機器人重心感知反饋系統的制作方法
【專利摘要】機器人重心感知反饋系統，包括重心采集器，所述重心采集器包括透明的球形殼體，正四面體，彈性固定索和光學傳感器的焦平面陣列，正多面體容納于球形殼體的中心，正多面體和球形殼體之間通過彈性固定索連接，在正多面體的每個平面上設置一個焦平面陣列，所述球形殼體的表面均勻布設成組的同心環紋，在球形殼體外側設置點光源。每一個焦平面陣列都可以采集到一個確定的局部花紋，隨著機器人主體的本體角度變化，重力就會作用在不同的彈性固定索上，使得正四面體在球形殼體中出現相應的位移，不同焦平面陣列采集的局部花紋就會發生變化。局部花紋?焦平面陣列間的信號和光學傳感器間的大數據量實時同步采集，可以消除初始誤差，修正過程誤差。
【專利說明】
機器人重心感知反饋系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種位置信號的反饋系統，特別涉及一種機器人本體信號的反饋系統。
【背景技術】
[0002]現有計算機信號反饋技術中，利用光學傳感器監測視野內的障礙物距離已形成成熟技術運用。通常是結合計算機信號反饋技術，機器人通過攝像頭獲取確定視野，利用光學傳感器采集的距離信號判斷視野中障礙物的距離。
[0003]而對于仿生機器人，特別是擬人機器人，本體感受的形成至關重要。采用現有機電傳感器容易受到高復雜電磁兼容環境下的磁干擾、電信號干擾。而且采用間隔采樣的若干個分離的傳感器采集機器人主體中心的變化趨勢，受初始誤差影響，誤差會逐漸積累，直至上位處理機的糾錯機制發現才能重新校正。這就使得重心的判斷不能連續執行。
[0004]目前光學傳感器已可以形成焦平面陣列的像元數量超過1024*1024，具有了對細微圖形變化精確識別的基礎。形成焦平面陣列的光學傳感器可以單一頻段工作，在干凈的紅外中波或紅外短波頻段，焦平面陣列可以濾除全部可見光干擾。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種機器人重心感知反饋系統，解決現有重心判斷過程中受傳感器限制無法實現高精度連續采集判斷的技術問題。
[0006]本實用新型的機器人重心感知反饋系統，包括重心采集器，所述重心采集器包括透明的球形殼體，正多面體，彈性固定索和光學傳感器的焦平面陣列，正多面體容納于球形殼體的中心，正多面體和球形殼體之間通過彈性固定索連接，在正多面體的每個平面上設置一個焦平面陣列，所述球形殼體的表面均勻布設成組的同心環紋，在球形殼體外側設置點光源。
[0007]所述正多面體為正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體和正二十多面體中的一種。
[0008]所述正多面體的頂點各連接一個彈性固定索，彈性固定索的一端固定在頂點上，彈性固定索的另一端沿徑向固定在球形殼體上。
[0009]本實用新型的機器人重心感知反饋系統，外側點光源的光線會使得球形殼體01表面的同心環紋形成明暗交替的特定明暗分布的整體花紋，每一個焦平面陣列都可以采集到一個確定的局部花紋，當重心采集器安裝在機器人主體后，隨著機器人主體的本體角度變化，重力就會作用在不同的彈性固定索上，使得正四面體在球形殼體中出現相應的位移，不同焦平面陣列采集的局部花紋就會發生變化。局部花紋-焦平面陣列間的信號和光學傳感器間的大數據量實時同步采集，可以消除初始誤差，修正過程誤差。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型機器人重心感知反饋系統的重心采集器結構的剖視圖；
[0011]圖2為本實用新型機器人重心感知反饋系統的重心采集器結構的俯視圖；
[0012]圖3為本實用新型機器人重心感知反饋系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。
[0014]如圖1，本實施例的重心采集器結構包括透明的球形殼體01，正四面體02，彈性固定索03和光學傳感器的焦平面陣列04，正四面體02容納于球形殼體OI的中心，正四面體02和球形殼體01之間通過彈性固定索03連接，在正四面體02的每個平面上設置一個焦平面陣列04。
[0015]如圖2所示，在球形殼體01的表面均勻布設成組的同心環紋05，在球形殼體01外側設置(紅外頻段的)點光源07。
[0016]應用中，外側點光源07的光線會使得球形殼體01表面的同心環紋05形成明暗交替的特定明暗分布的整體花紋，每一個焦平面陣列04都可以采集到一個確定的局部花紋，當重心采集器安裝在機器人主體后，隨著機器人主體的本體角度變化，重力就會作用在不同的彈性固定索03上，使得正四面體02在球形殼體01中出現相應的位移，不同焦平面陣列04采集的局部花紋就會發生變化。而這種變化具有連續性和高度相關性，各局部花紋的變化信號，由上位處理機形成趨勢判斷。局部花紋-焦平面陣列04間的信號和光學傳感器間的大數據量實時同步采集，可以消除初始誤差，修正過程誤差。
[0017]點光源07在球形殼體01內外照射折射形成的光線強度變化和整體花紋可以形成兩個離散特征集合，上位處理機可以實現信號的校驗，判斷精度可以提高一個數量級。
[0018]具體的優化可以提高重心采集器的結構強度和精度。
[0019]正四面體02采用其他正多面體，正多面體的每個平面上設置一個焦平面陣列04。
[0020]正四面體02或正多面體的頂點各連接一個彈性固定索03，彈性固定索03的一端固定在頂點上，彈性固定索03的另一端沿徑向固定在球形殼體OI上。
[0021 ] 正多面體為正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體和正二十多面體等。
[0022]如圖3所示，本實施例的機器人重心感知反饋系統包括四個或多個焦平面陣列04，模數轉換器08和藍牙通信模塊09，其中:
[0023]焦平面陣列04，用于采集單一朝向方向的局部花紋，形成實時花紋信號，并傳輸；
[0024]模數轉換器08，用于將采集的實時花紋信號進行模數轉換形成圖案數據流，并輸出；
[0025]藍牙通信模塊09，用于將圖案數據流經形成的藍牙通道進行數據傳輸。
[0026]本實施例的機器人重心感知反饋系統作為上位處理機的外圍傳輸采集系統，將重力影響形成的實時變化的花紋采集，實現大數據量含義的大量信號。然后利用藍牙通道的近距離穩定性特點快速傳輸，形成高速數據采集和高速數據傳輸。
[0027]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【主權項】
1.機器人重心感知反饋系統，包括重心采集器，其特征在于:所述重心采集器包括透明的球形殼體(01)，正多面體，彈性固定索(03)和光學傳感器的焦平面陣列(04)，正多面體容納于球形殼體(01)的中心，正多面體和球形殼體(01)之間通過彈性固定索(03)連接，在正多面體的每個平面上設置一個焦平面陣列(04)，所述球形殼體(01)的表面均勻布設成組的同心環紋(05)，在球形殼體(01)外側設置點光源(07)。2.如權利要求1所述的機器人重心感知反饋系統，其特征在于:所述正多面體為正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體和正二十多面體中的一種。3.如權利要求2所述的機器人重心感知反饋系統，其特征在于:所述正多面體的頂點各連接一個彈性固定索(03)，彈性固定索(03)的一端固定在頂點上，彈性固定索(03)的另一端沿徑向固定在球形殼體(01)上。
【文檔編號】G01M1/12GK205580671SQ201620366160
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】于紅昶
【申請人】小煷伴（深圳）智能科技有限公司