[发明专利]一种多功能机器人足端

说明书

本发明提供了一种多功能机器人足端，属于机器人领域，主要解决现有足式机器人足端触地状态检测可靠性差、结构复杂、成本高的问题。本发明将机器人足端触地检测和足端滑动检测功能集成于一体，利用气囊压缩气体压力变化原理进行机器人触地检测，利用惯性测量单元的角速度和加速度信息进行足端滑动检测，并进行了集成处理。该发明具有结构简单、方便、可靠性高、成本低的优点，提高了机器人足端状态检测的准确性。

技术领域

本发明涉及一种多功能机器人足端，具体涉及机器人足端触地检测和足端触地后的滑动检测，属于机器人领域。

背景技术

足式机器人足端是否触地，以及足端触地后是否存在打滑等状态直接决定着机器人控制指令的生成，进而影响机器人的运行稳定性。但现有足式机器人足端触地多通过足端三维力传感器进行检测，成本较高，且由于力传感器量程较大，在足端触地力较小时存在检测可靠性低的问题；同时，该方法无法判别足端是否存在滑动状态，增加了机器人的控制难度，降低了机器人的静动态性能。

发明内容

本发明是为了解决现有足式机器人足端状态判别难度大、成本高、可靠性低的问题，提供了一种多功能机器人足端。

本发明所述一种多功能机器人足端，它包括足端胶垫（101）、气囊（102）、管箍（103）、挂胶件（104）、单向气阀（105）、电路板（106）、电路板压紧垫（107）、密封圈（108）、密封块（109）、密封航插（110）、螺纹压块（111）、足端本体（112）、末端连杆（113）、第一挡板螺钉（114）、连接销（115）、挡板（116）、第二挡板螺钉（117）、微控制器（201）、惯性测量单元（202）、气体压力传感器（203）、串口接口电路（204）、CAN总线接口电路（205）和EtherCAT 总线接口电路（206）。

所述气囊（102）通过管箍（103）与足端本体（112）连接，连接管箍（103）具有一定的预紧力，确保无气体从气囊（102）和足端本体（112）连接处泄露。

足端胶垫（101）通过浸塑工艺或高强度粘合剂工艺与挂胶件（104）连接，所述挂胶件（104）通过螺栓（120）、螺栓（121）、螺栓（122）和螺栓（123）与足端本体（112）连接。

所述单向气阀（105）通过螺纹与足端本体（112）连接，通过单向气阀（105）可向足端本体（112）充有一定压力气体，所属气囊（102）在足端本体充有一定压力气体后发生膨胀，与足端胶垫（101）内壁接触。

所述电路板（106）嵌入足端本体（112）沟槽（124）内，防止电路板（106）在足端本体（112）径向方向移动。所述电路板（106）上部与电路板压垫（107）一端接触，防止电路板（106）在足端本体（112）轴向方向移动，所述电路板压垫（107）另一端与密封块（109）连接，所述密封块（109）底面与密封圈（108）接触，所述密封圈（108）嵌入足端本体（112）沟槽内。所述密封块（109）通过螺纹压块（111）实现与密封圈（108）和电路板压垫（107）可靠接触，实现足端本体（112）上部密封。所述螺纹压块（111）通过螺纹与足端本体（112）连接。

所述足端本体（112）上部外形为方形结构，下部为球形结构，并开有通气孔道。

所述末端连杆（113）下部具有方形内孔，使得足端本体（112）与末端连杆（113）无相对转动。

所述挡板（115）通过第一挡板螺钉（114）和第二挡板螺钉（116）实现连接销（114）底部与末端连杆（113）连接，连接销（114）上斜面与足端本体（112）斜面可靠接触，防止机器人腿在摆动相时足端本体（112）滑出末端连杆（113）。

所述末端连杆（113）底面（119）与足端本体（112）承重面（118）接触，防止足端本体（112）向末端连杆（113）内部进一步运动。