[实用新型]机械外骨骼及其驱动系统

说明书

本实用新型公开了一种机械外骨骼及其驱动系统。其中，该系统包括：目标电机，用于输出驱动信号；液压阀，与目标电机相连接，用于由驱动信号驱动，而输出液压信号；执行机构，与液压阀相连接，用于由液压信号控制，而控制机械外骨骼的关节进行运动。本公开解决了机械外骨骼在使用过程中安全性低的技术问题。

技术领域

本公开涉及外骨骼驱动技术领域，具体而言，涉及一种机械外骨骼及其驱动系统。

背景技术

目前，应用于体能增强的外骨骼作为具有强大功能的可穿戴机械设备，已经受到越来越多国内外学者和科研人员的重视，已然成为新的研究热点，并且逐步运用到军工领域。但是，现有的机械外骨骼驱动系统的体积和重量都较大，且驱动油路也较为复杂，从而导致机械外骨骼在使用过程中存在安全问题。

针对上述机械外骨骼在使用过程中安全性低的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种机械外骨骼及其驱动系统，以至少解决机械外骨骼在使用过程中安全性低的技术问题。

根据本公开实施例的一个方面，提供一种机械外骨骼的驱动系统。该驱动系统包括：目标电机，用于输出驱动信号；液压阀，与目标电机相连接，用于由驱动信号驱动，而输出液压信号；执行机构，与液压阀相连接，用于由液压信号控制，而控制机械外骨骼的关节进行运动。

可选地，驱动系统包括：液压泵，连接于目标电机与液压阀之间，用于基于驱动信号驱动液压阀。

可选地，驱动系统包括：目标电源，用于为目标电机和液压阀供电。

可选地，驱动系统包括：位置传感器，与执行机构相连接，用于检测执行机构的当前位置信息；目标接口，连接于位置传感器和目标电机之间，用于基于当前位置信息控制目标电机输出驱动信号。

可选地，驱动系统包括：霍尔效应传感器，设置于目标电机的末端，用于产生霍尔信号。

可选地，霍尔效应传感器为三相霍尔效应传感器。

可选地，驱动系统包括：容错控制器，与霍尔效应传感器相连接，用于对霍尔效应传感器进行容错控制。

可选地，目标电机为无刷直流型电机。

可选地，机械外骨骼为下肢外骨骼。

在本公开实施例中，目标电机，用于输出驱动信号；液压阀，与目标电机相连接，用于由驱动信号驱动，而输出液压信号；执行机构，与液压阀相连接，用于由液压信号控制，而控制机械外骨骼的关节进行运动。也就是说，首先根据执行机构的当前位置信息，目标电机输出驱动信号，然后基于该驱动信号液压阀输出液压信号，从而对执行机构的运动状态进行控制，进而将执行机构由当前位置调整至目标位置，解决了机械外骨骼在使用过程中安全性低的技术问题，实现了提高机械外骨骼在使用过程中的安全性的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1是根据本公开实施例的一种机械外骨骼的驱动系统的示意图；

图2是根据本公开实施例的一种外骨骼驱动系统结构框图；

图3是根据本公开实施例的一种下肢外骨骼液压驱动系统的原理图；

图4是根据本公开实施例的一种下肢外骨骼液压系统结构图；

图5是根据本公开实施例的一种无刷直流电机的等效电路图；

图6是根据本公开实施例的一种梯形波函数波形图；

图7是根据本公开实施例的一种旋转电周期三相霍尔效应传感器信号波形图；