发明名称 两脚步行或人型机器人
摘要 本发明系具备身体部(11)、脚部(12L,12R)、手臂部(13L,13R)、及头部(14),并设置有:分别可使该等之可摇摆的关节部进行摇摆的驱动机构(11d,11e:18L,18R至24L,24R:28L,28R至33L,33R;35,36);以及分别驱控制着各驱动机构的动作控制装置(50)的两脚步行式人型机器人10;其中,上述动作控制装置(50)系具备有:分别设置于各部位动作时突出的部位、或在动作时接触于环境的部位处之力道侦测器(40);以及根据各力道侦测器(40)之检测信号,检测出机器人姿势,并根据此姿势将动作产生部(52)的动作资料进行修正的补偿部(54)。藉此两脚步行式人型机器人便可安定且确实的执行譬如跌倒时的跌倒动作、起身动作、或前滚翻运动等全身运动。本案代表图:第1图10 两脚步行式人型机器人 11a胸部11b 腰部 11c 前弯部12L,12R 脚部 13L,13R 手臂部14头部 15L,15R 大腿部16L,16R 小腿部 17L,17R 脚掌部21L,21R 膝盖部 25L,25R 上臂部26L,26R 小臂部 27L,27R 手掌部
申请公布号 TW583058 申请公布日期 2004.04.11
申请号 TW091133676 申请日期 2002.11.19
申请人 独立行政法人科学技术振兴机构 发明人 古田贵之;奥村悠;田原哲雄;北野宏明
分类号 B25J13/00;B25J9/00;B25J11/00 主分类号 B25J13/00
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路八十号六楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路八十号六楼
主权项 1.一种两脚步行式人型机器人,系具备有: 身体部; 脚部,系安装于身体部下半部二侧并可摇摆,且包 括有:中间段之膝部、与下端部的脚掌部; 臂部,系安装于身体部上半部二侧并可摇摆,且包 括有中间段之肘部、与下端部之手掌部;以及 头部,系安装于身体部上端; 而且设置有: 驱动机构,系分别使该脚部之脚掌部、小腿部、大 腿部、及该臂部之手掌部、小臂部与上臂部等之 可摇摆关节部进行摇摆;以及 动作控制装置,系分别驱动控制着各驱动机构; 的两脚步行式人型机器人; 其中,该动作控制装置系具备有: 力道侦测器,系分别设置于各部位动作时突出的部 位、或在动作时接触于环境的部位处;以及 补偿部,系根据各力道侦测器之检测信号,检测出 机器人姿势,并根据此姿势将动作产生部的动作资 料进行修正。2.如申请专利范围第1项之两脚步行 式人型机器人,其中,该动作控制装置系具备有: 动作产生部,系根据各力道侦测器之检测信号,检 测出此时处于接地的部位,而以整体机器人为多面 刚体产生动作资料;以及 扩张ZMP转换部,系根据来自动作产生部的动作资料 ,计算出扩张ZMP(此时正处于接地之部位的反作用 力与重力之合成力矩变为零之点)目标値; 而该补偿部系根据该各力道侦测器之检测信号而 所检测出的扩张ZMP实测値、与源自扩张ZMP转换部 的扩张ZMP目标値进行比较,而计算来自动作产生部 的动作资料补偿量。3.如申请专利范围第1项之两 脚步行式人型机器人,其中,该动作控制装置系具 备有:储存着构成机器人动作要件之姿势资料的动 作资料库; 而该动作产生部系在产生相关从所赋予之机器人 初期状态起、至既定动作之最终状态为止之中间 动作的动作资料之际,便从动作资料库中读取出所 对应的姿势资料,并产生组合动作时序的动作资料 。4.如申请专利范围第1项之两脚步行式人型机器 人,系更具备有:经常监视着机器人各关节部之驱 动状态与整体姿势的动作监视部; 该动作监视部系监视着源自扩张ZMP实际値之扩张 ZMP目标値的误差,而判断是否可补偿。5.如申请专 利范围第4项之两脚步行式人型机器人,其中,该动 作监视部系当无法对源自扩张ZMP实际値之扩张ZMP 目标値的误差进行补偿之情况时,便对动作产生部 指示着动作资料再产生。6.如申请专利范围第1至5 项中任一项之两脚步行式人型机器人,其中,该动 作产生部系产生相关机器人步行动作的动作资料 。7.如申请专利范围第1至5项中任一项之两脚步行 式人型机器人,其中,该动作产生部系产生相关机 器人全身运动的动作资料。8.如申请专利范围第7 项之两脚步行式人型机器人,其中,该动作产生部 系产生相关机器人前滚翻运动的动作资料。图式 简单说明: 第1图系本发明之两脚步行式人型机器人之一实施 形态外观,(A)系概略正视图,(B)系概略侧视图。 第2图系第1图之两脚步行式人型机器人的机械结 构概略图。 第3图系第1图之两脚步行式人型机器人的前弯部 与脚部之各关节部,朝前方摇摆极限的概略图。 第4图系第1图之两脚步行式人型机器人的前弯部 与脚部之各关节部,朝后方摇摆极限的概略图。 第5图系第1图之两脚步行式人型机器人的前弯部 各关节部概略图,(A)系朝左向的旋转极限,(B)系朝 右向的旋转极限。 第6图系第1图之两脚步行式人型机器人的力道侦 测器配置侧视图。 第7图系第1图之两脚步行式人型机器人的电性构 造方块图。 第8图系第1图之两脚步行式人型机器人动作控制 流程图。 第9(A)至(K)图系第1图之两脚步行式人型机器人,前 滚翻动作顺序左视图。 第10(A)至(C)图系第9图之前滚翻动作中途的放大图 。
地址 日本
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