[发明专利]液压致动器系统

权利要求书

1.一种用于以液压方式致动至少一个自由度的系统，所述系统包括：

原动机及至少一个致动模块，每一致动模块包含：

(1)越中心可变排量泵，所述泵具有：

(a)动力输入连接，其经配置以从所述原动机给所述泵提供动力；及

(b)排量变化输入，其用于使所述泵的排量变化；及

(2)排量变化致动器，其经配置以调制所述泵的所述排量变化输入；

(3)输出致动器，其与所述泵直接通信，所述输出致动器经配置以驱动对应自由度；及

(4)反馈测量，其表示所述输出致动器的力或运动，所述反馈测量是由至少一个传感器构造；及

控制器，其经配置以控制所述原动机及所述排量变化致动器，其中所述控制器使用所述反馈测量来通过控制所述排量变化致动器调节所述输出致动器的所述力或运动。

2.根据权利要求1所述的系统，其中存在至少两个致动模块。

3.根据权利要求1所述的系统，其中存在一个致动模块，所述原动机产生旋转运动，且所述控制器控制所述旋转运动的速度以最大化从所述可变排量泵传送的动力，其中控制所述输出致动器的所述力或运动导致从所述可变排量泵传送动力。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述原动机产生旋转运动，且所述控制器进一步控制所述原动机的运动。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制器将所述原动机的角速度控制为大体上恒定。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述输出致动器具有有限行程。

7.根据权利要求4所述的系统，其中所述原动机是电动机。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制器依以下三种模式控制所述原动机：

(1)当所述原动机的角速度大体上低于低设置点时产生动力，

(2)当所述原动机的所述角速度大体上高于所述低设置点但低于高设置点时不产生动力，及

(3)当所述原动机的所述角速度大体上高于所述高设置点时吸收动力。

9.根据权利要求2所述的系统，其中所述控制器将所述原动机控制为旋转速度，其中所述旋转速度是通过以下步骤来选择：

(1)所述控制器将每一所述输出致动器所需的流量除以其对应可变排量泵的最大排量，从而得出用于所述致动模块的所需原动机速度，

(2)所述控制器计算最大速度，所述最大速度是所述所需原动机速度中的每一者的绝对值的最大值，及

(3)所述控制器将所述旋转速度确立为稍微大于所述最大速度。

10.根据权利要求4所述的系统，其中所述系统并入到装置中，所述控制器控制所述原动机的旋转速度且从所述装置接收外部信号，且基于所述外部信号，所述控制器在至少两个不同值之间改变所述原动机的所述旋转速度，其中较低值对应于所述装置处于静止状态中且较高值对应于所述装置处于活动状态中。

11.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制器将所述原动机控制为旋转速度，所述控制器包含所述致动系统中的动力损失模型，且所述控制器确立所述旋转速度以最小化动力损失。

12.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制器将所述原动机控制为旋转速度，且所述控制器确立所述旋转速度以最大化所述泵的寿命。

13.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制器将所述原动机控制为旋转速度，且所述控制器确立所述旋转速度以最小化音量。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述音量是在特定频率范围内最小化。

15.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制器将所述原动机控制为旋转速度，且所述控制器确立所述旋转速度以最大化调节所述输出致动器的所述力或运动的性能。

16.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制器将所述原动机控制为旋转速度，且所述控制器确立所述旋转速度以最小化调节所述输出致动器的所述力或运动所消耗的动力量。