[发明专利]一种多足步行机器人及其步行控制方法有效
| 申请号: | 202010296327.3 | 申请日: | 2020-04-15 |
| 公开(公告)号: | CN111608975B | 公开(公告)日: | 2021-04-06 |
| 发明(设计)人: | 金波;翟硕;董峻魁;刘子祺 | 申请(专利权)人: | 浙江大学 |
| 主分类号: | F15B11/12 | 分类号: | F15B11/12;F15B13/04;B62D57/032 |
| 代理公司: | 杭州天勤知识产权代理有限公司 33224 | 代理人: | 何彬 |
| 地址: | 310013 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 一种 步行 机器人 及其 控制 方法 | ||
1.一种多足步行机器人的步行控制方法,所述多足步行机器人包括躯体、液压机械腿及液压系统,所述液压机械腿包括腿杆组件及用于控制所述腿杆组件屈伸的液压执行器,所述液压系统包括液压泵、泵驱动电机、控制阀组件;其特征在于,所述液压泵包括高压泵与低压泵,所述泵驱动电机包括高压泵驱动电机与低压泵驱动电机,该方法包括以下步骤:
定流量控制步骤,控制所述高压泵驱动电机按照预设高压转速恒定转动,至泵出油压高于连接在所述高压泵的出油口处的高压溢流阀的溢流油压;控制所述低压泵驱动电机按照低压转速恒定转动,至泵出油压高于连接在所述低压泵的出油口处的低压溢流阀的溢流油压;且所述高压泵与所述低压泵的输出流量均大于所述多足步行机器人所需的平均流量;
变流量控制步骤,基于连接在泵的出油口处的压力传感器所输出的油压检测数据,改变泵驱动电机的转速至输出油压符合控制需求,且输出油压均低于该泵出油口处的溢流阀的溢流油压;
且在上述两个控制步骤中,在所述液压机械腿处于支撑态时,控制所述控制阀组件与所述高压泵驱动电机工作,而利用所述高压泵为所述液压执行器供给高压油液;在所述液压机械腿处于摆动态时,控制所述控制阀组件与所述低压泵驱动电机工作,而利用所述低压泵为所述液压执行器供给低压油液。
2.根据权利要求1所述的步行控制方法,其特征在于:
所述低压泵的出油口与所述高压泵的进油口连通;所述高压溢流阀的油路接口与所述高压泵的出油口连通,溢流口与所述低压泵的出油口连通;所述低压溢流阀的油路接口与所述低压泵的出油口连通,溢流口与油箱的进油口连通。
3.根据权利要求1或2所述的步行控制方法,其特征在于:
所述控制阀组件包括相串联布置的第一比例阀与第二比例阀;所述第一比例阀为三位三通比例阀,其双管接头中的一者与所述高压泵的出油口连通,另一者与所述低压泵的出油口连通;所述第二比例阀为三位四通比例阀,其第一侧双管接头中的一者与所述第一比例阀的单管接头连通,另一者与油箱的进油口连通;所述第二比例阀的第二侧双管接头对应地与所述液压执行器的有杆油腔及无杆油腔的油口连通;
当所述液压机械腿处于支撑态且液压执行器伸长动作时,控制所述第一比例阀与所述第二比例阀的阀芯的位置切换,至连通所述高压泵的出油口与所述无杆油腔,及连通所述有杆油腔与所述油箱;
当所述液压机械腿处于支撑态且液压执行器缩短动作时,控制所述第一比例阀与所述第二比例阀的阀芯的位置切换,至连通所述高压泵的出油口与所述有杆油腔,及连通所述无杆油腔与所述油箱;
当所述液压机械腿处于摆动态且液压执行器伸长动作时,控制所述第一比例阀与所述第二比例阀的阀芯的位置切换,至连通所述低压泵的出油口与所述无杆油腔,及连通所述有杆油腔与所述油箱;
当所述液压机械腿处于摆动态且液压执行器缩短动作时,控制所述第一比例阀与所述第二比例阀的阀芯的位置切换,至连通所述低压泵的出油口与所述有杆油腔,及连通所述无杆油腔与所述油箱。
4.根据权利要求1或2所述的步行控制方法,其特征在于:
所述控制阀组件包括相并联布置且均为三位四通比例阀的第一比例阀与第二比例阀;所述第一比例阀的第一侧双管接头中的一者与所述高压泵的出油口连通,另一者与油箱的进油口连通,第二侧双管接头对应地与所述液压执行器的有杆油腔及无杆油腔的油口连通;所述第二比例阀的第一侧双管接头中的一者与所述低压泵的出油口连通,另一者与油箱的进油口连通,第二侧双管接头对应地与所述液压执行器的有杆油腔及无杆油腔的油口连通;
当所述液压机械腿处于支撑态且液压执行器伸长动作时,控制所述第一比例阀的阀芯位置切换,至连通所述高压泵的出油口与所述无杆油腔,及连通所述有杆油腔与所述油箱;
当所述液压机械腿处于支撑态且液压执行器缩短动作时,控制所述第一比例阀的阀芯位置切换,至连通所述高压泵的出油口与所述有杆油腔,及连通所述无杆油腔与所述油箱;
当所述液压机械腿处于摆动态且液压执行器伸长动作时,控制所述第二比例阀的阀芯位置切换,至连通所述低压泵的出油口与所述无杆油腔,及连通所述有杆油腔与所述油箱;
当所述液压机械腿处于摆动态且液压执行器缩短动作时,控制所述第二比例阀的阀芯的位置切换,至连通所述低压泵的出油口与所述有杆油腔,及连通所述无杆油腔与所述油箱。
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