[发明专利]一种基于智能终端的低功耗行走装置及控制方法

摘要

本发明公开了一种基于智能终端的低功耗行走装置及控制方法，包括一对腿部；驱动装置，制动装置；在髋关节的上端设有倾角传感器，在两只大腿及两只小腿的内侧分别设有编码器；在髋关节的左右两侧分别设有陀螺仪，且陀螺仪固定在连接腿部与髋关节的第一转轴上；在两只足部的底部分别设有压力传感器；还包括上身，上身包括支撑架以及安装在支撑架上的智能终端、驱动电路和数据采集设备；支撑架的下端通过第二转轴与髋关节连接；数据采集设备分别与智能终端、驱动电路、倾角传感器、四个编码器、两只陀螺仪和两只压力传感器相连接；驱动电路分别与驱动装置和制动装置相连接。本发明具有更合理的仿人形态，同时还具有被动行走器的低能耗和步态自然。

主权项

一种基于智能终端的低功耗行走装置，包括：一对腿部，每只所述腿部分别通过第一转轴与髋关节（11）连接，每只所述腿部包括大腿（4）和小腿（8），所述大腿（4）和小腿（8）通过膝关节（6）连接，每只小腿（8）下端连接有足部（9）；驱动装置（2），其设在所述髋关节（11）处；制动装置（7），其设在所述两只腿部的膝关节（6）处，能将所述大腿（4）和小腿（8）锁在一起；其特征在于：在髋关节（11）的上端设有倾角传感器（13），用于检测腿部姿态角初值及地面倾斜角；在两只大腿（4）及两只小腿（8）的内侧分别设有编码器（5），位于两只大腿（4）的编码器（5）用于检测两只大腿（4）之间的角度，位于同一只腿部的两个编码器（5）用于检测该腿部的大腿（4）与小腿（8）之间的角度；在髋关节（11）的左右两侧分别设有陀螺仪（3），且陀螺仪（3）固定在连接腿部与髋关节（11）的第一转轴上，用于检测腿部运动的角速度；在两只足部（9）的底部分别设有压力传感器（10），用于检测足部（9）与地面的接触力；还包括上身（1），所述上身（1）包括支撑架（14）以及安装在支撑架（14）上的智能终端（15）、驱动电路（16）和数据采集设备（17）；所述支撑架（14）的下端通过第二转轴与髋关节（11）连接；所述数据采集设备（17）分别与智能终端（15）、驱动电路（16）、倾角传感器（13）、四个编码器（5）、两只陀螺仪（3）和两只压力传感器（10）电连接，所述数据采集设备（17）用于采集各传感器检测的数据信号并传送给智能终端（15），所述智能终端（15）基于数据采集设备（17）采集的数据信号发出控制指令经数据采集设备（17）后输入驱动电路（16）；所述驱动电路（16）分别与驱动装置（2）和制动装置（7）相连接，驱动电路（16）控制所述驱动装置（2）产生驱动大腿（4）和上身（1）摆动的力矩以及控制制动装置（7）将大腿（4）和小腿（8）松开/锁闭。