CN213106875U - 一种多足机器人的防坠落缓冲结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多足机器人的防坠落缓冲结构，包括多足机器人本体，所述多足机器人本体的底盘上设置有至少四个足部，所述足部包括横向摆动部、纵向摆动部和支撑部，所述多足机器人的底盘上设置有连接部，所述横向摆动部的一端通过第一舵机与连接部连接，所述纵向摆动部的一端通过第二舵机与横向摆动部的另一端连接，所述支撑部的上端通过第三舵机与纵向摆动部的另一端连接，其特征在于：所述连接部通过第一缓冲部与底盘连接，所述连接部远离底盘的一面设置有第二缓冲部，所述支撑部的下端设置有第三缓冲部，所述底盘上设置有距离传感器；避免舵机被烧坏影响多足机器人本体正常运行。

Description

一种多足机器人的防坠落缓冲结构

技术领域

本实用新型属于多足机器人的坠落保护技术领域，涉及一种多足机器人的防坠落缓冲结构。

背景技术

多足步行机器人的运动轨迹是一系列离散的足印运动时只需要离散的点接触地面对环境的破坏程度也较小可以在可能到达的地面上选择最优的支撑点对崎岖地形的适应性强。多足机器人的电机，是多足机器人运动的关键部分，同时也是最脆弱的部分，尤其像舵机，运动时有着极大地扭矩，多足机器人遇到冲击时需要承受极大地压力，很有可能烧坏舵机，导致多足机器人无法正常运行。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供了一种多足机器人的防坠落缓冲结构，解决了多足机器人遇到冲击时需要承受极大地压力，很有可能烧坏舵机，导致多足机器人无法正常运行的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种多足机器人的防坠落缓冲结构，包括多足机器人本体，所述多足机器人本体的底盘上设置有至少四个足部，所述足部包括横向摆动部、纵向摆动部和支撑部，所述多足机器人的底盘上设置有连接部，所述横向摆动部的一端通过第一舵机与连接部连接，所述纵向摆动部的一端通过第二舵机与横向摆动部的另一端连接，所述支撑部的上端通过第三舵机与纵向摆动部的另一端连接，所述连接部通过第一缓冲部与底盘连接，所述连接部远离底盘的一面设置有第二缓冲部，所述支撑部的下端设置有第三缓冲部，所述底盘上设置有距离传感器，所述距离传感器通过控制电路分别与对应的第二舵机电连接；所述距离传感器获取的电压值大于第一预设电压值小于等于第二预设电压值时所述控制电路控制所述第二舵机驱动纵向摆动部向上摆动直到水平位置高于连接部的水平位置；所述距离传感器获取的电压值大于第二预设电压值时所述控制电路控制所述第二舵机驱动纵向摆动部向下摆动直到支撑部处于竖直状态。

进一步地，所述控制电路包括电压比较器C1A、电压比较器C2A、模数转换器ADC、继电器RELAY、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，所述距离传感器的引脚 1连接电源、引脚13接地、引脚2分别与电压比较器C1A、电压比较器C2A的引脚3连接，所述电压比较器C1A的引脚2和引脚4接地、引脚8串联电阻R5连接电源、引脚1串联电阻R1与电压比较器C1A的引脚8连接、同时引脚1与模数转换器ADC的引脚2连接，所述ADC的引脚8连接电源、引脚1和引脚4接地、引脚6与继电器RELAY的引脚5连接，所述继电器RELAY的引脚1接地、引脚3分别与对应的第二舵机的引脚1连接，所述电压比较器C1A的引脚2和引脚4接地、引脚8串联电阻R3连接电源、引脚1串联电阻R4与继电器RELAY的引脚2连接。

进一步地，所述距离传感器获取足部高度的电压值为第一预设电压值；所述距离传感器获取所述第二舵机转动180度的时间内机器人可自由下落的距离加足部高度的电压值第二预设电压值。

进一步地，所述第一缓冲部、第二缓冲部和第三缓冲部均为橡胶材料制成。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种多足机器人的防坠落缓冲结构，距离传感器实时检测底盘底盘与地面的距离值，根据检测到的距离值转化为电压值传输到控制电路，控制电路根据电压值分为两种工作模式，一种是距离传感器输出的电压值大于第一预设电压值小于等于第二预设电压值时通过控制电路控制第二舵机驱动纵向摆动部向上摆动直到水平位置高于连接部的水平位置，此时通过连接部远离底盘上设置的第二缓冲部件进行缓冲，降低连接部与地面接触时降低足部与地面接触时第一舵机、第二舵机和第三舵机受到的冲击力从而降低收到的压力，避免舵机被烧坏影响多足机器人本体正常运行；另一种是距离传感器输出的电压值大于第二预设电压值时通过控制电路控制第二舵机驱动纵向摆动部向下摆动带动支撑部向下转动处于竖直状态，此时通过第一缓冲部和第三缓冲部配合进行缓冲，降低足部与地面接触时第一舵机、第二舵机和第三舵机受到的冲击力从而降低收到的压力，避免舵机被烧坏影响多足机器人本体正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的控制电路图；

