本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種仿人機(jī)器人。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：雙足行走式、履帶式、滾輪式，雙足行走式結(jié)構(gòu)有較高的靈活性，能夠通過(guò)復(fù)雜的地形，但行進(jìn)速度相對(duì)緩慢；履帶式結(jié)構(gòu)在松軟、崎嶇的地面有較高的適應(yīng)能力，但與地面的摩擦阻力非常大，運(yùn)行耗能較高；輪式結(jié)構(gòu)能在平坦的地方快速前進(jìn)且能耗低，但不能跨越溝壑、臺(tái)階等地形，跨越障礙能力差。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中對(duì)于雙足行走式、履帶式、滾輪式，雙足行走式結(jié)構(gòu)的機(jī)器人針對(duì)不同地形存在各自缺陷的問(wèn)題，目前尚未提出解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提出一種仿人機(jī)器人，旨在解決相關(guān)技術(shù)中對(duì)于雙足行走式、履帶式、滾輪式，雙足行走式結(jié)構(gòu)的機(jī)器人針對(duì)不同地形存在各自缺陷的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種仿人機(jī)器人，包括：仿人機(jī)器本體，所述仿人機(jī)器本體包括兩條可交叉擺動(dòng)的腿部和設(shè)置在所述兩條可交叉擺動(dòng)的腿部底部的兩個(gè)足部，所述仿人機(jī)器本體內(nèi)部設(shè)置有自平衡裝置，所述自平衡裝置包括直流伺服電機(jī)，其中，

所述兩個(gè)足部分別可拆卸地設(shè)置有溜冰鞋；

所述仿人機(jī)器本體內(nèi)部設(shè)置有控制所述仿人機(jī)器本體運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)；

所述控制系統(tǒng)，用于通過(guò)控制所述直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述溜冰鞋控制所述仿人機(jī)器本體的運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述仿人機(jī)器本體的頭部和腰部設(shè)置有測(cè)距傳感器，其中，所述測(cè)距傳感器用于監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)方向的地形和環(huán)境的特征信息，將所述特征信息發(fā)送給所述控制系統(tǒng)；

所述控制系統(tǒng)，用于根據(jù)所述地形特征信息計(jì)算并確定運(yùn)動(dòng)路線。

優(yōu)選地，在通過(guò)所述測(cè)距傳感器檢測(cè)到與障礙物的距離小于或等于預(yù)定距離的情況下，所述控制系統(tǒng)，用于計(jì)算并確定避開(kāi)所述障礙物的運(yùn)動(dòng)路線。

優(yōu)選地，所述測(cè)距傳感器包括以下之一：紅外感應(yīng)、超聲波感應(yīng)或激光雷達(dá)感應(yīng)器。

優(yōu)選地，所述自平衡裝置包括設(shè)置在所述機(jī)器本體各個(gè)關(guān)節(jié)處的所述直流伺服電機(jī)，所述直流伺服電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)所述仿人機(jī)器本體各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)，用于通過(guò)控制所述直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述仿人機(jī)器本體各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)模擬人溜冰的動(dòng)作驅(qū)動(dòng)所述溜冰鞋，使所述仿人機(jī)器本體前進(jìn)、后退或轉(zhuǎn)向。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)，用于控制所述直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述仿人機(jī)器本體各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)所述仿人機(jī)器本體的平衡。

優(yōu)選地，所述自平衡裝置還包括陀螺儀、加速度傳感器和地磁傳感器，其中，所述陀螺儀，用于檢測(cè)所述仿人機(jī)器本體運(yùn)動(dòng)時(shí)的傾斜角度和方向；所述加速度傳感器，用于檢測(cè)所述滑板運(yùn)行的加速度；所述地磁傳感器，用于檢測(cè)仿人機(jī)器本體的運(yùn)動(dòng)方向。

優(yōu)選地，所述仿人機(jī)器本體還包括重心調(diào)節(jié)裝置，所述控制系統(tǒng)，用于通過(guò)控制所述重心調(diào)節(jié)裝置降低所述仿人機(jī)器本體的重心。

