機器人鞋的制作方法
【專利摘要】機器人鞋包括：鞋底，多個光學傳感器，多個安裝空間，以及突起。機器人鞋底具有在使用時能夠接觸地面的底面。安裝空間在鞋底中沿縱向間隔開。光學傳感器布置于各個安裝空間內(nèi)。突起從鞋底的底面伸出，并可且能夠在與安裝空間相應的位置接觸地面。
【專利說明】機器人鞋
【技術領域】
[0001]本發(fā)明概念涉及一種能夠在力量強化可穿戴式機器人或人形機器人行走時識別行走方式的機器人鞋。
【背景技術】
[0002]隨著關于機器人技術的發(fā)展，已經(jīng)進行了增強人體肌肉力量的可穿戴式機器人或人形機器人的許多研究。傳感器安裝于腳底，從而能夠在可穿戴式機器人或人形機器人行走時識別行走方式。
[0003]根據(jù)KR10-2010-0003207A,標題為“Footsensor apparatus for wearable robotand method for determining intention of user using the same (用于可穿戴式機器人的腳傳感器裝置和使用該裝置確定用戶意圖的方法)”，具體地多個接觸式傳感器中的壓力傳感器安裝在機器人的腳上，使得當該傳感器通過腳底在地面上的壓力而操作時，確定步行者的意圖。
[0004]圖1是相關技術的機器人鞋的視圖。鞋底由上部和下部組成。下部由彈性材料制成，所以下部可靈敏地響應壓力的變化。
[0005]圖2是當相關技術的機器人鞋未與地面G接觸時的視圖，其示出壓力未被施加到安裝于鞋底10上的壓力傳感器50。通常，壓力傳感器50使用作為接觸式傳感器的帶式開關(tape switch)。圖3是示出與地面G接觸的機器人鞋的視圖。如圖3所示，當鞋底10的底面與地面G接觸時，底部通過壓力而被向上推到安裝空間30內(nèi)側，并且壓力被施加到壓力傳感器50。因此，壓力傳感器50進行操作并且感測信息被傳送到控制器90 (參見圖1 )，從而確定行走的意圖。
[0006]然而，需要的是，接觸式傳感器即使在小壓力也應該進行操作并具有可以抵抗相當大負載的耐久性。傳感器的耐久性和可靠性可能因反復的負載而降低。
[0007]因此，需要開發(fā)出一種能夠在靈敏地響應不斷變化的環(huán)境的同時抵抗相當大負載的機器人鞋，其即使在反復的負載下也保持傳感器的耐久性和可靠性。
[0008]上面提供的描述僅用于幫助理解本發(fā)明概念的背景而不應該被解釋為包括在本【技術領域】技術人員已知的相關技術中。
[0009][現(xiàn)有技術文件]
[0010][專利文件]
[0011](專利文件I) KR10-2010-0003207A
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明概念致力于解決問題，且本發(fā)明概念的目的是提供一種可以在靈敏地響應不斷變化的環(huán)境的同時抵抗相當大的負載且即使在反復的負載下也保持傳感器的耐久性和可靠性的機器人鞋。
[0013]本發(fā)明概念的一方面包括一種機器人鞋，該機器人鞋包括:具有在使用時能夠接觸地面的底面的機器人鞋底，多個在鞋底中沿縱向間隔開的安裝空間，多個布置在各個安裝空間中的光學傳感器，以及從鞋底底面突出的能夠在使用時在與安裝空間相應的位置接觸地面的突起。
[0014]可沿鞋底的寬度方向形成安裝空間。
[0015]光學傳感器可布置于安裝空間的頂部并配置成從上向下照射光。
[0016]光學傳感器可配置成感測從光學傳感器到安裝空間底部的距離并在感測距離值等于或小于預定值時進行操作。
[0017]機器人鞋還可包括配置成基于光學傳感器感測信號的順序確定行走意圖的控制器。
[0018]光學傳感器可為非接觸式光傳感器。
[0019]當突起與地面接觸時，安裝空間底部可以被推到安裝空間中且光學傳感器與安裝空間底部之間的距離可被減小。
[0020]鞋底中的形成安裝空間的部分可由彈性材料制成。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]現(xiàn)在將參考附圖圖示的本發(fā)明的某些示例性實施方式來詳細地描述本發(fā)明概念的上述和其它特征，下文給出的這些實施方式僅僅用于示例說明，因此不是對本發(fā)明的限制。
