基于两级供能及负载口独立阀控的四足机器人液压系统技术方案

本发明专利技术涉及四足机器人液压系统领域，且公开了基于两级供能及负载口独立阀控的四足机器人液压系统，包括构成的液压两级油源单元、基于负载口独立阀控制的第一液压驱动单元以及第二液压驱动单元，第一液压驱动单元以及第二液压驱动单元与液压两级油源单元通过高压总线、低压总线和回油总线相连。通过液压两级油源单元与位于两级的基于负载口独立阀控制的第一液压驱动单元以及第二液压驱动单元设计，采用两种压力供能，通过压力切换阀实现压力切换，使得液压驱动单元工作过程中出口节流、同时保证进口节流阀处于大开口状态，从而能够提高液压驱动单元的效率，进而降低液压驱动单元的能耗，提高了效率。

【技术实现步骤摘要】
基于两级供能及负载口独立阀控的四足机器人液压系统
本专利技术涉及四足机器人液压系统领域，具体为基于两级供能及负载口独立阀控的四足机器人液压系统。
技术介绍
四足机器人相较于轮式、蠕动式等机器人具有机体结构稳定、运动灵活、受地形限制少等优势,实现了在野外环境中的自主路径侦测和行走、失稳调节等复杂功能，在航空航天、抢险救灾等领域具有广泛的应用前景,四足机器人作为仿生机器人的一个重要研究方向，仿照狗、马等哺乳动物的肢体结构进行设计，通过腿足与地面发生散点接触，能够适应地面不平度较大的地形。现有的四足机器人液压系统多采用单泵多执行器液压系统，泵源流量、压力输出与执行器需求不匹配，四足机器人液压系统具有高速轻载、低速重载以及高低速交替出现的特点，这种同一执行器高低速交替且不同执行器高低速同时存在的工况需要液压系统能够同时提供多种流量、压力组合的油液。然而，现有的单泵多执行器液压系统属于节流调速系统，为兼顾多执行器多工况的运动需求，只能通过节流作用实现流量、压力匹配，因此产生了较多的节流损失，单泵多执行器液压系统中功率损失主要为伺服阀阀口的节流损失，造成四足机器人液压系统效率低下，已严重限制了四足机器人技术的发展和应用，为此，提供基于两级供能及负载口独立阀控的四足机器人液压系统。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
的不足，本专利技术提供了基于两级供能及负载口独立阀控的四足机器人液压系统，具备能耗低、效率高的优点，解决了
技术介绍
提出的问题。本专利技术提供如下技术方案：基于两级供能及负载口独立阀控的四足机器人液压系统，包括构成的液压两级油源单元、基于负载口独立阀控制的第一液压驱动单元以及第二液压驱动单元，第一液压驱动单元以及第二液压驱动单元与液压两级油源单元通过高压总线、低压总线和回油总线相连；液压两级油源单元包括定量泵、第一开关阀、溢流阀、第二开关阀、高压蓄能器、低压蓄能器，定量泵的两端油路管口分别与第一开关阀和第二开关阀连接，定量泵的两端油路管路设有与定量泵并联的溢流阀，第二开关阀的两端油路管口分别连接有高压蓄能器和低压蓄能器，且高压蓄能器和低压蓄能器的两端油路均设有单向阀；基于负载口独立阀控制的第一液压驱动单元包括第一压力切换阀、第一两位两通伺服阀、第二两位两通伺服阀、第一负载油缸、第三开关、第四开关阀，基于负载口独立阀控制的第一液压驱动单元包括第二压力切换阀、第三两位两通伺服阀、第四两位两通伺服阀、第二负载油缸、第五开关阀、第六开关阀，高压蓄能器的上端油路与第一压力切换阀、第二压力切换阀的下端油路相连接，且连接管路为高压总管路，低压蓄能器的上端油路与第一压力切换阀、第二压力切换阀的上端油路连接，且连接管路为低压总管路，第一压力切换阀、第二压力切换阀与低压蓄能器的连接管路分别设有单向阀，第一压力切换阀的上端油路与第一负载油缸的两端油路连接，且第一负载油缸与第一压力切换阀的两条油路分别设有第一两位两通伺服阀和第二两位两通伺服阀，第二压力切换阀的上端油路与第二负载油缸中的两端油路连接，且第二负载油缸与的两条油路分别设有第二压力切换阀和第三两位两通伺服阀，第一负载油缸的两端并联油路分别设有第三开关和第四开关阀，第二负载油缸的两端并联油路分别设有第五开关阀和第六开关阀，第三开关、第四开关阀、第五开关阀和第六开关阀另一端油路均与回油总管连接，回油总管路的一端与定量泵的下端管路连接，且回油总管路上依次设有回油蓄能器、滤油器以及散热器。