一种力反馈装置和机器人制造方法及图纸

本申请提供了一种力反馈装置和机器人，其中上述装置包括端体、至少一个接触件、至少一个压感电阻和力反馈电路；其中，端体设置于机器执行部件的端部；至少一个接触件的接触面用于接受外力；端体设置有凹槽，接触件固定在凹槽的侧表面，压感电阻固定在接触件的接触面的相对面并与力反馈电路连接，压感电阻用于感应接触件的接触面因接受外力而发生的形变，从而发生阻值变化；力反馈电路用于响应压感电阻的阻值变化，产生相应的电信号给处理器，以便处理器基于电信号确定接触件的受力值，从而基于受力值控制机器执行部件执行相应动作。受力值控制机器执行部件执行相应动作。受力值控制机器执行部件执行相应动作。

【技术实现步骤摘要】
一种力反馈装置和机器人


[0001]本申请涉及电子
，尤其涉及一种力反馈装置和机器人。

技术介绍

[0002]多足机器人系统中，通常在机器人的足端设置弹性气腔，通过弹性气腔形变产生的气压变化测量力矩，以得到足端反馈力；或使用六维力/力矩传感器，将六维力/力矩传感器安装在机器人的脚掌与踝关节之间和/或机械手与腕关节之间，以测量末端执行器(机械手或者脚掌)与外界环境交互的受力情况。然而，上述两种结构采集的受力值均存在较大误差。

