[发明专利]一种人体助力行走机器人用液压集成控制单元

权利要求书

1.一种人体助力行走机器人用液压集成控制单元，其特征在于：该控制单元包括的液压驱动系统、姿态感知及控制系统集成于小型化的液压阀块（100）中。

2.根据权利要求1所述的人体助力行走机器人用液压集成控制单元，其特征在于：所述液压驱动系统的动力为电机，由两个液压泵提供人体助力行走机器人的油源供应，P1进油口连接第一单向阀（111）进油口，液压油从第一单向阀（111）出油口流出后，通过液压阀块（100）中的油路分别与第一两位三通常开开关阀（102）、第一两位三通常闭开关阀（104）、第三两位三通常闭开关阀（109）及第一溢流阀（107）的进油口相连；P2进油口连接第二单向阀（112）进油口，液压油从第二单向阀（112）出油口流出后，通过油路分别与第二两位三通常开开关阀（105）、第二两位三通常闭开关阀（106）、第四两位三通常闭开关阀（110）和第二溢流阀（108）的进油口相连；在设置有阀块槽的液压阀块（100）中，第一两位三通常开开关阀（102）、第一两位三通常闭开关阀（104）、第二两位三通常开开关阀（105）、第二两位三通常闭开关阀（106）、第一溢流阀（107）、第二溢流阀（108）、第三两位三通常闭开关阀（109）和第四两位三通常闭开关阀（110）的出油口通过油路与出油口T连接。

3.根据权利要求1所述的人体助力行走机器人用液压集成控制单元，其特征在于：所述姿态感知及控制系统包括主控制芯片（202）、加速度传感器（203）、角速度传感器（206）、双轴倾角传感器（209）、双轴倾角传感器过渡板（210）、第一压力传感器处理芯片（204）和第二压力传感器处理芯片（205），并集成于液压阀块（100）中。

4.根据权利要求3所述的人体助力行走机器人用液压集成控制单元，其特征在于：所述主控制芯片（202）固定于液压阀块（100）的阀块槽的凸台上，对整个机器人系统进行控制管理。

5.根据权利要求1-4任一所述的人体助力行走机器人用液压集成控制单元，其特征在于：所述液压阀块（100）的侧面分别安装有第一矩形连接器（211）和第二矩形连接器（212）；在所述液压阀块（100）上部设置感知控制系统盖板（200）。

6.根据权利要求2所述的人体助力行走机器人用液压集成控制单元，其特征在于：通过所述第二两位三通常开开关阀（105）和第一两位三通常开开关阀（102）分别控制左、右侧膝关节处单作用液压助力油缸，在所述第二两位三通常开开关阀（105）、第一两位三通常开开关阀（102）的控制油口处LA和RA分别设置有第二压力传感器（103）和第一压力传感器（101）。

7.根据权利要求2所述的人体助力行走机器人用液压集成控制单元，其特征在于：所述第二两位三通常闭开关阀（106）、第四两位三通常闭开关阀（110）的控制油口LB、LC分别与左侧髋关节的双作用液压助力油缸的两侧相连，通过系统的主控制芯片（202）对输出信号的的占空比的调节，实现对第二两位三通常闭开关阀（106）、第四两位三通常闭开关阀（110）的开闭程度进行调节；所述第一两位三通常闭开关阀（104）、第三两位三通常闭开关阀（109）的控制油口RB、RC分别与右侧髋关节的双作用液压助力油缸的两侧相连，通过系统的主控制芯片（202）对输出信号的的占空比的调节，实现对第一两位三通常闭开关阀（104）、第三两位三通常闭开关阀（109）的开闭程度进行调节。

8.根据权利要求2所述的人体助力行走机器人用液压集成控制单元，其特征在于：所述液压阀块（100）的阀块槽的底部分别固定第一芯片过渡板（207）和第二芯片过渡板（208）；在第一芯片过渡板（207）上安装有第一压力传感器处理芯片（204），实现对第一压力传感器（101）信号的采集处理，安装角速度传感器（206），检测人体躯干部角速度；在第二芯片过渡板（208）上安装有第二压力传感器处理芯片（205），实现对第一压力传感器（103）信号的采集处理安装有加速度传感器（203），检测人体躯干部加速度。

9.根据权利要求3所述的人体助力行走机器人用液压集成控制单元，其特征在于：所述双轴倾角传感器过渡板（210）通过卡槽固定在液压阀块（100）上，以感知人体躯干部沿横轴和纵轴的倾角。