一种基于双足仿真机器人的自适应稳定平衡控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，更具体为一种基于双足仿真机器人的自适应稳定平衡控制系统。


背景技术：

2.机器人系统仿真是指通过计算机对实际的机器人系统进行模拟的技术。机器人系统仿真可以通过单机或多台机器人组成的工作站或生产线。通过系统仿真，可以在制造单机与生产线之前模拟出实物，缩短生产工期，可以避免不必要的返工。近年来，许多国家纷纷投入智能机器人的研究与开发，从而智能机器人的应用范围也越来越广，机器人开发存在一个关键性问题。
3.目前，现有的双足仿真机器人在坡面行走时，由于脚部形成一定角度，使得脚部的重心偏离，移动过程中容易发生倾倒现象。为此，需要设计一个新的方案给予改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于双足仿真机器人的自适应稳定平衡控制系统，解决了双足仿真机器人在坡面行走时，由于脚部形成一定角度，使得脚部的重心偏离，移动过程中容易发生倾倒现象的问题，满足实际使用需求。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于双足仿真机器人的自适应稳定平衡控制系统，包括：机械腿，所述机械腿包括脚掌、小腿和大腿，所述脚掌的顶部安装有固定架，所述固定架呈冂字形结构且端部与脚掌顶面固定连接，所述脚掌的顶部还安装有平衡箱，所述平衡箱设置在固定架的内部且两端向固定架外延伸，所述平衡箱的顶部两侧分别设置有固定柱，所述固定柱上转动连接有液压缸，所述液压缸的上端与小腿外壁转动连接，所述小腿的下端与固定架转动连接、上端与大腿下端转动连接。
6.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述平衡箱的内部两侧分别开设有液压腔和伸缩腔，所述液压腔与伸缩腔连通且呈倒置的l型结构，两个液压腔和伸缩腔对称分布。
7.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述固定柱的下端延伸至伸缩腔内且连接有活塞，所述活塞的外壁与伸缩槽侧壁贴合连接。
8.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述平衡箱的内部还设置有比例换向阀和双向液泵，所述比例换向阀的两个输出端分别采用导管与液压缸连接，所述双向液泵的两个输出端分别采用导管与液压腔连接。
9.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述平衡箱的内部还设置有角度传感器和plc控制器，角度传感器检测脚掌角度并传送至plc控制器内，plc控制器控制双向液泵与比例换向阀。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
11.本实用新型，通过分配平衡箱内的液体比例来调整重心，在调整液体的同时对液压缸及固定柱伸出高度进行调整，从而对脚部进行平衡，使脚部适应坡面，提高稳定性，能
够随作业环境变化自适应调整，可达到较理想的效果。
附图说明
12.图1为本实用新型所述基于双足仿真机器人的自适应稳定平衡控制系统的结构图；
13.图2为本实用新型所述平衡箱的内部结构图。
14.图中:1、脚掌；2、小腿；3、大腿；4、固定架；5、平衡箱；6、固定柱；7、伸缩腔；8、液压腔；9、角度传感器；10、双向液泵；11、比例换向阀；12、活塞；13、液压缸。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.请参阅图1
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2，本实用新型提供一种技术方案：一种基于双足仿真机器人的自适应稳定平衡控制系统，包括：机械腿，机械腿包括脚掌1、小腿2和大腿3，脚掌1的顶部安装有固定架4，固定架4呈冂字形结构且端部与脚掌1顶面固定连接，脚掌1的顶部还安装有平衡箱5，平衡箱5设置在固定架4的内部且两端向固定架4外延伸，平衡箱5的顶部两侧分别设置有固定柱6，固定柱6上转动连接有液压缸13，液压缸13的上端与小腿2外壁转动连接，小腿2的下端与固定架4转动连接、上端与大腿3下端转动连接，通过调节两侧液压缸13来调整腿部的重心，从而提高机械腿的稳定性。
