一种基于液压驱动的人机接触力控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于液压驱动的人机接触力控制方法及装置，属于液压驱动技术领域，解决了现有穿戴式液压机器人关节与人之间的接触力难于快速跟踪控制的问题。该方法步骤如下：根据最大接触力及液压油缸的接触力传感器反馈值，得到接触力跟踪误差；修正所述接触力跟踪误差，得到液压油缸压力给定；根据液压油缸压力给定与液压油缸反馈压力，得到单向齿轮泵的电机转速给定；根据所述电机转速给定与电机前馈补偿处理得到单向齿轮泵的电机转速；利用所述单向齿轮泵的电机转速控制所述单向齿轮泵的转动，调节液压油缸的液面位置。实现了穿戴式液压机器人关节与人之间接触力的快速跟踪控制，有效提升了机器人助力效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于液压驱动的人机接触力控制方法及装置
本专利技术涉及液压驱动
，尤其涉及一种基于液压驱动的人机接触力控制方法及装置。
技术介绍
由液压驱动的人机系统在协同运动时，传统的控制方法，多是通过多个传感器来感知人体关节的运动趋势，进而控制机器人跟踪人体的运动趋势，这种方法的缺点是开环控制，人机运动幅度和强度可能不一致，人机交互接触力无法精确控制，导致机器人助力效果差，人体“阻滞感”强。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种基于液压驱动的人机接触力控制方法及装置，用以解决穿戴式液压机器人关节与人之间的接触力难于快速跟踪控制的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：在本专利技术的一个实施例中，提供了一种基于液压驱动的人机接触力控制方法，其特征在于，步骤如下：根据最大接触力及液压油缸的接触力传感器反馈值，得到接触力跟踪误差；修正所述接触力跟踪误差，得到液压油缸压力给定；根据液压油缸压力给定与液压油缸反馈压力，得到单向齿轮泵的电机转速给定；根据所述电机转速给定与电机前馈补偿处理得到单向齿轮泵的电机转速；利用所述单向齿轮泵的电机转速控制所述单向齿轮泵的转动，调节液压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于液压驱动的人机接触力控制方法，其特征在于，步骤如下：根据最大接触力及液压油缸的接触力传感器反馈值，得到接触力跟踪误差；修正所述接触力跟踪误差，得到液压油缸压力给定；根据液压油缸压力给定与液压油缸反馈压力，得到单向齿轮泵的电机转速给定；根据所述电机转速给定与电机前馈补偿处理得到单向齿轮泵的电机转速；利用所述单向齿轮泵的电机转速控制所述单向齿轮泵的转动，调节液压油缸的液面位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于液压驱动的人机接触力控制方法，其特征在于，步骤如下：根据最大接触力及液压油缸的接触力传感器反馈值，得到接触力跟踪误差；修正所述接触力跟踪误差，得到液压油缸压力给定；根据液压油缸压力给定与液压油缸反馈压力，得到单向齿轮泵的电机转速给定；根据所述电机转速给定与电机前馈补偿处理得到单向齿轮泵的电机转速；利用所述单向齿轮泵的电机转速控制所述单向齿轮泵的转动，调节液压油缸的液面位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电机前馈补偿n2(k)为：其中，A为液压油缸活塞面积，V为液压油缸移动速度，Qyg为液压油缸泄露流量，q为单向齿轮泵排量，η为单向齿轮泵总效率，k为采样序号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据最大接触力及液压油缸的接触力传感器反馈值，得到接触力跟踪误差e(k)，具体执行以下步骤：e(k)＝Fmax(k)-Ff(k)(2)其中，Ff(k)为液压油缸的接触力传感器反馈值，Fmax(k)为最大接触力。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述修正所述接触力跟踪误差，得到液压油缸压力给定包括：利用式判断所述接触力误差e(k)与0的关系，得到修正后的接触力跟踪误差e1(k)；通过第一控制器输出所述液压油缸压力给定u1(k)：其中kp1为第一控制器的比例系数，ki1为第一控制器的积分系数，kd1为第一控制器的微分系数，T为采样时间，e1(j)为采样序号0到k中第j个采样点对应的修正后的跟踪误差。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据液压油缸压力给定与液压油缸反馈压力，得到电机转速给定包括：利用式e2(k)＝u1(k)-Pl(k)得到压力跟踪误差e2(k)，其中，Pl(k)为液压油缸反馈压力；通过第二控制器输出所述电机转速给定u2(k)：其中，kp2为第二控制器的比例系数，ki2为第二控制器的积分系数，kd2为第二控制器的微分系数；e2(j)为采样序号0到k中第j个采样点对应的修正后的跟踪误差；根据所述电机转速给定与电机前馈补偿处理得到单向齿轮泵的电机转速包括：n(k)＝n1(k)+n2(k)(5)。6.一种根据权利要求1-5所述方法设计的基于液压驱动的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆勋，杜晓东，崔翔，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11