行走機器人學習平臺的制作方法

本發明涉及一種機器人輔助裝置，具體的為一種行走機器人學習平臺。

背景技術：

目前，世界上大多數機器人是以模仿人類行走形態實現行走的，為了實現這些行走機器人平穩快速的行走，需要內置控制行走機器人行走方式的控制程序。然而，行走機器人的型號和種類多種多樣，其控制程序也不盡相同。由于目前缺少專用于檢測行走機器人與其控制程序是否匹配的輔助平臺，導致行走機器人在行走測試過程中，往往存在由于其自身控制程序的缺陷而傾倒，不僅會導致行走機器人自身損壞，而且研發檢測人員的人身安全造成潛在威脅。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種行走機器人學習平臺，不僅能夠滿足行走機器人行走學習的技術目的，而且能夠有效避免行走機器人在行走學習過程中出現損傷，更不會對研發測試人員的人身安全造成威脅。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種行走機器人學習平臺，包括位于下方的跑步機和位于所述跑步機上方的支撐架，所述支撐架上設有機器人跟隨吊裝機構；

所述機器人跟隨吊裝機構包括機器人吊架和用于驅動所述機器人吊架沿著相互垂直的兩個方向運動的跟隨驅動機構；所述機器人吊架包括吊板，所述吊板上與其旋轉配合設有轉軸，所述轉軸的下端設有與其同步轉動的旋轉件，所述旋轉件上安裝設有至少一個牽引機構，所述牽引機構包括用于拴在行走機器人上防止行走機器人跌倒的牽引繩和用于收放所述牽引繩的牽引電機，所述吊板上設有用于驅動所述旋轉件旋轉的旋轉電機。

進一步，所述跟隨驅動機構包括設置在支撐架上并相互平行的兩根縱向滑軌，兩根所述縱向滑軌之間設有與其垂直的橫向滑軌，所述橫向滑軌分別與兩根所述縱向滑軌滑動配合。

進一步，所述吊板滑動配合安裝在所述橫向滑軌上。

進一步，所述支撐架上設有用于驅動所述橫向滑軌沿所述縱向滑軌滑動的縱向驅動機構，所述橫向滑軌上設有用于驅動所述機器人吊架沿所述橫向滑軌滑動的橫向驅動機構。

進一步，所述縱向驅動機構包括分別設置在其中一根所述縱向滑軌兩端的縱向帶輪，兩個所述縱向帶輪之間套裝設有縱向皮帶，且所述橫向滑軌與所述縱向皮帶固定連接，所述支撐架上設有用于驅動所述縱向皮帶運動的縱向驅動電機。

進一步，所述橫向驅動機構包括分別設置在所述橫向滑軌兩端的橫向帶輪，兩個所述橫向帶輪之間套裝設有橫向皮帶，所述吊板與所述橫向皮帶固定連接，且所述橫向滑軌上設有用于驅動所述橫向皮帶運動的橫向驅動電機。

進一步，所述縱向驅動機構包括與所述縱向滑軌平行設置并用于驅動所述橫向滑軌沿所述縱向滑軌移動的縱向無桿氣缸；所述橫向驅動機構包括與所述橫向滑軌平行設置并用于驅動所述機器人吊架沿所述橫向滑軌移動的橫向無桿氣缸。

進一步，還包括跟隨控制系統，所述跟隨控制系統包括控制器、用于控制所述跟隨驅動機構動作的跟隨控制電路、用于控制所述牽引電機動作的牽引控制電路、用于控制所述旋轉電機動作的旋轉控制電路和設置在所述旋轉件上并與實時采集行走機器人位置信息與行走狀態信息的攝像頭，所述控制器分別與所述攝像頭、跟隨控制電路電、牽引控制電路和旋轉控制電路電連接，且所述控制器接收來自所述攝像頭采集的行走機器人位置信息、并向所述跟隨控制電路、牽引控制電路和旋轉控制電路發出控制指令。

本發明的有益效果在于：

本發明的行走機器人學習平臺，通過設置跑步機和在跑步機上方設置支撐架，并在支撐架上設置機器人跟隨吊裝機構，如此，行走機器人可在跑步機上進行行走學習，牽引繩拴在行走機器人上，正常情況下牽引繩處于松弛不受力狀態，當行走機器人發生跌倒等狀況時，牽引電機啟動控制牽引繩將行走機器人提起，防止其與跑步機或地面直接碰撞，避免行走機器人發生損傷，并能夠防止行走機器人跌倒碰傷操作人員；牽引繩將行走機器人提起后，利用跟隨驅動機構將行走機器人運送至初始位置繼續行走學習，具有結構簡單，使用場地小和操作方便的優點。

通過設置跟隨控制系統，能夠實現實時跟隨行走機器人位置的技術目的，即攝像頭實時采集行走機器人位置信息和行走狀態信息，當行走機器人處于正常行走學習狀態時，控制跟隨驅動機構動作，使得機器人吊架始終位于行走機器人的正上方；當行走機器人發生跌倒等突發狀況時，控制旋轉電機和牽引電機動作將行走機器人提起并將行走機器人放在跑步機的設定初始位置繼續行走學習，實現自動控制的技術目的。

