本發(fā)明涉及機器人研發(fā)輔助設(shè)備的，具體涉及一種機器人訓(xùn)練保護用天軌設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、足式機器人是當(dāng)今機器人研究領(lǐng)域最為前沿的研究開發(fā)方向，其集機械、電子、計算機、材料、傳感器、控制技術(shù)及人工智能等多門學(xué)科于一體，包括有雙足機器人，四足機器人或機器狗，以及六足機器人等。其中，足式機器人的腿部站立穩(wěn)定與否決定著整個機器人運行環(huán)境的穩(wěn)定安全與否，故而對于足式機器人的腿部行走訓(xùn)練為機器人訓(xùn)練學(xué)習(xí)的重要奠基項目，并且機器人最好在環(huán)境復(fù)雜的條件下訓(xùn)練學(xué)習(xí)，使得其具有一定避障和越障能力，但是在足式機器人訓(xùn)練學(xué)習(xí)過程中存在著很大的傾倒風(fēng)險，特別是對于重心較高的雙足機器人，一旦發(fā)生傾倒，通常會伴隨多個部位以及電子元器件的摔壞損傷，不僅需要更換零部件，是大量經(jīng)濟成本的損失；而且需要重新組裝配合調(diào)式，以及重新訓(xùn)練學(xué)習(xí)，更是大量時間成本的損失。

2、故而，需要在足式機器人訓(xùn)練過程中做好足夠的防護，極力避免機器人傾倒的發(fā)生?，F(xiàn)有技術(shù)中，公告號為c?cn?106625778?a?的專利文獻公開了了一種足式仿生機器人運動控制測試平臺及測試方法，包括坡道路面模擬平臺、支撐保護機構(gòu)和底臺；坡道路面模擬平臺、支撐保護機構(gòu)均設(shè)置在底臺上；坡道路面模擬平臺包括方柱、氣缸、電機、傳動帶和滾輪；兩個平行的方柱之間垂直設(shè)置有若干個滾輪柱，滾輪柱相互平行，方柱兩個端頭部位的滾輪柱上均設(shè)置有電機，電機安裝在滾輪柱的端頭；兩個方柱的下方均設(shè)置有若干氣缸；若干個滾輪柱外側(cè)包裹有傳動帶，傳動帶能夠在滾輪柱的外側(cè)循環(huán)轉(zhuǎn)動。上述技術(shù)方案測試平臺雖然能夠模擬外部坡度路面，并在機器人行走訓(xùn)練過程中提供一定的防傾倒保障，但是不能模擬其他的障礙路面，局限性很大，并且其防傾倒設(shè)備過于呆板，嚴(yán)重影響了機器人行走訓(xùn)練的受力狀態(tài)，導(dǎo)致訓(xùn)練收集數(shù)據(jù)部準(zhǔn)確，且特別不適用于本身不具備平衡性的雙足機器人。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為彌補現(xiàn)有機器人研發(fā)輔助設(shè)備技術(shù)方面的不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡單，便于組建在各種模擬障礙路面或者真實障礙路面上，并且避免了防傾倒設(shè)備影響了機器人行走訓(xùn)練的受力狀態(tài)，且能夠避免機器人出現(xiàn)傾倒損傷，即使在電子設(shè)備故障的狀況下也能及時保障機器人安全的機器人訓(xùn)練保護用天軌設(shè)備。

2、具體技術(shù)方案如下：

3、一種機器人訓(xùn)練保護用天軌設(shè)備，包括有支撐框架體結(jié)構(gòu)和天軌橫架結(jié)構(gòu)，所述天軌橫架結(jié)構(gòu)兩端部可移動安裝在支撐框架體結(jié)構(gòu)頂部，在所述天軌橫架結(jié)構(gòu)上可移動安裝有天軌滑動車架結(jié)構(gòu)，在所述天軌滑動車架結(jié)構(gòu)上安裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)和輪盤結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)用于控制輪盤結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動，在所述輪盤結(jié)構(gòu)上設(shè)置有吊裝組件結(jié)構(gòu)，用于吊裝機器人，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)或輪盤結(jié)構(gòu)還連接有高度測定編碼器和失電制動器；

4、在所述天軌滑動車架結(jié)構(gòu)上安裝有x軸移動驅(qū)動機構(gòu)和x軸位置測定編碼器，在所述天軌橫架結(jié)構(gòu)兩端部還安裝有y軸移動驅(qū)動機構(gòu)和y軸位置測定編碼器。

5、作為優(yōu)選：在所述支撐框架體結(jié)構(gòu)頂部兩側(cè)設(shè)置有滑軌結(jié)構(gòu)，在所述天軌橫架結(jié)構(gòu)兩端部均設(shè)置有支撐架，在所述支撐架底部安裝有y軸滑動塊，所述y軸滑動塊分別與滑軌結(jié)構(gòu)滑動配合，所述y軸移動驅(qū)動機構(gòu)和y軸位置測定編碼器均安裝在該支撐架上；

6、所述天軌滑動車架結(jié)構(gòu)包括有安裝支撐板架，在所述安裝支撐板架頂部設(shè)置有x軸滑動塊，所述x軸滑動塊與天軌橫架結(jié)構(gòu)底部滑動配合，所述x軸移動驅(qū)動機構(gòu)和x軸位置測定編碼器均安裝在安裝支撐板架頂部，且所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)和輪盤結(jié)構(gòu)均安裝在安裝支撐板架中。

7、作為優(yōu)選：所述y軸移動驅(qū)動機構(gòu)包括有y軸驅(qū)動電機和y軸驅(qū)動輪，所述y軸驅(qū)動電機通過減速傳動機構(gòu)與y軸驅(qū)動輪傳動連接，所述y軸驅(qū)動輪作用在滑軌結(jié)構(gòu)上；