图中标记：1-多足机器人本体、2-底盘、3-横向摆动部、4-纵向摆动部、5-支撑部、6- 连接部、7-第一舵机、8-第二舵机、9-第三舵机、10-第一缓冲部、11-第二缓冲部、12-第三缓冲部、13-距离传感器。

具体实施方式

为了使本发明/本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明/本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明/本实用新型，并不用于限定本发明/本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本发明/本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明/本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明/本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明/本实用新型的范围，而是仅仅表示本发明/本实用新型的选定实施例。基于本发明/本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明/本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供的一种多足机器人的防坠落缓冲结构，包括多足机器人本体1，所述多足机器人本体1的底盘2上设置有至少四个足部，所述足部包括横向摆动部3、纵向摆动部4和支撑部5，所述多足机器人的底盘2上设置有连接部6，所述横向摆动部3的一端通过第一舵机7与连接部6连接，所述纵向摆动部4的一端通过第二舵机8与横向摆动部3的另一端连接，所述支撑部5的上端通过第三舵机9与纵向摆动部4的另一端连接，所述连接部6通过第一缓冲部10与底盘2连接，所述连接部6远离底盘2的一面设置有第二缓冲部11，所述支撑部5的下端设置有第三缓冲部12，所述底盘2上设置有距离传感器 13，所述距离传感器13通过控制电路分别与对应的第二舵机8电连接；所述距离传感器13 获取的电压值大于第一预设电压值小于等于第二预设电压值时所述控制电路控制所述第二舵机8驱动纵向摆动部4向上摆动直到水平位置高于连接部6的水平位置；所述距离传感器 13获取的电压值大于第二预设电压值时所述控制电路控制所述第二舵机8驱动纵向摆动部4 向下摆动直到支撑部5处于竖直状态。

本实施例的工作原理为：距离传感器实时检测底盘2底盘2与地面的距离值，根据检测到的距离值转化为电压值传输到控制电路，控制电路根据电压值分为两种工作模式，一种是距离传感器13输出的电压值大于第一预设电压值小于等于第二预设电压值时通过控制电路控制第二舵机8驱动纵向摆动部4向上摆动直到水平位置高于连接部6的水平位置，此时通过连接部6远离底盘2上设置的第二缓冲部11件进行缓冲，降低连接部6与地面接触时降低足部与地面接触时第一舵机7、第二舵机8和第三舵机9受到的冲击力从而降低收到的压力，避免舵机被烧坏影响多足机器人本体1正常运行；另一种是距离传感器13输出的电压值大于第二预设电压值时通过控制电路控制第二舵机8驱动纵向摆动部4向下摆动带动支撑部5向下转动处于竖直状态，此时通过第一缓冲部10和第三缓冲部12配合进行缓冲，降低足部与地面接触时第一舵机7、第二舵机8和第三舵机9受到的冲击力从而降低收到的压力，避免舵机被烧坏影响多足机器人本体1正常运行。需要说明的是，经过预设时间后第二舵机 8的控制信号自动切换为机器人本体的控制器信号。

优选地，所述距离传感器13获取足部高度的电压值为第一预设电压值；所述距离传感器13获取所述第二舵机8转动180度的时间内机器人可自由下落的距离加足部高度的电压值第二预设电压值。实施时，距离传感器13获取足部高度的电压值为第一预设电压值是为了界定多足机器人本体1的最低坠落高度，距离传感器13获取第二舵机8转动180度的时间内机器人可自由下落的距离加足部高度的电压值第二预设电压值是为了便于多足机器人本体1坠落时的高度大于这个范围时第二舵机8能够有充分的时间驱动纵向摆动部4带动支撑部5进行调整。

优选地，所述第一缓冲部10、第二缓冲部11和第三缓冲部12均为橡胶材料制成。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图2所示，提供了一种具体的控制电路，所述控制电路包括电压比较器C1A、电压比较器C2A、模数转换器ADC、继电器RELAY、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，所述距离传感器的引脚1连接电源、引脚13接地、引脚2分别与电压比较器C1A、电压比较器C2A的引脚3连接，所述电压比较器C1A的引脚2和引脚4接地、引脚8串联电阻R5连接电源、引脚1串联电阻R1与电压比较器C1A的引脚8 连接、同时引脚1与模数转换器ADC的引脚2连接，所述ADC的引脚8连接电源、引脚1 和引脚4接地、引脚6与继电器RELAY的引脚5连接，所述继电器RELAY的引脚1接地、引脚3分别与对应的第二舵机8的引脚1连接，所述电压比较器C1A的引脚2和引脚4接地、引脚8串联电阻R3连接电源、引脚1串联电阻R4与继电器RELAY的引脚2连接。

