[发明专利]一种足式机器人的FOC位置伺服驱动装置及方法

权利要求书

1.一种足式机器人的FOC位置伺服驱动装置，其特征在于，所述装置包括：主控制器、三相智能栅极驱动器、第一NMOS开关、第二NMOS开关、直驱电机、磁旋转编码器、线性霍尔效应传感器、半桥门极驱动器、EMI滤波模块和电流感应放大器；其中，

所述主控制器分别与所述三相智能栅极驱动器和所述半桥门极驱动器相连接；所述第一NMOS开关分别与所述三相智能栅极驱动器和所述直驱电机相连接，所述直驱电机分别与所述磁旋转编码器和所述线性霍尔效应传感器相连接；所述第二NMOS开关分别与所述半桥门极驱动器和所述EMI滤波模块相连接；所述EMI滤波模块与所述电流感应放大器相连接；所述磁旋转编码器、所述线性霍尔效应传感器和所述电流感应放大器的输出端分别与所述主控制器相连接。

2.根据权利要求1所述的FOC位置伺服驱动装置，其特征在于，所述装置还包括采样电阻；

所述第一NMOS开关的输出端在未与所述采样电阻连接前通过反馈线与所述三相智能栅极驱动器相连接；所述采样电阻的输出端直接接地。

3.根据权利要求1所述的FOC位置伺服驱动装置，其特征在于，所述装置还包括制动电阻和分流电阻；

所述EMI滤波模块包括第一EMI滤波器和第二EMI滤波器；所述制动电阻设置在所述第二NMOS开关与所述第一EMI滤波器之间；所述分流电阻的一端连接在所述制动电阻与所述第一EMI滤波器的串联导线上，一端与所述第二EMI滤波器连接后直接接地。

4.根据权利要求3所述的FOC位置伺服驱动装置，其特征在于，所述磁旋转编码器用于采集所述直驱电机的旋转角度信息并反馈给所述主控制器；

所述线性霍尔效应传感器用于采集所述直驱电机加入减速器后的负载端的转子位置信息并反馈给所述主控制器；

所述主控制器基于所述旋转角度信息和所述转子位置信息对机械零点进行校正，并判断所述直驱电机是否制动减速；

基于所述直驱电机处于制动减速状态，通过所述制动电阻吸收能量，并通过所述EMI滤波模块、所述电流感应放大器和所述分流电阻检测所述直驱电机的母线电流。

5.一种足式机器人的FOC位置伺服驱动方法，其特征在于，所述方法包括：

基于直驱电机的上电状态，检测所述直驱电机的相电流；

通过磁旋转编码器获取所述直驱电机转子的旋转角度信息；

通过线性霍尔效应传感器获取所述直驱电机加入减速器后的负载端的转子位置信息；

基于所述相电流、所述旋转角度信息和所述转子位置信息，判断所述直驱电机加入减速器后的负载端的机械零点是否偏移；

若否，通过主控制器运行电机FOC位置伺服驱动程序，并判断所述直驱电机是否制动减速；

若是，控制制动电阻吸收能量，并通过EMI滤波模块、电流感应放大器和分流电阻检测所述直驱电机的母线电流；

基于所述母线电流小于预设阈值，控制所述制动电阻停止吸收能量。

6.根据权利要求5所述的FOC位置伺服驱动方法，其特征在于，在判断所述直驱电机加入减速器后的负载端的机械零点是否偏移后，还包括：

在判断所述直驱电机加入减速器后的负载端的机械零点发生偏移时，对所述直驱电机的机械零点进行校正。

7.根据权利要求6所述的FOC位置伺服驱动方法，其特征在于，所述对所述直驱电机的机械零点进行校正包括：

基于所述旋转角度信息，通过所述主控制器计算所述直驱电机的转速，并获取所述直驱电机的转子所处的扇区与相位，再基于所述转子位置信息对驱动信号进行相位调节。