17.进一步改进地，平衡箱5的内部两侧分别开设有液压腔8和伸缩腔7，液压腔8与伸缩腔7连通且呈倒置的l型结构，两个液压腔8和伸缩腔7对称分布，两个液压腔8内填充有液体，通过调整两个液压腔8内部的液量来调整脚掌1前后重量。
18.进一步改进地，固定柱6的下端延伸至伸缩腔7内且连接有活塞12，活塞12的外壁与伸缩槽侧壁贴合连接，调整液压腔8内液量的同时也会对固定柱6的高度进行调整，固定柱6调整时也会带动液压缸13，加速重心的调整。
19.进一步改进地，平衡箱5的内部还设置有比例换向阀11和双向液泵10，比例换向阀11的两个输出端分别采用导管与液压缸13连接，双向液泵10的两个输出端分别采用导管与液压腔8连接，通过比例换向阀11来调整液压缸13内的液压，通过双向液泵10来调整液压腔8内的液量。
20.具体地，平衡箱5的内部还设置有角度传感器9和plc控制器，角度传感器9检测脚掌1角度并传送至plc控制器内，plc控制器控制双向液泵10与比例换向阀11，角度传感器9检测脚掌1的角度。
21.本实用新型在使用时，角度传感器9检测脚掌1角度并传送至plc控制器内，plc控制器控制双向液泵10与比例换向阀11，通过比例换向阀11来调整液压缸13内的液压，通过双向液泵10来调整液压腔8内的液量，通过分配平衡箱5内的液体比例来调整重心，在调整液体的同时对液压缸13及固定柱6伸出高度进行调整，从而对脚部进行平衡，使脚部适应坡面，提高稳定性，能够随作业环境变化自适应调整，可达到较理想的效果。
22.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于双足仿真机器人的自适应稳定平衡控制系统，包括：机械腿，所述机械腿包括脚掌（1）、小腿（2）和大腿（3），其特征在于：所述脚掌（1）的顶部安装有固定架（4），所述固定架（4）呈冂字形结构且端部与脚掌（1）顶面固定连接，所述脚掌（1）的顶部还安装有平衡箱（5），所述平衡箱（5）设置在固定架（4）的内部且两端向固定架（4）外延伸，所述平衡箱（5）的顶部两侧分别设置有固定柱（6），所述固定柱（6）上转动连接有液压缸（13），所述液压缸（13）的上端与小腿（2）外壁转动连接，所述小腿（2）的下端与固定架（4）转动连接、上端与大腿（3）下端转动连接。2.根据权利要求1所述的一种基于双足仿真机器人的自适应稳定平衡控制系统，其特征在于：所述平衡箱（5）的内部两侧分别开设有液压腔（8）和伸缩腔（7），所述液压腔（8）与伸缩腔（7）连通且呈倒置的l型结构，两个液压腔（8）和伸缩腔（7）对称分布。3.根据权利要求1所述的一种基于双足仿真机器人的自适应稳定平衡控制系统，其特征在于：所述固定柱（6）的下端延伸至伸缩腔（7）内且连接有活塞（12），所述活塞（12）的外壁与伸缩槽侧壁贴合连接。4.根据权利要求1所述的一种基于双足仿真机器人的自适应稳定平衡控制系统，其特征在于：所述平衡箱（5）的内部还设置有比例换向阀（11）和双向液泵（10），所述比例换向阀（11）的两个输出端分别采用导管与液压缸（13）连接，所述双向液泵（10）的两个输出端分别采用导管与液压腔（8）连接。5.根据权利要求1所述的一种基于双足仿真机器人的自适应稳定平衡控制系统，其特征在于：所述平衡箱（5）的内部还设置有角度传感器（9）和plc控制器，角度传感器（9）检测脚掌（1）角度并传送至plc控制器内，plc控制器控制双向液泵（10）与比例换向阀（11）。

技术总结
本实用新型公开了一种基于双足仿真机器人的自适应稳定平衡控制系统，包括：机械腿，机械腿包括脚掌、小腿和大腿，脚掌的顶部安装有固定架，固定架呈冂字形结构且端部与脚掌顶面固定连接，脚掌的顶部还安装有平衡箱，平衡箱设置在固定架的内部且两端向固定架外延伸，平衡箱的顶部两侧分别设置有固定柱，固定柱上转动连接有液压缸，液压缸的上端与小腿外壁转动连接，小腿的下端与固定架转动连接、上端与大腿下端转动连接。本实用新型通过分配平衡箱内的液体比例来调整重心，在调整液体的同时对液压缸及固定柱伸出高度进行调整，从而对脚部进行平衡，使脚部适应坡面，提高稳定性，能够随作业环境变化自适应调整，可达到较理想的效果。可达到较理想的效果。可达到较理想的效果。


技术研发人员：李树海
受保护的技术使用者：南京创云瑞科技开发有限公司
技术研发日：2021.03.11
技术公布日：2021/10/29