[发明专利]一种抓臂式清污机机器人液压控制系统

权利要求书

1.一种抓臂式清污机机器人液压控制系统，其特征在于，包括清污机本体、液压控制模块、泵控策略模块、阀控策略模块、电液位置伺服模块、液压模块以及空间轨迹规划模块；

所述液压控制模块用于对抓臂式清污机进行控制清污，所述泵控策略模块用于通过变频或伺服电机控制泵给定的流量来实现液压油缸的速度改变，所述阀控策略模块用于控制液压伺服比例阀的阀口开合及大小来实现液压缸流量和流向的控制，液压控制模块具体控制抓臂式清污机清污的过程包括具体以下步骤：

步骤一：抓臂式清污机的抓臂包括大臂(3)、小臂(5)、抓斗(7)三个旋转关节，大臂液压缸(2)安装在轨道移动车(1)上，小臂液压缸(4)安装在大臂(3)上，抓斗液压缸(6)安装在小臂(5)上；

步骤二：空间轨迹规划模块对抓臂式清污机进行抓臂空间轨迹规划，设定清污机的起始位置、拦污栅上端点、河面位置；

步骤三：在清污过程中，清污机器人从起始位置向下运动，到达拦污栅上端点，然后沿着拦污栅向下运动，在抓臂式清污机运动过程中电液位置伺服模块对抓臂式清污机的大臂(3)、小臂(5)、抓斗(7)位置进行实时跟踪，并将大臂(3)、小臂(5)、抓斗(7)位置发送至液压控制模块；

步骤四：液压控制模块将大臂(3)、小臂(5)、抓斗(7)位置共享至泵控策略模块以及阀控策略模块，泵控策略模块通过变频或伺服电机驱动液压泵改变电机转速控制泵的流量，液压控制模块按轨迹规划实时计算出油缸的需求流量，变频或伺服电机电机驱动液压泵按大于需求流量给定流量；

步骤五：阀控策略模块通过对液压伺服比例阀的阀口开合及大小来实现液压缸流量和流向的控制，即控制液压缸的伸缩长度和方向；

步骤六：通过泵控策略模块以及阀控策略模块实现抓臂式清污机清污过程中液压控制。

2.根据权利要求1所述的一种抓臂式清污机机器人液压控制系统，其特征在于：所述电液位置伺服模块具体为安装在大臂液压缸(2)、小臂液压缸(4)以及抓斗液压缸(6)处的行程编码器。

3.根据权利要求1所述的一种抓臂式清污机机器人液压控制系统，其特征在于：所述泵控策略模块是通过变频或伺服电机控制泵给定的流量来实现液压油缸的速度改变，具体的工作过程包含以下步骤：

步骤S1：通过空间轨迹规划模块获取抓臂式清污机的行进路线及行进方向；

步骤S2：获取抓臂式清污机的行进距离L，并根据大臂液压缸(2)、小臂液压缸(4)以及抓斗液压缸(6)的型号计算出流量；

步骤S3：泵控策略模块根据流量设定计算出流量对应的电机转速；

步骤S4：根据电机转速进行泵转速控制进而进行控制液压油的流量。

4.根据权利要求1所述的一种抓臂式清污机机器人液压控制系统，其特征在于：所述清污机本体包括轨道移动车(1)和抓臂，所述轨道移动车(1)由伺服电机驱动，用于将抓臂运送至清污位置，所述抓臂由液压控制模块驱动，所述抓臂包括大臂(3)、小臂(5)以及抓斗(7)三个旋转关节，所述液压模块包括大臂液压缸(2)、小臂液压缸(4)以及抓斗液压缸(6)，大臂液压缸(2)安装在轨道移动车(1)上，用于驱动大臂(3)相对于轨道移动车(1)做旋转运动；小臂液压缸(4)安装在大臂(3)上，用于驱动小臂(5)相对于大臂(3)做旋转运动；抓斗液压缸(6)安装在小臂(5)上，用于驱动抓斗(7)相对于小臂(5)做旋转运动；大臂液压缸(2)伸缩控制轨道移动车(1)与大臂(3)之间的铰接角度，小臂液压缸(4)伸缩控制大臂(3)与小臂(5)之间的铰接角度，抓斗液压缸(6)伸缩控制小臂(5)与抓斗(7)之间的铰接角度。