8、所述x軸移動驅(qū)動機構(gòu)包括有x軸驅(qū)動電機和x軸驅(qū)動輪，所述x軸驅(qū)動電機通過減速傳動機構(gòu)與x軸驅(qū)動輪傳動連接，所述x軸驅(qū)動輪作用在安裝支撐板架上。

9、作為優(yōu)選：所述x軸驅(qū)動輪和/或y軸驅(qū)動輪為同步帶輪結(jié)構(gòu)或齒輪結(jié)構(gòu)，在所述天軌橫架結(jié)構(gòu)和/或滑軌結(jié)構(gòu)上設(shè)置與同步帶輪結(jié)構(gòu)或齒輪結(jié)構(gòu)相配合的同步帶或齒條結(jié)構(gòu)。

10、作為優(yōu)選：在所述安裝支撐板架中還安裝有位置傳感器、攝像頭機構(gòu)和/或圖像傳感器，所述x軸位置測定編碼器和y軸位置測定編碼器分別與x軸移動驅(qū)動機構(gòu)和y軸移動驅(qū)動機構(gòu)輸出軸連接。

11、作為優(yōu)選：所述支撐框架體結(jié)構(gòu)包括有四個豎向立架和水平方框架，四個豎向立架分別設(shè)置在水平方框架四個角部，所述滑軌結(jié)構(gòu)分別設(shè)在水平方框架兩個長邊位置。

12、作為優(yōu)選：所述輪盤結(jié)構(gòu)包括有帶輪盤和至少一個導(dǎo)向輪組件，所述帶輪盤轉(zhuǎn)動安裝在安裝支撐板架上，所述導(dǎo)向輪組件安裝在安裝支撐板架上，且導(dǎo)向輪組件對準(zhǔn)所述帶輪盤設(shè)置，在所述安裝支撐板架中設(shè)置有帶輪盤安裝軸套，所述帶輪盤轉(zhuǎn)動安裝在帶輪盤安裝軸套外表面。

13、作為優(yōu)選：所述帶輪盤由從動帶輪部和線槽盤部組成，所述導(dǎo)向輪組件對準(zhǔn)線槽盤部設(shè)置；

14、所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括有驅(qū)動電機、主動帶輪和傳動帶，所述主動帶輪連接在驅(qū)動電機輸出端，所述傳動帶套設(shè)在主動帶輪與從動帶輪部之間，且在所述主動帶輪上安裝有剎車軸結(jié)構(gòu)，所述失電制動器和高度測定編碼器分別與該剎車軸結(jié)構(gòu)連接。

15、作為優(yōu)選：在所述帶輪盤外圈設(shè)置有線槽部，在所述帶輪盤內(nèi)圈安裝有交叉滾子軸承，所述交叉滾子軸承內(nèi)圈固定安裝在帶輪盤安裝軸套外表面，所述交叉滾子軸承外圈與帶輪盤內(nèi)圈過盈配合，且在所述帶輪盤上側(cè)部或交叉滾子軸承外圈上側(cè)部固定設(shè)置有驅(qū)動齒圈；

16、所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括有驅(qū)動電機和齒輪軸傳動組件，所述驅(qū)動電機通過齒輪軸傳動組件與驅(qū)動齒圈傳動連接，在所述帶輪盤下側(cè)部或交叉滾子軸承外圈下側(cè)部通過連接件連接有剎車軸結(jié)構(gòu)，所述失電制動器和高度測定編碼器分別與該剎車軸結(jié)構(gòu)連接，所述剎車軸結(jié)構(gòu)豎直設(shè)立在帶輪盤安裝軸套內(nèi)側(cè)中心，所述失電制動器和高度測定編碼器安裝在帶輪盤安裝軸套內(nèi)側(cè)。

17、作為優(yōu)選：所述吊裝組件結(jié)構(gòu)由四根吊索組成，所述輪盤結(jié)構(gòu)包括有四個導(dǎo)向輪組件，四根吊索分別與四個導(dǎo)向輪組件配合；且在所述安裝支撐板架頂部設(shè)置有來兩塊x軸滑動塊，所述x軸移動驅(qū)動機構(gòu)輸出端位于兩塊x軸滑動塊之間。

18、本發(fā)明的有益效果為：設(shè)置有支撐框架體結(jié)構(gòu)便于穩(wěn)定組建在各種模擬障礙路面或者真實障礙路面上，以達到真實還原真實場景的訓(xùn)練目的，并且設(shè)置有滑動車架結(jié)構(gòu)在x軸驅(qū)動電機與y軸驅(qū)動電機的驅(qū)動控制下跟隨機器人移動，并通過吊裝組件結(jié)構(gòu)提供機器人防傾倒保護，而吊裝組件結(jié)構(gòu)并一般狀況下不會對機器人施加力的作用，不會影響機器人行走訓(xùn)練的受力狀態(tài)；在電子設(shè)備故障的狀況下，通過失電制動器控制剎車軸結(jié)構(gòu)停止轉(zhuǎn)動，從而能夠及時制動驅(qū)動電機機構(gòu)輸出軸，避免機器人癱倒在地的風(fēng)險；設(shè)置高度測定編碼器通過驅(qū)動電機機構(gòu)輸出軸轉(zhuǎn)動計算吊裝組件結(jié)構(gòu)的高度和伸展速度，若異常能夠及時地反饋制動，提供機器人故障落地前的最后保障反饋防護，避免其他位置傳感器、攝像頭機構(gòu)和/或圖像傳感器分析出現(xiàn)故障之時，依然能夠?qū)C器人提供足夠的安全防護，避免造成較大損失和機器或人員損傷。