[0022]圖1是示出相關技術的機器人鞋的視圖。
[0023]圖2示出在相關技術的機器人鞋未與地面接觸時的相關技術的機器人鞋。
[0024]圖3示出在相關技術的機器人鞋與地面接觸時的相關技術的機器人鞋。
[0025]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明概念的實施方式的機器人鞋的視圖。
[0026]圖5是圖4所示鞋底的側視圖。
[0027]圖6是圖4所示鞋底的透視圖。
[0028]圖7是圖4所示鞋底的底部透視圖。
[0029]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明概念實施方式的在機器人鞋未與地面接觸時的機器人鞋的視圖。
[0030]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明概念實施方式的在機器人鞋與地面接觸時的機器人鞋的視圖。
[0031]應當理解到，所附的附圖并非必然是按比例的，其說明了本發(fā)明基本原理的各種優(yōu)選特征的一定程度上簡化的代表。本文公開的本發(fā)明的具體設計特征，包括，例如，具體大小、方向、位置和形狀將部分取決于具體的既定用途和使用環(huán)境。
[0032]在附圖中，附圖標記在幾張圖中通篇指代本發(fā)明概念的相同或等同部件。
【具體實施方式】
[0033]下面將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明概念的實施例。然而，本發(fā)明概念的實施例可被實施成不同形式且不應理解為限制于本文所述的實施例。相同的附圖標記在整個說明書中可指代相同的元件。
[0034]在下文中參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明概念的示例性實施方式的機器人鞋。[0035]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明概念實施方式的機器人鞋。如圖4所示，在某些實施方式中長度方向和寬度方向基本上相互垂直。長度方向通常沿機器人鞋的前后方向延伸，而寬度方向從機器人鞋的一側延伸到另一側。在某些實施方式中，長度方向長于寬度方向。
[0036]圖5是圖4所不鞋底的側視圖。圖6是圖4所不鞋底的透視圖。圖7是圖4所不鞋底的底部透視圖。機器人鞋可包括:可與地面G接觸的機器人鞋底100，在鞋底100中沿縱向間隔開的多個安裝空間300，分別布置在安裝空間300內(nèi)的光學傳感器500(參見圖5)，以及從鞋底100的底面突出的突起700。突起700可在與安裝空間300相應的位置與地面G接觸。
[0037]可沿鞋底100的寬度方向形成安裝空間300。也可沿鞋底100的寬度方向形成與安裝空間300相應的突起700，如圖7所示。鞋底100中的形成安裝空間300的部分可由彈性材料制成，具體是橡膠。光學傳感器500可為非接觸式傳感器。
[0038]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明概念實施方式的在機器人鞋未與地面接觸時的機器人鞋的視圖。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明概念實施方式的在機器人鞋與地面接觸時的機器人鞋的視圖，且將描述機器人鞋的操作順序。
[0039]首先，如圖8所示，可在鞋底100中形成安裝空間300，且可以在安裝空間300的頂部分別布置光學傳感器500。在使用機器人鞋時，安裝空間300的頂部是安裝空間300離地面G最遠部分的安裝空間300的部分或側部。可從光學傳感器500的底面到安裝空間300的底部限定具有預定長度的空間。在本公開的某些實施方式中，安裝空間300的底部與頂部相對。在某些實施方式中的安裝空間300的底部與頂部相對，并且是在使用時與地面最接近的安裝空間300的部分。在本發(fā)明概念實施方式中，如圖8中A所示的光學傳感器500的底面與安裝空間300的底部之間的長度可以設定為7?8_。參見圖8，突起700未被擠壓，因為鞋底100未與地面G接觸。
