;
所述头部的内部下端的左右两侧分别固定连接一个左腿舵机和一个右腿舵机,左腿舵机的转轴通过螺栓连接左腿,左腿的下端通过螺栓连接左脚舵机的转轴,左脚舵机固定连接在左脚上;右腿舵机的转轴通过螺栓连接右腿,右腿的下端通过螺栓连接右脚舵机的转轴,右脚舵机固定连接在右脚上;
所述头部的内部设置有加速度传感器;当机器人从桌面跌落时,下落过程中机器人处于自由落体状态,仅受重力,所述加速度传感器采集的三轴加速度合成的空间向量的模接近0,由此可以判定机器人处于跌落状态;
一种足式桌面宠物机器人跌落防护方法,包括:当机器人判断自身处于跌落状态时,执行跌落防护动作;左脚通过左脚舵机相对左腿逆时针旋转一个角度,使左脚上盖板与左腿的外侧完全贴合;右脚通过右脚舵机相对于右腿顺时针旋转一个角度,使右脚上盖板与右腿的外侧完全贴合;跌落防护动作使机器人触地时脚部舵机旋转轴仅受径向力,不受扭矩,保护舵机齿轮不受损坏;
本发明一种足式桌面宠物机器人跌落检测方法和跌落防护方法的有益效果为:
(1)可以及时的对机器人的跌落进行判断;
(2) 在跌落发生时,机器人在空中执行跌落防护动作,可以在触地时保护舵机齿轮不受冲击和损坏;
(3)提高了足式桌面宠物机器人的可靠性和耐用性。
附图说明
图1为本发明足式桌面宠物机器人的整体结构示意图;
图2为本发明足式桌面宠物机器人的内部结构示意图;
图3为本发明足式桌面宠物机器人跌落防护状态示意图;
图中:足式桌面宠物机器人1;头部2;左腿舵机3a;左腿4a;左脚舵机5a;左脚6a;左腿舵机转轴7a;左脚舵机转轴8a;右腿4b;右脚6b;
右腿舵机3b安装于与左腿舵机3a对称位置(图中不可见);右脚舵机5b安装于与左脚舵机5a对称位置(图中不可见);右腿舵机转轴7b位置与左腿舵机转轴7a对称(图中不可见);右脚舵机转轴8b位置与左脚舵机转轴8a对称(图中不可见)。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
具体实施方式一
一种足式桌面宠物机器人跌落检测方法,具体内容如下:
如图1和图2所示,足式桌面宠物机器人1包括头部2、左腿舵机3a、左腿4a、左脚舵机5a、左脚6a、右腿舵机3b、右腿4b、右脚舵机5b、右脚6b;
所述头部2的内部下端的左右两侧分别固定连接一个左腿舵机3a和一个右腿舵机3b,左腿舵机3a的转轴7a通过螺栓连接左腿4a,左腿4a的下端通过螺栓连接左脚舵机5a的转轴8a,左脚舵机5a固定连接在左脚6a上;右腿舵机3b的转轴7b通过螺栓连接右腿4b,右腿4b的下端通过螺栓连接右脚舵机的转轴8b,右脚舵机5b固定连接在右脚6b上;
所述头部2的内部设置有加速度传感器;当机器人从桌面跌落时,下落过程中机器人处于自由落体状态,仅受重力;所述加速度传感器采集的数据为机器人所受的非重力加速度,在自由落体时,机器人仅受重力作用,非重力加速度为0,因此加速度传感器采集的三轴加速度合成的空间向量的模接近0,由此可以判定机器人处于跌落状态;
具体实施方式二
一种足式桌面宠物机器人跌落防护方法,具体内容如下:
如图3所示,当机器人判断自身处于跌落状态时,执行跌落防护动作;左脚6a通过左脚舵机5a相对左腿4a逆时针旋转一个角度,使左脚6a上盖板与左腿4a的外侧完全贴合;右脚6b通过右脚舵机5b相对于右腿4b顺时针旋转一个角度,使右脚6b上盖板与右腿4b的外侧完全贴合;若机器人的上半身触地,机器人脚部舵机完全不受冲击,不会损坏舵机齿轮;若机器人下半身触地,机器人的脚部所受冲击主要作用于左脚舵机转轴8a或右脚舵机转轴8b上,由于机器人已执行了跌落防护动作,舵机转轴所受的冲击仅有径向力而没有扭矩,径向力不会导致舵机内部与舵机转轴相连接的齿轮受到冲击,因此舵机齿轮不受损坏;
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种足式桌面宠物机器人跌落检测方法,其特征在于,足式桌面宠物机器人(1)包括头部(2)、左腿舵机(3a)、左腿(4a)、左脚舵机(5a)、左脚(6a)、右腿舵机(3b)、右腿(4b)、右脚舵机(5b)、右脚(6b)。
2.根据权利要求1所述的一种足式桌面宠物机器人跌落检测方法,其特征在于,所述头部(2)的内部下端的左右两侧分别固定连接一个左腿舵机(3a)和一个右腿舵机(3b),左腿舵机(3a)的转轴(7a)通过螺栓连接左腿(4a),左腿(4a)的下端通过螺栓连接左脚舵机(5a)的转轴(8a),左脚舵机(5a)固定连接在左脚(6a)上;右腿舵机(3b)的转轴(7b)通过螺栓连接右腿(4b),右腿(4b)的下端通过螺栓连接右脚舵机的转轴(8b),右脚舵机(5b)固定连接在右脚(6b)上。
3.根据权利要求1所述的一种足式桌面宠物机器人跌落检测方法,其特征在于,所述头部(2)的内部设置有加速度传感器;当机器人从桌面跌落时,下落过程中机器人处于自由落体状态,仅受重力,所述加速度传感器采集的三轴加速度合成的空间向量的模接近0,由此可以判定机器人处于跌落状态。
4.一种足式桌面宠物机器人跌落防护方法,其特征在于,当机器人判断自身处于跌落状态时,执行跌落防护动作;左脚(6a)通过左脚舵机(5a)相对左腿(4a)逆时针旋转一个角度,使左脚(6a)上盖板与左腿(4a)的外侧完全贴合;右脚(6b)通过右脚舵机(5b)相对于右腿(4b)顺时针旋转一个角度,使右脚(6b)上盖板与右腿(4b)的外侧完全贴合;舵机转轴所受的冲击仅有径向力而没有扭矩,径向力不会导致舵机内部与舵机转轴相连接的齿轮受到冲击,因此舵机齿轮不受损坏。
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