技术实现思路

[0003]本申请实施例期望提供一种力反馈装置和机器人，能够提高机器执行部件的端部的受力测量精度。
[0004]本申请的技术方案是这样实现的：
[0005]本申请提供一种力反馈装置，装置包括：端体，设置于机器执行部件的端部；至少一个接触件，其接触面用于接受外力；至少一个压感电阻，端体设置有凹槽，接触件固定在凹槽的侧表面，压感电阻固定在接触件的接触面的相对面；压感电阻，用于感应接触件的接触面因接受外力而发生的形变，从而发生阻值变化；力反馈电路，与压感电阻电性连接，用于响应压感电阻的阻值变化，产生相应的电信号给处理器，以便处理器基于电信号确定接触件的受力值，从而基于受力值控制机器执行部件执行相应动作。
[0006]如此，由于压感电阻直接固定在接触件的接触面的相对面，因此当接触件与接触物发生接触时，压感电阻能够更为灵敏地随着接触件的形变而发生阻值变化，从而提高机器执行部件的端部的受力测量精度。处理器可以根据机器执行部件的端部的受力测量结果，确定接触物的硬度和材质，从而提高机器对环境的运动自主适应性。
[0007]本申请还提供一种力反馈装置，装置包括：端体，设置于机器执行部件的端部；至少一个接触件，其接触面用于接受外力；至少一个压感电阻，设置在接触件的接触面的相对面，且固定在端体的外表面；压感电阻，用于感应接触件的接触面接受的外力而发生阻值变化；力反馈电路，与压感电阻电性连接，用于响应压感电阻的阻值变化，产生相应的电信号给处理器，以便处理器基于电信号确定接触件的受力值，从而基于受力值控制机器执行部件执行相应动作。
[0008]本申请提供一种机器人，机器人包括如本申请提供的力反馈装置。
附图说明
[0009]图1为本申请实施例提供的一种力反馈装置的结构示意图；
[0010]图2为本申请实施例提供的一种力反馈装置的局部结构示意图；
[0011]图3为本申请实施例提供的一种力反馈装置与处理器的连接结构示意图；
[0012]图4为本申请实施例提供的一种电桥结构示意图；
[0013]图5为本申请实施例提供的一种力反馈装置的结构示意图；
[0014]图6为本申请实施例提供的一种力反馈装置的结构示意图；
[0015]图7为本申请实施例提供的另一种力反馈装置的结构示意图；
[0016]图8为本申请实施例提供的另一种力反馈装置的局部结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0018]图1是本申请实施例提供的一种力反馈装置的结构示意图，图2是本申请实施例提供的一种力反馈装置的局部结构示意图，如图1和2所示，本申请提供的力反馈装置包括端体1、至少一个接触件12、至少一个压感电阻15和力反馈电路16；其中，
[0019]端体1，设置于机器执行部件2的端部，端体1设置有凹槽11；
[0020]至少一个接触件12，其接触面用于接受外力，接触件12固定在凹槽11的侧表面；
[0021]至少一个压感电阻15，固定在接触件12的接触面的相对面；
[0022]压感电阻15，用于感应接触件12的接触面因接受外力而发生的形变，从而发生阻值变化；
[0023]力反馈电路16，与压感电阻15电性连接，用于响应压感电阻15的阻值变化，产生相应的电信号给处理器，以便处理器基于电信号确定接触件12的受力值，从而基于受力值控制机器执行部件2执行相应动作。
[0024]可以理解地，当接触件12的接触面受到外力时，接触件12将会发生形变；随着接触件12的形变，压感电阻15的阻值将会发生变化，从而使得力反馈电路16输出相应的电信号，处理器在接收到力反馈电路16输出的电信号后，可以根据上述电信号确定接触件12的接触面的受力值，即受到的外力的大小；之后处理器可以根据受力值发出对应的指令，以控制机器执行部件2执行对应的动作。
[0025]需要说明的是，每个机器执行部件2的执行端可以固定至少一个端体1，每个端体1上开设的凹槽11可以是一个或多个，当凹槽11为多个时，多个凹槽11可以在端体1均匀分布，或者非均匀分布，或者在端体1对称分布。其中，每个凹槽11的侧表面可以固定至少一个接触件12，每个接触件12的形状可以与对应的凹槽11相同，也可以不相同。在实际应用中，机器执行部件2根据处理器发出的指令，执行对应动作的过程中，若机器执行部件2的动作范围内存在障碍物，则随着上述动作的执行，固定在机器执行部件2的端体1上的接触件12可能会与上述障碍物发生接触；此时，接触件12的接触面将会接受到来自接触件12与障碍物接触而产生的外力，并发生形变，从而使得压感电阻15的阻值发生变化。
[0026]本申请实施例中，示例性的，如图1和2所示，每个接触件12可以呈片状，且每个接触件12固定在凹槽11的侧表面，使得接触件12的接触面朝向端体1的外部，接触件12的接触面的相对面朝向端体1的内部。
[0027]本申请实施例中，压感电阻15可以通过粘结剂粘贴在接触件12的接触面的相对面上，以实现压感电阻15与接触件12的接触面的相对面的固定；压感电阻15可以通过导线与力反馈电路16电性连接；其中，力反馈电路16可以由放大电路和与放大电路电性连接的电
阻组成，并集成在电路板上。压感电阻15通过导线与电阻电性连接并形成电信号回路。这里电信号可以是电流或者电压。在实际应用中，当压感电阻15发生阻值变化时，力反馈电路16的总阻值将同时发生变化，从而改变力反馈电路16输出的电信号。
[0028]需要说明的是，力反馈电路16可以通过无线网络与处理器建立通讯，也可以通过信号线与处理器连接。当力反馈电路16通过无线网络与处理器建立通讯时，力反馈电路16的输出端以及处理器的接收端可以电性连接无线通讯模块。在实际应用中，随着压感电阻15阻值的变化，力反馈电路16可以通过无线通讯模块与处理器进行数据交互。当力反馈电路16通过信号线与处理器连接时，若力反馈电路16位置在端体1的外部，则信号线可以贯穿凹槽11在端体1内部统一汇总至机器执行部件2与端体1的连接处，并接入处理器；若力反馈电路16固定在端体1的内部，则信号线之间的端体1内部统一汇总至机器执行部件2与端体1的连接处，并接入处理器。这里，处理器可以是集成电路(Integrated Circuit，IC)信号处理器，力反馈电路16输出电信号后，可以对电信号进行预处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种力反馈装置，其特征在于，所述装置包括：端体，设置于机器执行部件的端部，所述端体设置有凹槽；至少一个接触件，其接触面用于接受外力，所述接触件固定在所述凹槽的侧表面；至少一个压感电阻，固定在所述接触件的接触面的相对面，用于感应所述接触件的接触面因接受外力而发生的形变，从而发生阻值变化；力反馈电路，与所述压感电阻电性连接，用于响应所述压感电阻的阻值变化，产生相应的电信号给处理器，以便所述处理器基于所述电信号确定所述接触件的受力值，从而基于所述受力值控制所述机器执行部件执行相应动作。2.根据权利要求1的力反馈装置，其特征在于，所述接触件的接触面高于所述端体的外表面的局部，或者，所述接触件的接触面与所述端体的外表面的局部齐平。3.根据权利要求2的力反馈装置，其特征在于，在所述接触件的接触面与所述端体的外表面的局部齐平的情况下，与所述接触面相交的所述接触件的侧表面与相近的所述凹槽的一侧表面之间具有空隙，所述空隙用于支持所述接触面因接受外力而其边沿能够向所述凹槽的侧表面伸展，从而所述接触件的形变不受阻碍。4.根据权利要求1至3任一项的力反馈装置，其特征在于，所述装置还包括至少一个空接面板，所述空接面板的材料为不带电荷材料，所述至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志林，安忠玉，
申请(专利权)人：OPPO广东移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：