优选的，所述定量泵的两端油路管路设有与第一开关阀并联的溢流阀，且溢流阀设于回油总管中的散热器和第一开关阀之间。优选的，所述液压两级油源单元中的定量泵仅用于向高压蓄能器和低压蓄能器补油而不直接参与供油。优选的，所述高压蓄能器和低压蓄能器均采用皮囊式蓄能器作为辅助动力源向系统提供能量，并在使用之前充入一定油压进行储能。本专利技术具备以下有益效果：1、该基于两级供能及负载口独立阀控的四足机器人液压系统，通过液压两级油源单元与位于两级的基于负载口独立阀控制的第一液压驱动单元以及第二液压驱动单元设计，采用两种压力供能，通过压力切换阀实现压力切换，使得液压驱动单元工作过程中出口节流、同时保证进口节流阀处于大开口状态，从而能够提高液压驱动单元的效率，降低节流损失，进而降低液压驱动单元的能耗，提高效率，并解决了单泵多执行器液压系统中三位四通阀进出口节流效应耦合的问题，进一步降低能耗；同时，采用负载口独立阀控技术能够实现较大的系统背压，有利于提高系统的稳定性；且通过划分为不同的功能单元，易于实现模块化的制造与集成，方便后期维护保养与零部件的更换。2、该基于两级供能及负载口独立阀控的四足机器人液压系统，通过液压两级油源单元的第一开关阀、溢流阀、第二开关阀以及高压蓄能器、低压蓄能器构成的两级蓄能器设计，在液压系统工作时，两级蓄能器均不需要定量泵补油时主动泄油，防止定量泵供给的油液流经溢流阀产生溢流损失，使得定量泵的溢流流量通过开关阀无压差泄油，只存在极小的搅油损失，进一步降低了能耗。附图说明图1为本专利技术基于两级供能及负载口独立阀控的四足机器人液压系统图；。图中：1、定量泵；2、第一开关阀；3、溢流阀；4、第二开关阀；5、高压蓄能器；6、低压蓄能器；7、第一压力切换阀；8、第一两位两通伺服阀；9、第二两位两通伺服阀；10、第一负载油缸；11、第三开关阀；12、第四开关阀；13、第二压力切换阀；14、第三两位两通伺服阀；15、第四两位两通伺服阀；16、第二负载油缸；17、第五开关阀；18、第六开关阀；19、回油蓄能器；20、滤油器；21、散热器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，基于两级供能及负载口独立阀控的四足机器人液压系统，其特征在于：包括构成的液压两级油源单元、基于负载口独立阀控制的第一液压驱动单元以及第二液压驱动单元，第一液压驱动单元以及第二液压驱动单元与液压两级油源单元通过高压总线、低压总线和回油总线相连，这种结构使得液压系统可划分为不同的功能单元，易于实现模块化的制造与集成，方便后期维护保养与零部件的更换；液压两级油源单元包括定量泵1、第一开关阀2、溢流阀3、第二开关阀4、高压蓄能器5、低压蓄能器6，定量泵1的两端油路管口分别与第一开关阀2和第二开关阀4连接，定量泵1的两端油路管路设有与第一开关阀2并联的溢流阀3，且溢流阀3设于回油总管中的散热器21和第一开关阀2之间，第二开关阀4的两端油路管口分别连接有高压蓄能器5和低压蓄能器6，且高压蓄能器5和低压蓄能器6的两端油路均设有单向阀，其中，液压两级油源单元中的定量泵1仅用于向高压蓄能器5和低压蓄能器6补油而不直接参与供油，当系统检测到高压蓄能器5和低压蓄能器6中任意一级超出设定的压力或流量范围，则通过控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于两级供能及负载口独立阀控的四足机器人液压系统，其特征在于：包括构成的液压两级油源单元、基于负载口独立阀控制的第一液压驱动单元以及第二液压驱动单元，第一液压驱动单元以及第二液压驱动单元与液压两级油源单元通过高压总线、低压总线和回油总线相连；/n液压两级油源单元包括定量泵(1)、第一开关阀(2)、溢流阀(3)、第二开关阀(4)、高压蓄能器(5)、低压蓄能器(6)，定量泵(1)的两端油路管口分别与第一开关阀(2)和第二开关阀(4)连