压力检测设备、方法、机器人及存储介质与流程

本申请属于机器人，尤其涉及一种压力检测设备、方法、机器人及存储介质。

背景技术：

1、机器狗作为一种全新形态的机器人，拥有四足动物的形体结构，相比于传统的轮式机器人、履带式机器人及人形机器人等，具有优秀的可控平衡性和地形适应性。机器狗和外界接触的情况需要使用各种传感器来获得，例如，通过视觉或雷达获取周围环境的情况，通过力传感器获取和外界的接触情况，其中，通过足端的力传感器可以获取机器狗四条腿的触地情况，根据四条腿的触地情况可以用于分析机器狗的运动情况。

2、目前机器狗足端的力传感器通常采用气囊式压力传感器，在气囊受力形变的过程中，通过检测气囊内的压力间接检测足端的压力，而气囊在受力形变时，气囊内的压力变化存在延迟，且气囊内的压力容易根据外界环境(例如温度、湿度等)发生改变，对机器狗足端的压力检测准确度较差，降低了机器狗的运动情况分析准确性，导致对机器狗的控制精度降低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供了一种压力检测设备、方法、机器人及存储介质，以解决现有的压力检测方法对足端的压力的检测准确度较差，降低了机器狗的运动情况分析准确性，导致对机器狗的控制精度降低的问题。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种压力检测设备，包括控制模块、光学测距模块及缓冲模块，所述光学测距模块和所述控制模块连接；

3、所述缓冲模块在受到外部压力时产生形变；

4、所述光学测距模块用于测量与所述缓冲模块之间的距离并发送至所述控制模块；

5、所述控制模块用于根据所述距离和预设对应关系，确定所述缓冲模块受到的外部压力的大小，所述预设对应关系为预先设置的所述缓冲模块受到的外部压力的大小与所述距离之间的对应关系。

6、在一个实施例中，还包括角度检测模块，所述角度检测模块和所述控制模块连接；

7、所述缓冲模块在受力面受到外部压力时产生形变；

8、所述光学测距模块用于测量与所述缓冲模块的预设测距点之间的距离并发送至所述控制模块；

9、所述角度检测模块用于获取预设连线与所述受力面之间的偏移角度并发送至所述控制模块，所述预设连线为所述光学测距模块的发光点和所述预设测距点之间的连线；

10、所述控制模块用于根据所述距离和预设对应关系，确定所述缓冲模块受到的外部压力的大小，所述预设对应关系为预设设置的所述缓冲模块受到的外部压力的大小、所述距离及所述偏移角度之间的对应关系。

11、在一个实施例中，还包括会聚模块，所述会聚模块设置于所述光学测距模块和所述缓冲模块的预设测距点之间；

12、所述光学测距模块发射的光线脉冲经由所述会聚模块会聚于所述缓冲模块的预设测距点。

13、本申请实施例的第一方面提供一种压力检测设备，通过光学测距模块测量与缓冲模块之间的距离并发送至控制模块，并通过控制模块根据距离和预设对应关系，确定缓冲模块受到的外部压力的大小，预设对应关系为预先设置的缓冲模块受到的外部压力的大小与距离之间的对应关系；通过光学测距模块测量距离速度快且响应延迟低，可以在缓冲模块受到外部压力产生形变时，快速、准确得测量得到光学测距模块与形变中的缓冲模块之间的距离，并根据预设对应关系可以将距离转换为压力大小，从而实时获得缓冲模块受到的外部压力的大小，可以避免受到外界环境的干扰并提高了压力检测的准确度，在压力检测设备应用于机器狗的足端时，可以提高机器狗的运动情况分析准确性，进而提高对机器狗的控制精度。

14、本申请实施例的第二方面提供了一种机器人，包括主控制器、n个机械关节及n个本申请实施例的第一方面提供的压力检测设备，第i压力检测设备安装于对应的第i机械关节；

