[发明专利]一种机器人防护架

说明书

本发明提供了一种机器人防护架，所述防护架包括柱和框，框包括水平方向设置的至少上、下两层框，上层框设有水平梁，柱上设有麦克纳姆轮轮，框为矩形框或圆形或符合力学结构的任意形状的框，水平梁数目至少为2且平行设置，其上设有悬挂绳索，悬挂绳索上设有拉力传感器，框上设有位置检测传感器，本装置可在意外发生时收紧绳索以及在机器人在掉电搬运过程中吊起机器人随实验装置移动，位置检测传感器可以使用激光雷达或摄像头等环境感知装置，用于捕捉机器人位置以在正常实验状态下完成自动跟随。

技术领域：

本发明涉一种自动防摔倒保护装置，具体涉及一种机器人防护架。

背景技术：

足式机器人能够克服不规则和不平坦路面环境，突破了传统轮式和履带式机器人对于地面环境的限制。自本世纪初以来，美国波士顿移动公司相继展开了多款足式仿生机器人的研究，其产品卓越的越障、负载、自平衡和适应复杂环境的能力备受学术界关注，全球多个公司和科研团队相继展开足式机器人方面的研究。

目前针对足式机器人的研究整体上还处于起步阶段，在开发样机进行实验的过程中，由于算法和结构设计的不完善性，机器人经常面临摔倒、侧翻等风险。足式机器人结构复杂，加工设计研发成本极高，试验面临的风险极大增大足式机器人损坏的概率，且严重影响开发进度。现阶段，针对足式机器人实验一般采用人工方式进行保护，通过人工推动轮式移动支架跟随机器人完成试验。这种方式需要人力较多，且机器人不可控时，对试验人员存在一定危险性。因此，设计一种能够跟随足式机器人自主完成样机试验，在机器人失控状态下快速反应保护机器人的试验装置就显得尤为重要。

发明内容：

本发明为解决目前足式机器人试验中易发生摔倒、侧翻等事故，提供了一种自动跟随足式机器人，失控状态下自动进行保护的实验装置，采取的技术方案是一种机器人防护架，所述防护架包括柱和框，其改进之处在于，所述框包括水平方向设置的至少上、下两层框，所述上层框设有水平梁，所述柱设有轮。

第一优选技术方案为，所述框为矩形框，所述水平梁的数目至少为2且彼此平行，所述梁与所述上层矩形框连接的两个平行边的连接点设有滑轮7，与所述滑轮7对应的下层框的边对应处的每一边上分别设有收线装置4，实现悬挂绳索3一端连接所述收线装置4，另一端绕过所述滑轮7后经所述梁与所述机器人连接。

第二优选技术方案为，所述框为圆形框，所述柱沿圆周均匀分布，所述梁平行设于上层圆形框，所述梁与所述上层圆形框连接点设有滑轮7，与所述滑轮7对应的下层圆形框的对应位置分别设有收线装置4，实现悬挂绳索3一端连接所述收线装置4，另一端绕过所述滑轮7后经所述梁与所述机器人连接。

第三优选技术方案为，所述轮为麦克纳姆轮，通过轮毂安装结构8安装于所述柱上，所述柱与所述轮间设有驱动电机，所述收线装置4间设有位置测量装置5，所述悬挂绳索3与所述梁连接处设有拉力传感器11，所述悬挂绳索3为钢索。

第四优选技术方案为，所述收线装置4包括收线盘13和收线电机14，所述位置检测装置包括摄像头15和控制单元16。

第五优选技术方案为，所述梁的数目至少为2，所述悬挂绳索3、所述滑轮7和所述收线装置4的数目相同，是所述梁数目的2倍。

第六优选技术方案为，所述轮毂安装支撑结构8采用钢结构焊接组成，所述钢由按质量百分比计的下述组分制得，钼Mo：22～62％；硼化铁FeB：9～40％；铬Cr：5.5～23％；镍Ni：4～30.5％；锰Mn：0.9～8％；碳C：0.1～1.1％；余量为铁Fe。

第七优选技术方案为，所述柱用按质量百分比计的下述组分复合材料制得，：聚丙烯60-79份，矿物粉体10-20份，支化聚丙烯5-10份，成核剂0.2-0.5份，抗氧剂0.2-1份，润滑剂0.5-1份，耐刮擦助剂1-5份，功能母粒3-10份。