[实用新型]一种液压泵控防爆四足机器人

说明书

本实用新型属于四足机器人技术领域，提供了一种液压泵控防爆四足机器人，包括液压结构和机械结构；机械结构包括防爆仓和4个腿足组件；4个腿足组件分别安装在防爆仓的底部，腿足组件包括侧摆单元、髋单元和膝单元；液压结构包括蓄能器和驱动单元，驱动单元包括依次连接的伺服电机、液压泵和液压缸；蓄能器分别与液压泵、液压缸连接；每个侧摆单元、髋单元或膝单元分别由一个驱动单元进行控制。解决了现有技术的四足机器人能量损失严重，发热量大，续航能力低，腿足灵活度低的问题。

技术领域

本实用新型属于四足机器人技术领域，具体涉及一种液压泵控防爆四足机器人。

背景技术

石油、化工企业存在高温、高压、易燃易爆或者有毒的气体，如果气体从设备中泄露出来并累积到一定的程度，则非常容易发生爆炸或者中毒事故，进而对工作人员的生命健康及设备造成不可估量的损失；电力行业中，若电力系统的某一个环节发生事故，会造成大面积的停电、人员伤亡、设备损坏设置造成全网崩溃的灾难性事故；因此石油、化工和电力行业为了保证安全生产，必须进行日常巡检，及时发现异常，减少和避免事故发生。

现有技术中，通常使用轮式或履带机器人进行日常巡检；但是由于轮式、履带机器人的特殊结构和驱动方式，无法完成复杂事故现场跨越障碍物，解决巡检现场的上下楼梯等复杂地形适应问题，仍然需要人工抵近检查，使工作人员处于安全隐患中。

为了解决上述问题，现有技术多采用多路高集成度阀控缸四足机器人代替轮式、履带机器人进行巡检，如专利202010566954.4所述；但是阀控缸属于节流型系统，节流损失较大；由于四足机器人的不同行走步态使得各关节对驱动系统的压力/流量需求存在差异性，使阀控液压驱动系统的能量损失严重，导致四足机器人的续航能力低，发热量大；并且现有的液压四足机器人不具备防爆功能，若机器人的内部发生爆炸，火苗外泄，容易引发巡检现场发生意外，因此无法满足石油化工电力行业的巡检要求。

在专利202011015457.1中还提到一种液压控制猎豹仿生四足机器人，所述仿生四足机器人的驱动系统中虽然采用了泵控结构代替阀控结构，但是该驱动系统中仅通过一个液压缸控制机器人的腿足，导致机器人的腿足自由度低，灵活度低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种液压泵控防爆四足机器人，既能满足四足机器人不同行走步态时各关节对驱动系统的压力/流量需求的差异性，降低四足机器人液压驱动系统的能量损失，降低四足机器人的发热量，提高四足机器人的续航能力，还提高了四足机器人的腿足灵活度。

为了实现本实用新型的上述目的，根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供了一种液压泵控防爆四足机器人，包括液压结构和机械结构；机械结构包括防爆仓和4个腿足组件；4个腿足组件分别安装在防爆仓的底部，腿足组件包括侧摆单元、髋单元和膝单元；液压结构包括蓄能器和驱动单元，驱动单元包括依次连接的伺服电机、液压泵和液压缸；蓄能器分别与液压泵、液压缸连接；每个侧摆单元、髋单元或膝单元均由一个驱动单元进行控制。

进一步，液压结构还包括控制器，控制器与伺服电机连接，控制器用于控制伺服电机的参数；侧摆单元包括第一固定块和侧摆关节；第一固定块与防爆仓底部连接；髋单元包括髋底座、髋关节和大腿，膝单元包括膝关节和小腿；第一固定块通过侧摆关节与髋底座铰接，大腿通过髋关节与髋底座铰接，小腿通过膝关节与大腿铰接。

进一步，侧摆单元还包括第二固定块，第二固定块与防爆仓底部连接，侧摆单元的液压缸的固定端与第二固定块铰接，侧摆单元的液压缸的伸缩端与髋底座铰接；髋单元的液压缸的固定端与髋底座铰接，髋单元的液压缸的伸缩端与大腿铰接；膝单元的液压缸的固定端与大腿铰接，膝单元的液压缸的伸缩端与小腿铰接。

进一步，腿足组件还包括脚踝；脚踝的一端通过阻尼弹簧与小腿连接，脚踝的另一端还连接有足端；腿足组件还包括止转片，止转片一端与小腿连接，一端与脚踝连接。