JP2022519858A - ロボット脚及びロボットシステム - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (14)
- 少なくとも2つの関節(j)を備えるロボット脚であって、各関節(j)は2つの節(s)を相互に接続し、各関節(j)はカム(c)を備え、前記ロボット脚(10)は更に、少なくとも1つのアクチュエータ(20)と、各カム(c)を相互接続する共通腱(18)と、を備え、
少なくとも1つのカム(c)、好ましくは最終カム(c)は、その半径(r)が既定の閾値よりも小さく寸法設定されており、前記既定の閾値は前記ロボット脚(10)の荷重に対する平衡閾値であり、好ましくは前記平衡閾値は、Fc*rc∝F*dと定義され、好ましくはFc*rc=F*dと定義され、
ここで、Fは前記ロボット脚(10)に作用する全体的な力を規定し、dは仮想脚(V)の長さを規定し、Fcは前記カム(c)に作用する力を規定し、rcは前記カム(c)の半径を規定する、ロボット脚。 - 前記カム(c)の少なくともいくつか、好ましくは全ては、線形カムである、請求項1に記載のロボット脚。
- 線形カム(c)は、回転中心と一定の半径(r)とを有するカムである、請求項2に記載のロボット脚。
- 前記カム(c)の少なくともいくつか、好ましくは全ては、各関節(j)に隣接した前記2つの節(s)の相互の動きを可能とし、
この動きは好ましくは、各関節(j)に隣接した前記2つの節(s)間の旋回運動である、請求項1から3のうち少なくとも1項に記載のロボット脚。 - 前記共通腱(18)は2つ以上の部分腱で形成することができ、2つの直接隣接した部分腱(18)はそれぞれ前記カム(c)のうち同一のものに接続されている、請求項1から4のうち少なくとも1項に記載のロボット脚。
- 各部分腱(18)は各カム(c)において関節伸長トルクを生成するように構成され、
好ましくは、前記関節伸長トルクは前記ロボット脚(10)の全長にかかる荷重に対抗するように構成されている、請求項5に記載のロボット脚。 - 前記アクチュエータ(20)のうち少なくとも1つは、動き及び力のうち少なくとも一方を発生させるように構成されている、請求項1から6のうち少なくとも1項に記載のロボット脚。
- 少なくとも2つのアクチュエータ(20)が提供され、第1のアクチュエータ(20)はばね(22)を含み、第2のアクチュエータ(20)はモータ(28)を含む、請求項1から7のうち少なくとも1項に記載のロボット脚。
- 前記アクチュエータ(20)のうち少なくとも1つはばね(22)であり、特に、線形ばね、非線形ばね、引張ばね、空気ばね、金属ばね、コイルばね、板ばね、及びコンプライアンス機構のうち1つであり、及び/又は、
前記アクチュエータ(20)のうち少なくとも1つはモータ(28)であり、特に、モータとギアボックスの組み合わせ、リニアモータ、非線形モータ、電気モータ、好ましくはブラシ付きrcアクチュエータ、空気圧式アクチュエータ等の流体アクチュエータ、ステッピングモータ、電磁モータ、油圧モータ、磁気モータ、機械モータ、又は生物筋肉の形態のモータ、ブラシレスモータ、形状記憶合金作動に基づくモータ、静電アクチュエータ、及びソフトアクチュエータのうち1つである、請求項1から8のうち少なくとも1項に記載のロボット脚。 - 2つから8つの関節(j)が提供され、
前記関節(j)は好ましくは直列に配置されている、請求項1から9のうち少なくとも1項に記載のロボット脚。 - 3つ以上の関節(j)が提供されている場合、2つの直接隣接している関節(j)を相互接続する前記節(s)に隣接した前記2つの直接隣接している関節(j)間に配置された別のアクチュエータ(34)が提供され、
好ましくは、前記別のアクチュエータ(34)は、前記直接隣接している関節(j)に作用するトルクにより利用可能となったエネルギを貯蔵し、前記直接隣接している関節(j)間の変位を発生させるように構成されている、請求項1から10のうち少なくとも1項に記載のロボット脚。 - 前記最終カム(c)と最後の節(s)とを相互接続する別の腱(36、38、30)を更に備え、
前記最終カム(c)は前記一連のカム(c)の前記既定の閾値の半径(r)を有する、請求項1から11のうち少なくとも1項に記載のロボット脚。 - 制御及び評価ユニット(42)と任意選択的な少なくとも1つのセンサ(44)とを更に備え、
前記制御及び評価ユニット(42)は、任意選択的に前記少なくとも1つのセンサ(44)によって測定されたパラメータに応じて前記アクチュエータ(20)のうち少なくとも1つを制御及び作動させるように構成され、
前記センサは好ましくは、近接センサ、特に接点までの距離もしくは質量中心の高さを検知するセンサ、トルクセンサ、変位センサ、特に直線変位もしくは角度変位センサ、又は速度センサである、請求項1から12のうち少なくとも1項に記載のロボット脚。 - 請求項1から13のうち少なくとも1項に記載のロボット脚(10)を少なくとも2本と、制御及び評価ユニット(42)、とを備えたロボットシステムであって、
前記制御及び評価ユニット(42)は、前記ロボット脚(10)の一般的な歩行が生じるように前記ロボット脚(10)を同期させるよう構成されている、ロボットシステム。
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