[0040]光學傳感器500可通過從上向下照射光來感測從光學傳感器500到安裝空間300底部的距離，然后在感測距離等于或小于預定值時進行操作。也就是說，光學傳感器500可設定操作點與返回點之間的距離閾值，該距離閾值在本發(fā)明概念的實施方式中可被設置為5_。因此，當鞋底100如圖8所示不與地面G接觸時，光學傳感器500可不進行操作，因為長度A保持在7?8mm不變直到鞋底100與地面G接觸。
[0041]參見圖9，當鞋底100與地面G接觸時，可擠壓突起700，從而將與地面G接觸的鞋底100的底面向上推到安裝空間300中。由于鞋底100的底面被向上推，在鞋底100與地面接觸時光學傳感器500與安裝空間300內(nèi)鞋底100的底面之間的距離B被減小，所以光學傳感器500可以進行操作。
[0042]在距離高于或低于預定值時可對光學傳感器500提供操作條件，并可根據(jù)操作條件將光學傳感器500設置為接通或關斷。在本發(fā)明概念的實施方式中，當光學傳感器500底面與安裝空間300底部之間的距離達到5_或更小時，光學傳感器500可設置成接通。
[0043]當如圖9所示距離B具有小于5mm的值時，例如3?4mm，光學傳感器500可接通并進行操作?；趤碜怨鈱W傳感器500的感測信號的順序，控制器900可根據(jù)鞋底100后部的光學傳感器500先進行操作還是前部的光學傳感器500先進行操作來確定機器人鞋是向前移動還是向后移動?？刂破?00可通過比較光學傳感器500的操作速度確定行走速度來全面地確定行走意圖?？刂破?00可布置在鞋底100內(nèi)且從外部不可見，但是被特別顯示于附圖中以幫助理解本發(fā)明概念。
[0044]根據(jù)本發(fā)明概念實施方式的機器人鞋，可通過在輸入光時操作傳感器來使用機器人鞋而不管鞋底上的負載，通過使用利用調(diào)制光的非接觸式傳感器代替相關技術中使用的接觸式傳感器，由于受較少外界光影響，可以使用機器人鞋而不管作為非接觸式傳感器的限制條件的反射率，因此機器人鞋可在靈敏地響應不斷變化的環(huán)境的同時抵抗相當大的負載并提高傳感器即使在重復的負載下的耐久性和可靠性。
[0045]盡管出于示例說明的目的描述本發(fā)明概念的示例性實施方式，然而，本領域技術人員能夠理解，可以在不偏離權利要求書中公開的本發(fā)明概念的范圍和精神的情況下進行各種改變、添加和替換。
【權利要求】
1.一種機器人鞋,包括: 機器人鞋底，具有在使用時能夠接觸地面的底面； 多個安裝空間，在所 述鞋底中沿縱向間隔開； 多個光學傳感器，布置在各個所述安裝空間中；以及 從所述鞋底的底面突出的突起，其在使用時能夠在與所述安裝空間相應的位置接觸地面。
2.根據(jù)權利要求1所述的機器人鞋，其中在所述鞋底的寬度方向上形成有所述安裝空間。
3.根據(jù)權利要求1所述的機器人鞋，其中所述光學傳感器布置于所述安裝空間的頂部并配置成從上向下照射光。
4.根據(jù)權利要求1所述的機器人鞋，其中所述光學傳感器配置成感測從所述光學傳感器到所述安裝空間的底部的距離并在感測距離值等于或小于預定值時進行操作。
5.根據(jù)權利要求1所述的機器人鞋，還包括控制器，配置成基于所述光學傳感器的感測信號的順序確定行走意圖。
6.根據(jù)權利要求1所述的機器人鞋，其中所述光學傳感器是非接觸式光傳感器。
7.根據(jù)權利要求1所述的機器人鞋，其中當所述突起與地面接觸時，所述安裝空間的底部被推到所述安裝空間中，并且所述光學傳感器與所述安裝空間的底部之間的距離被減小。
8.根據(jù)權利要求1所述的機器人鞋，其中所述鞋底中的形成所述安裝空間的部分由彈性材料制成。
【文檔編號】B25J19/02GK103895021SQ201310170755
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年5月10日 優(yōu)先權日:2012年12月27日
【發(fā)明者】崔載榮 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社