15、所述主控制器分别与n个控制模块连接，并分别与n个机械关节连接；

16、所述第i压力检测设备的光学测距模块安装在对应的第i机械关节内，所述第i压力检测设备的缓冲模块和对应的第i机械关节连接；

17、所述主控制器用于通过n个压力检测设备的控制模块获取对应的机械关节的运动状态，并根据n个机械关节的运动状态确定所述机器人的运动状态；

18、其中，i＝1，2，…，n，n为大于或等于1的整数。

19、在一个实施例中，所述第i压力检测设备的控制模块用于根据所述压力大小确定对应的第i机械关节的运动状态，所述机械关节的运动状态为悬空、接触或过冲。

20、在一个实施例中，所述第i压力检测设备的控制模块用于：

21、在所述压力大小小于或等于第一预设压力时，确定对应的第i机械关节的运动状态为悬空；

22、在所述压力大小大于所述第一预设压力且小于或等于第二预设压力时，确定对应的第i机械关节的运动状态为接触；

23、在所述压力大于第二预设压力时，确定对应的第i机械关节的运动状态为过冲；

24、其中，所述第二预设压力大于所述第一预设压力。

25、本申请实施例的第二方面提供一种机器人，通过在机器人的机械关节中安装压力检测设备，可以通过压力检测设备的控制模块获取对应的机械关节的运动状态，并根据每个机械关节的运动状态确定机器人的运动状态，可以提高对每个机械关节的压力检测的准确性，从而提高每个机械关节的运动状态的判断准确性，进而提高对机器人的运动状态的判断准确性，有利于机器人的主控制器实时捕获到机器人当前准确的运动状态，提高对机器人的控制进度。

26、本申请实施例的第三方面提供了一种压力检测方法，应用于本申请实施例第一方面提供的压力检测设备的控制模块，所述方法包括：

27、通过光学测距模块测量距离，以获取所述光学测距模块与缓冲模块之间的距离；其中，所述缓冲模块在受到外部压力时产生形变；

28、根据所述距离和预设对应关系，确定所述缓冲模块受到的外部压力的大小，所述预设对应关系为预先设置的所述缓冲模块受到的外部压力的大小与所述距离之间的对应关系。

29、本申请实施例的第四方面提供了一种压力检测方法，应用于本申请实施例第二方面提供的机器人的主控制器，所述方法包括：

30、通过n个压力检测设备的控制模块获取对应的机械关节的运动状态；

31、根据n个机械关节的运动状态确定所述机器人的运动状态。

32、本申请实施例的第五方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例第三方面或第四方面提供的压力检测方法的步骤。

33、可以理解的是，上述第三方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，上述第四方面的有益效果可以参见上述第二方面中的相关描述，上述第五方面的有益效果可以参见上述第一方面或第二方面中的相关描述，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种压力检测设备，其特征在于，包括控制模块、光学测距模块及缓冲模块，所述光学测距模块和所述控制模块连接；

2.如权利要求1所述的压力检测设备，其特征在于，还包括角度检测模块，所述角度检测模块和所述控制模块连接；

3.如权利要求2所述的压力检测设备，其特征在于，还包括会聚模块，所述会聚模块设置于所述光学测距模块和所述缓冲模块的预设测距点之间；

4.一种机器人，其特征在于，包括主控制器、n个机械关节及n个如权利要求1至3任一项所述的压力检测设备，第i压力检测设备安装于对应的第i机械关节；

5.如权利要求4所述的机器人，其特征在于，所述第i压力检测设备的控制模块用于根据所述压力大小确定对应的第i机械关节的运动状态，所述机械关节的运动状态为悬空、接触或过冲。

6.如权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述第i压力检测设备的控制模块用于：

7.一种压力检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至3任一项所述的压力检测设备的控制模块，所述方法包括：

8.如权利要求7所述的压力检测方法，其特征在于，所述根据所述距离和预设对应关系，确定所述缓冲模块受到的外部压力的大小之前，还包括：

9.一种压力检测方法，其特征在于，应用于如权利要求4至6任一项所述的机器人的主控制器，所述方法包括：

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7至9任一项所述压力检测方法的步骤。

技术总结
本申请适用于机器人技术领域，提供了一种压力检测设备，包括控制模块、光学测距模块及缓冲模块，通过光学测距模块测量与缓冲模块之间的距离并发送至控制模块，并通过控制模块根据距离和预设对应关系，确定缓冲模块受到的外部压力的大小；通过光学测距模块测量距离速度快且响应延迟低，可以在缓冲模块受到外部压力产生形变时，快速、准确得测量得到光学测距模块与形变中的缓冲模块之间的距离，并根据预设对应关系可以将距离转换为压力大小，从而实时获得缓冲模块受到的外部压力的大小，可以避免受到外界环境的干扰并提高了压力检测的准确度，在应用于机器狗的足端时，可以提高机器狗的运动情况分析的准确性，提高对机器狗的控制精度。

技术研发人员：张秀生
受保护的技术使用者：OPPO广东移动通信有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15