接，定量泵(1)的两端油路管路设有与定量泵(1)并联的溢流阀(3)，第二开关阀(4)的两端油路管口分别连接有高压蓄能器(5)和低压蓄能器(6)，且高压蓄能器(5)和低压蓄能器(6)的两端油路均设有单向阀；/n基于负载口独立阀控制的第一液压驱动单元包括第一压力切换阀(7)、第一两位两通伺服阀(8)、第二两位两通伺服阀(9)、第一负载油缸(10)、第三开关(11)、第四开关阀(12)，基于负载口独立阀控制的第一液压驱动单元包括第二压力切换阀(13)、第三两位两通伺服阀(14)、第四两位两通伺服阀(15)、第二负载油缸(16)、第五开关阀(17)、第六开关阀(18)，高压蓄能器(5)的上端油路与第一压力切换阀(7)、第二压力切换阀(13)的下端油路相连接，且连接管路为高压总管路，低压蓄能器(6)的上端油路与第一压力切换阀(7)、第二压力切换阀(13)的上端油路连接，且连接管路为低压总管路，第一压力切换阀(7)、第二压力切换阀(13)与低压蓄能器(6)的连接管路分别设有单向阀，第一压力切换阀(7)的上端油路与第一负载油缸(10)的两端油路连接，且第一负载油缸(10)与第一压力切换阀(7)的两条油路分别设有第一两位两通伺服阀(8)和第二两位两通伺服阀(9)，第二压力切换阀(13)的上端油路与第二负载油缸(16)中的两端油路连接，且第二负载油缸(16)与的两条油路分别设有第二压力切换阀(13)和第三两位两通伺服阀(14)，第一负载油缸(10)的两端并联油路分别设有第三开关(11)和第四开关阀(12)，第二负载油缸(16)的两端并联油路分别设有第五开关阀(17)和第六开关阀(18)，第三开关(11)、第四开关阀(12)、第五开关阀(17)和第六开关阀(18)另一端油路均与回油总管连接，回油总管路的一端与定量泵(1)的下端管路连接，且回油总管路上依次设有回油蓄能器(19)、滤油器(20)以及散热器(21)。/n...

【技术特征摘要】
1.基于两级供能及负载口独立阀控的四足机器人液压系统，其特征在于：包括构成的液压两级油源单元、基于负载口独立阀控制的第一液压驱动单元以及第二液压驱动单元，第一液压驱动单元以及第二液压驱动单元与液压两级油源单元通过高压总线、低压总线和回油总线相连；
液压两级油源单元包括定量泵(1)、第一开关阀(2)、溢流阀(3)、第二开关阀(4)、高压蓄能器(5)、低压蓄能器(6)，定量泵(1)的两端油路管口分别与第一开关阀(2)和第二开关阀(4)连接，定量泵(1)的两端油路管路设有与定量泵(1)并联的溢流阀(3)，第二开关阀(4)的两端油路管口分别连接有高压蓄能器(5)和低压蓄能器(6)，且高压蓄能器(5)和低压蓄能器(6)的两端油路均设有单向阀；
基于负载口独立阀控制的第一液压驱动单元包括第一压力切换阀(7)、第一两位两通伺服阀(8)、第二两位两通伺服阀(9)、第一负载油缸(10)、第三开关(11)、第四开关阀(12)，基于负载口独立阀控制的第一液压驱动单元包括第二压力切换阀(13)、第三两位两通伺服阀(14)、第四两位两通伺服阀(15)、第二负载油缸(16)、第五开关阀(17)、第六开关阀(18)，高压蓄能器(5)的上端油路与第一压力切换阀(7)、第二压力切换阀(13)的下端油路相连接，且连接管路为高压总管路，低压蓄能器(6)的上端油路与第一压力切换阀(7)、第二压力切换阀(13)的上端油路连接，且连接管路为低压总管路，第一压力切换阀(7)、第二压力切换阀(13)与低压蓄能器(6)的连接管路分别设有单向阀，第一压力切换阀(7)的上端油路与第一负载油缸(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：晁智强，李华莹，韩寿松，靳莹，刘相波，宁初明，谭永营，李勋，薛大兵，王飞，郭浩，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所，浙江省轨道交通运营管理集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11