本实施例中，获取距离传感器获取足部高度的电压值为第一预设电压值V’，第一预设电压值V’通过电压比较器C1A经过R3降压得到。

获取距离传感器获取所述第二舵机8转动180度的时间内机器人可自由下落的距离加足部高度的电压值为第二预设电压值V”，第二预设电压值V”通过电压比较器C2A经过R5 降压得到。

距离传感器实时检测底盘2与地面的距离值转化为对应的电压值V，距离传感器将电压值V同时传递给电压比较器C1A与电压比较器C2A。

电压信号V、V’和V”相比较：

如果V<＝V’，电压比较器C2A的引脚1输出低电平，继电器RELAY保持打开状态，舵机SERVOS获取来自于机器人控制器的信号。

如果V”>＝V>V’，电压比较器C2A的引脚1输出高电平，继电器RELAY闭合，舵机SERVOS获取来自于模数转换器ADC的控制信号；通过连接部6远离底盘2上设置的第二缓冲部11件进行缓冲，降低连接部6与地面接触时降低足部与地面接触时舵机受到的冲击力从而降低收到的压力

如果V>V”，电压比较器C1A的引脚1输出高电平，经模数转换器ADC之后，输出控制信号控制舵机SERVOS，通过第一缓冲部10和第三缓冲部12配合进行缓冲，降低足部与地面接触时舵机9受到的冲击力从而降低收到的压力。

当达到预设时间，继电器RELAY从闭合状态到打开状态，机器人本体的舵机信号切换为控制器信号，即可恢复正常运行。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内

以上所述仅为本发明/本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本发明/本实用新型的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本发明/本实用新型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/本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多足机器人的防坠落缓冲结构，包括多足机器人本体，所述多足机器人本体的底盘上设置有至少四个足部，所述足部包括横向摆动部、纵向摆动部和支撑部，所述多足机器人的底盘上设置有连接部，所述横向摆动部的一端通过第一舵机与连接部连接，所述纵向摆动部的一端通过第二舵机与横向摆动部的另一端连接，所述支撑部的上端通过第三舵机与纵向摆动部的另一端连接，其特征在于：所述连接部通过第一缓冲部与底盘连接，所述连接部远离底盘的一面设置有第二缓冲部，所述支撑部的下端设置有第三缓冲部，所述底盘上设置有距离传感器，所述距离传感器通过控制电路分别与对应的第二舵机电连接；所述距离传感器获取的电压值大于第一预设电压值小于等于第二预设电压值时所述控制电路控制所述第二舵机驱动纵向摆动部向上摆动直到水平位置高于连接部的水平位置；所述距离传感器获取的电压值大于第二预设电压值时所述控制电路控制所述第二舵机驱动纵向摆动部向下摆动直到支撑部处于竖直状态。

2.根据权利要求1所述的一种多足机器人的防坠落缓冲结构，其特征在于：所述控制电路包括电压比较器C1A、电压比较器C2A、模数转换器ADC、继电器RELAY、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，所述距离传感器的引脚1连接电源、引脚13接地、引脚2分别与电压比较器C1A、电压比较器C2A的引脚3连接，所述电压比较器C1A的引脚2和引脚4接地、引脚8串联电阻R5连接电源、引脚1串联电阻R1与电压比较器C1A的引脚8连接、同时引脚1与模数转换器ADC的引脚2连接，所述ADC的引脚8连接电源、引脚1和引脚4接地、引脚6与继电器RELAY的引脚5连接，所述继电器RELAY的引脚1接地、引脚3分别与对应的第二舵机的引脚1连接，所述电压比较器C1A的引脚2和引脚4接地、引脚8串联电阻R3连接电源、引脚1串联电阻R4与继电器RELAY的引脚2连接。

3.根据权利要求1所述的一种多足机器人的防坠落缓冲结构，其特征在于：所述距离传感器获取足部高度的电压值为第一预设电压值；所述距离传感器获取所述第二舵机转动180度的时间内机器人可自由下落的距离加足部高度的电压值第二预设电压值。

4.根据权利要求1所述的一种多足机器人的防坠落缓冲结构，其特征在于：所述第一缓冲部、第二缓冲部和第三缓冲部均为橡胶材料制成。

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