優(yōu)選地，所述兩條可交叉擺動(dòng)的腿部通過(guò)螺絲、卡扣、插銷可拆卸地設(shè)置在所述溜冰鞋上。

本發(fā)明提出的仿人機(jī)器人，包括：仿人機(jī)器本體，所述仿人機(jī)器本體包括兩條可交叉擺動(dòng)的腿部和設(shè)置在所述兩條可交叉擺動(dòng)的腿部底部的兩個(gè)足部，所述仿人機(jī)器本體內(nèi)部設(shè)置有自平衡裝置，所述自平衡裝置包括直流伺服電機(jī)，其中，所述兩個(gè)足部分別可拆卸地設(shè)置有溜冰鞋；所述仿人機(jī)器本體內(nèi)部設(shè)置有控制所述仿人機(jī)器本體運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)，用于通過(guò)控制所述直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述溜冰鞋控制所述仿人機(jī)器本體的運(yùn)動(dòng)，解決了相關(guān)技術(shù)中對(duì)于雙足行走式、履帶式、滾輪式，雙足行走式結(jié)構(gòu)的機(jī)器人針對(duì)不同地形存在各自缺陷的問(wèn)題，能夠適應(yīng)于不同的地形選擇合適的運(yùn)動(dòng)方式。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的仿人機(jī)器人的示意圖一；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的仿人機(jī)器人的示意圖二。

本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

現(xiàn)在將參考附圖描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)終端。在后續(xù)的描述中，使用用于表示元件的諸如“模塊”、“部件”或“單元”的后綴僅為了有利于本發(fā)明的說(shuō)明，其本身并沒(méi)有特定的意義。因此，"模塊"與"部件"可以混合地使用。

本發(fā)明實(shí)施例提出了一種具有雙足行走、帶有溜冰鞋運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)并能自主避障的仿人機(jī)器人，主要針對(duì)提高仿人機(jī)器人在多種地形上的行進(jìn)能力及能源的利用效率，可以同時(shí)采用輪式滑動(dòng)和抬腿的動(dòng)作越過(guò)障礙；通過(guò)安裝在機(jī)器人體內(nèi)的測(cè)距傳感器，監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)方向的地形特征，選擇合適的運(yùn)動(dòng)路線，提高機(jī)器人的適應(yīng)環(huán)境的能力和工作效率。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種仿人機(jī)器人，圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的仿人機(jī)器人的示意圖一，如圖1所示，包括：仿人機(jī)器本體，所述仿人機(jī)器本體包括兩條可交叉擺動(dòng)的腿部和設(shè)置在所述兩條可交叉擺動(dòng)的腿部底部的兩個(gè)足部，所述仿人機(jī)器本體內(nèi)部設(shè)置有自平衡裝置，所述自平衡裝置包括直流伺服電機(jī)，其中，

所述兩個(gè)足部分別可拆卸地設(shè)置有溜冰鞋；

所述仿人機(jī)器本體內(nèi)部設(shè)置有控制所述仿人機(jī)器本體運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)；

所述控制系統(tǒng)，用于通過(guò)控制所述直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述溜冰鞋控制所述仿人機(jī)器本體的運(yùn)動(dòng)。

圖2在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的仿人機(jī)器人的示意圖二，如圖2所示，所述仿人機(jī)器本體的頭部(圖2中a的位置)和腰部(圖2中b的位置)設(shè)置有測(cè)距傳感器，其中，所述測(cè)距傳感器用于監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)方向的地形和環(huán)境的特征信息，將所述特征信息發(fā)送給所述控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)，用于根據(jù)所述地形特征信息計(jì)算并確定運(yùn)動(dòng)路線。

優(yōu)選地，在通過(guò)所述測(cè)距傳感器檢測(cè)到與障礙物的距離小于或等于預(yù)定距離的情況下，所述控制系統(tǒng)，用于計(jì)算并確定避開(kāi)所述障礙物的運(yùn)動(dòng)路線。