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行說明：

圖1為本發明行走機器人學習平臺實施例的結構示意圖；

圖2為本實施例行走機器人學習平臺的軸測圖；

圖3為機器人吊架的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。

如圖1所示，為本發明行走機器人學習平臺實施例的結構示意圖。本實施例的行走機器人學習平臺，包括位于下方的跑步機1和位于跑步機1上方的支撐架2，支撐架2上設有機器人跟隨吊裝機構。本實施例的機器人跟隨吊裝機構包括機器人吊架和用于驅動機器人吊架沿著相互垂直的兩個方向運動的跟隨驅動機構。本實施例的機器人吊架包括吊板3，吊板3上與其旋轉配合設有轉軸4，轉軸4的下端設有與其同步轉動的旋轉件5，旋轉件5上安裝設有至少一個牽引機構，牽引機構包括用于拴在行走機器人上防止行走機器人跌倒的牽引繩和用于收放牽引繩的牽引電機6，吊板3上設有用于驅動旋轉件5旋轉的旋轉電機7，本實施例的旋轉電機7與轉軸4之間采用帶傳動機構傳動連接。本實施例的牽引機構設置為兩個并分別位于旋轉件5的兩側。

本實施例的行走機器人學習平臺，通過設置跑步機1和在跑步機1上方設置支撐架2，并在支撐架2上設置機器人跟隨吊裝機構，如此，行走機器人可在跑步機1上進行行走學習，牽引繩拴在行走機器人上，正常情況下牽引繩處于松弛不受力狀態，當行走機器人發生跌倒等狀況時，牽引電機6啟動控制牽引繩將行走機器人提起，防止其與跑步機1或地面直接碰撞，避免行走機器人發生損傷，并能夠防止行走機器人跌倒碰傷操作人員；牽引繩將行走機器人提起后，利用跟隨驅動機構將行走機器人運送至初始位置繼續行走學習，具有結構簡單，使用場地小和操作方便的優點。

進一步，本實施例的跟隨驅動機構包括設置在支撐架2上并相互平行的兩根縱向滑軌8，兩根縱向滑軌8之間設有與其垂直的橫向滑軌9，橫向滑軌9分別與兩根縱向滑軌8滑動配合。本實施例的縱向滑軌8和橫向滑軌9均位于水平方向上。吊板3滑動配合安裝在橫向滑軌9上。且支撐架3上設有用于驅動橫向滑軌9沿縱向滑軌8滑動的縱向驅動機構，橫向滑軌9上設有用于驅動機器人吊架沿橫向滑軌9滑動的橫向驅動機構。

本實施例的縱向驅動機構包括分別設置在其中一根縱向滑軌8兩端的縱向帶輪10，兩個縱向帶輪10之間套裝設有縱向皮帶11，且橫向滑軌9與縱向皮帶11固定連接，支撐架3上設有用于驅動縱向皮帶11運動的縱向驅動電機12。本實施例的橫向驅動機構包括分別設置在橫向滑軌9兩端的橫向帶輪13，兩個橫向帶輪13之間套裝設有橫向皮帶14，吊板3與橫向皮帶14固定連接，且橫向滑軌9上設有用于驅動橫向皮帶14運動的橫向驅動電機。當然，縱向驅動機構和橫向驅動機構還可采用其他方式，如縱向驅動機構包括與縱向滑軌平行設置并用于驅動橫向滑軌沿縱向滑軌移動的縱向無桿氣缸；橫向驅動機構包括與橫向滑軌平行設置并用于驅動機器人吊架沿橫向滑軌移動的橫向無桿氣缸，也可滿足使用要求。

進一步，本實施例的行走機器人學習平臺還包括跟隨控制系統，跟隨控制系統包括控制器、用于控制跟隨驅動機構動作的跟隨控制電路、用于控制牽引電機6動作的牽引控制電路、用于控制旋轉電機7動作的旋轉控制電路和設置在旋轉件5上并與實時采集行走機器人位置信息與行走狀態信息的攝像頭15，控制器分別與攝像頭15、跟隨控制電路電、牽引控制電路和旋轉控制電路電連接，且控制器接收來自攝像頭采集的行走機器人位置信息、并向跟隨控制電路、牽引控制電路和旋轉控制電路發出控制指令。通過設置跟隨控制系統，能夠實現實時跟隨行走機器人位置的技術目的，即攝像頭實時采集行走機器人位置信息和行走狀態信息，當行走機器人處于正常行走學習狀態時，控制跟隨驅動機構動作，使得機器人吊架始終位于行走機器人的正上方；當行走機器人發生跌倒等突發狀況時，控制旋轉電機和牽引電機動作將行走機器人提起并將行走機器人放在跑步機的設定初始位置繼續行走學習，實現自動控制的技術目的。

以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例，本發明的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明的保護范圍之內。本發明的保護范圍以權利要求書為準。