一种机器人腿部关节作动EHA控制系统和控制方法技术方案

技术编号:43485446 阅读:28 留言:0更新日期:2024-11-29 16:56
本申请涉及一种机器人腿部关节作动EHA控制系统和控制方法,其中控制系统包括上位机、控制器、信号采集系统、驱动器、直流电机、双向定排量柱塞泵、电机编码器、对称液压缸和关节角位移传感器,所述控制器通过通讯接口与上位机连接,用以接收上位机发出的指令,并下发指令到与之相连的驱动器中,所述驱动器与直流电机连接,所述直流电机和双向定排量柱塞泵串行安装在同一根轴上,所述电机编码器安装于直流电机用以采集电机的转速和位置信号,所述关节角位移传感器安装于机器人腿部转动关节处,用于采集关节角度信号并将采集的关节角度信号发送给信号采集系统,所述信号采集系统将处理后的信号发送给控制器。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及机器人控制,尤其是涉及一种机器人腿部关节作动eha控制系统和控制方法。


技术介绍

1、目前,机器人关节液压作动系统多以阀控液压缸为主,采用传统的液压开式系统驱动方式,采用伺服阀对液压缸或液压马达的流量进行控制,虽然其控制精度高,响应快,但存在严重的节流损失,能耗较大;同时需要配套泵站和较长的油液管路,不仅不利于机器人布置,也易造成油液泄露等问题。

2、eha(electro-hydrostatic actuator,电静液作动器)是一种采用电静液复合传动技术的直线或旋转运动输出装置,通过伺服电机的调速控制,驱动液压泵转动,从而控制泵的输出流量,进而实现控制液压缸准确到达指定位置。其采用集成化、模块化设计,大大减小了系统的体积。

3、现有的eha控制系统多用于工业压铸机、飞机舵面控制等领域,通常直接对eha的液压杆位置进行控制,控制方法也多以eha液压杆位移闭环控制策略及其改进方法为主。现有技术中并未将eha应用于机器人的关节角度控制以及本体控制中。


技术实现思路>

1、本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种机器人腿部关节作动EHA控制系统,其特征在于:包括上位机(1)、控制器(2)、信号采集系统(3)、驱动器(4)、直流电机(5)、双向定排量柱塞泵(6)、电机编码器(7)、对称液压缸(12)和关节角位移传感器(13),所述控制器(2)通过通讯接口与上位机(1)连接,用以接收上位机(1)发出的指令,并下发指令到与之相连的驱动器(4)中,所述驱动器(4)与直流电机(5)连接,所述直流电机(5)和双向定排量柱塞泵(6)串行安装在同一根轴上,所述电机编码器(7)安装于直流电机(5)用以采集电机的转速和位置信号,所述驱动器(4)与电机编码器(7)连接以接收电机编码器(7)反馈的转速和位置信号...

【技术特征摘要】

1.一种机器人腿部关节作动eha控制系统,其特征在于:包括上位机(1)、控制器(2)、信号采集系统(3)、驱动器(4)、直流电机(5)、双向定排量柱塞泵(6)、电机编码器(7)、对称液压缸(12)和关节角位移传感器(13),所述控制器(2)通过通讯接口与上位机(1)连接,用以接收上位机(1)发出的指令,并下发指令到与之相连的驱动器(4)中,所述驱动器(4)与直流电机(5)连接,所述直流电机(5)和双向定排量柱塞泵(6)串行安装在同一根轴上,所述电机编码器(7)安装于直流电机(5)用以采集电机的转速和位置信号,所述驱动器(4)与电机编码器(7)连接以接收电机编码器(7)反馈的转速和位置信号,用以对直流电机(5)的转速进行控制,从而驱动双向定排量柱塞泵(6)转动,所述双向定排量柱塞泵(6)的两输出端分别与对称液压缸(12)的上下两腔连接,所述关节角位移传感器(13)安装于机器人腿部转动关节处,用于采集关节角度信号并将采集的关节角度信号发送给信号采集系统(3),所述信号采集系统(3)将处理后的信号发送给控制器。

2.根据权利要求1所述的一种机器人腿部关节作动eha控制系统,其特征在于:所述信号采集系统(3)将采集到的传感器模拟信号转换为数字信号发送给控制器。

3.根据权利要求1所述的一种机器人腿部关节作动eha控制系统,其特征在于:所述双向定排量柱塞泵(6)的两输出端分别设置有第一压力传感器(8)和第二压力传感器(9),并与对称液压缸(12)的上下两腔连接,用于采集对称液压缸(12)两腔的油液压力信号。

4.根据权利要求1所述的一种机器人腿部关节作动eha控制系统,其特征在于:所述双向定排量柱塞泵(6)的两输出端分别设置有第一电磁开关阀(10)和第二电磁开关阀(11),并与对称液压缸(12)的上下两腔连接,由控制器(2)向其供电电路发送指令来控制电磁开关阀的开闭。

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【专利技术属性】
技术研发人员:周俊杰赵慧鹏马三喜武艺杜善霄刘辉项昌乐李雪原魏东
申请(专利权)人:北京理工大学前沿技术研究院
类型:发明
国别省市:

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