上述的測(cè)距傳感器包括以下之一：紅外感應(yīng)、超聲波感應(yīng)或激光雷達(dá)感應(yīng)器，需要說(shuō)明的是，并不僅限于上述幾種。

上述的自平衡裝置包括設(shè)置在所述機(jī)器本體各個(gè)關(guān)節(jié)處的所述直流伺服電機(jī)，所述直流伺服電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)所述仿人機(jī)器本體各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。仿人機(jī)器本體模擬人的關(guān)節(jié)，在仿人機(jī)器本體的肢體各個(gè)關(guān)節(jié)處配有直流伺服電機(jī)，包括踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、頭部和腳部。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)，用于通過(guò)控制所述直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述仿人機(jī)器本體各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)模擬人溜冰的動(dòng)作驅(qū)動(dòng)所述溜冰鞋，使所述仿人機(jī)器本體前進(jìn)、后退或轉(zhuǎn)向。其中，仿人機(jī)器本體與溜冰鞋通過(guò)但不僅限于螺絲、卡扣、插銷等方式固定在一起成為一個(gè)整體，在平坦路面將仿人機(jī)器人固定在溜冰鞋上采用輪式滑行方式移動(dòng)，通過(guò)仿人機(jī)器人的各個(gè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模擬人溜冰的動(dòng)作驅(qū)動(dòng)溜冰鞋，使仿人機(jī)器人前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向等；仿人機(jī)器人通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模仿人類的動(dòng)作前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)身等。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)，用于控制所述直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述仿人機(jī)器本體各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)所述仿人機(jī)器本體的平衡。

優(yōu)選地，所述自平衡裝置還包括陀螺儀、加速度傳感器和地磁傳感器，其中，所述陀螺儀，用于檢測(cè)所述仿人機(jī)器本體運(yùn)動(dòng)時(shí)的傾斜角度和方向；所述加速度傳感器，用于檢測(cè)所述滑板運(yùn)行的加速度；所述地磁傳感器，用于檢測(cè)仿人機(jī)器本體的運(yùn)動(dòng)方向。

為了避免摔倒，所述仿人機(jī)器本體還包括重心調(diào)節(jié)裝置，所述控制系統(tǒng)，用于通過(guò)控制所述重心調(diào)節(jié)裝置降低所述仿人機(jī)器本體的重心，可以通過(guò)降低仿人機(jī)器本體的重心避免摔倒。

為了方便拆卸，所述兩條可交叉擺動(dòng)的腿部通過(guò)螺絲、卡扣、插銷可拆卸地設(shè)置在所述溜冰鞋上。檢測(cè)周?chē)牡匦?、環(huán)境，規(guī)避障礙，選擇合適的行進(jìn)路線，如周?chē)_(kāi)闊、道路平坦，仿人機(jī)器人固定在溜冰鞋上，用輪式滑行方式前進(jìn),并且仿人機(jī)器人能夠抬腿行走跨越一定高度的障礙物；如周?chē)h(huán)境復(fù)雜道路崎嶇，將仿人機(jī)器人從滑板上拆卸下來(lái)，改用雙足行走方式移動(dòng)。

本發(fā)明實(shí)施例的仿人機(jī)器人，具有完整的仿人機(jī)器人的特征，采用雙足步行移動(dòng)方式，兼顧下肢雙足步行與上肢雙臂操作能力，適用于人類的工作和生活環(huán)境，能使用人類所使用的工具，完成各種移動(dòng)和操作任務(wù)。又兼顧輪式移動(dòng)方式，在平坦路面具有移動(dòng)速度快、穩(wěn)定性好、效率高的優(yōu)點(diǎn)。

需要說(shuō)明的是，在本文中，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括該要素的過(guò)程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。

上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。

通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到上述實(shí)施例方法可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過(guò)硬件，但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)(如ROM/RAM、磁碟、光盤(pán))中，包括若干指令用以使得一臺(tái)終端設(shè)備(可以是手機(jī)，計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，空調(diào)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例該的方法。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。