[发明专利]一种无泵液力助行机器人及其控制方法

权利要求书

1.一种无泵液力助行机器人，其特征在于，包括支撑机构、调节机构、油路管道；

所述支撑机构包括大腿壳体(1)、小腿壳体(2)、连接板(3)和脚掌板(4)，所述大腿壳体(1)与小腿壳体(2)铰接，所述小腿壳体(2)通过连接板(3)与脚掌板(4)固定连接；

所述调节机构包括液压缸(5)，所述液压缸(5)的两端分别与大腿壳体(1)和小腿壳体(2)铰接，所述液压缸(5)包括缸体(6)，以及与缸体(6)活动连接的活塞杆(7)，所述活塞杆(7)的活塞将缸体(6)内部的腔室分隔成第一腔室(8)和第二腔室(9)，所述第一腔室(8)位于缸体(6)的底端；

所述油路通道包括第一油路(10)和第二油路(11)，所述第一油路(10)和第二油路(11)可分别连通第一腔室(8)和第二腔室(9)，第一油路(10)和第二油路(11)均可与油箱(30)连通或断开，其中第一油路(10)可以与向活塞底部提供推力的储能罐连通或断开(13)。

2.根据权利要求1所述的一种无泵液力助行机器人，其特征在于，所述大腿壳体(1)和小腿壳体(2)通过分别固定在其上的上加强板(14)和下加强板(15)铰接。

3.根据权利要求2所述的一种无泵液力助行机器人，其特征在于，所述下加强板(15)上设置有安装槽(16)，上加强板(14)上设置有与安装槽(16)配合的连接部(17)，连接部(17)通过销轴(18)与安装槽(16)转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种无泵液力助行机器人，其特征在于，还包括控制油路通道通断和储能罐(13)工作的控制器(19)。

5.根据权利要求4所述的一种无泵液力助行机器人，其特征在于，还包括用于检测行走时腿部受力情况的传感器(20)，所述控制器(19)通过传感器(20)检测的信号控制油路通道的通断。

6.根据权利要求5所述的一种无泵液力助行机器人，其特征在于，所述传感器(20)包括设置在连接板(3)上的应变片(21)，以及设置在脚掌板(4)上的压力传感器(22)。

7.根据权利要求1所述的一种无泵液力助行机器人，其特征在于，所述储能罐(13)包括罐体(23)，罐体(23)的内部腔室活动设置有隔板(24)，隔板(24)将内部腔室分隔成相对密封的上部腔室(25)和下部腔室(26)，隔板(24)的底部通过弹性件(27)与下部腔室(26)弹性连接，上部腔室(25)内存储有液压油，罐体(23)上设置有与上部腔室(25)连通的进油口(28)和出油口(29)，所述进油口(28)和出油口(29)均设置有单向阀。

8.根据权利要求1所述的一种无泵液力助行机器人，其特征在于，所述第一油路(10)和第二油路(11)通过一个三位四通阀(31)控制其油路的连通。

9.一种无泵液力助行机器人的控制方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-8中任一所述的一种无泵液力助行机器人，该无泵液力助行机器人包括设置在连接板(3)上的应变片(21)、设置在脚掌板(4)上的压力传感器(22)，以及连接应变片(21)和压力传感器(22)的控制器(19)，该方法包括以下步骤：

所述应变片(21)检测连接板(3)受力弯曲时产生的应变信号，并将检测到的应变信号传送给控制器(19)；

所述压力传感器(22)检测脚掌板(4)受到压力时产生的压力信号，并将检测到的压力信号传送给控制器(19)；

所述控制器(19)接收并处理所述的应变信号和压力信号，根据处理结果判断此时腿部所处运动状态，当腿部不需要提供驱动力时，控制器(19)控制第一油路(10)和第二油路(11)均与油箱(30)连通，当需要提供驱动力时，控制器控制第一油路(10)与储能罐(13)连通，第二油路(11)与油箱(30)连通，控制器(19)根据接收的信号计算所需驱动力的大小，控制储能罐(13)提供所需的驱动力，当腿部需要支撑站立时，封闭第一油路(10)和第二油路(11)，使活塞固定在一个位置。