[发明专利]驱动液压泵的直流马达用电源系统和方法

说明书

本发明涉及一种驱动拆除机器人中的液压泵的电动马达用系统和方法。根据本发明，该电源系统包括：用于提供来自电力源(30a、30b、30c)的直流电流的装置(34、34’)、用于控制及监测直流电流的电压级别(V_直流标称)的装置(35)、用于启用系统的装置(SW1、SW2)、用于将来自提供电力的装置(34、34’)的预定载荷电流(I_L)供给至电动马达(20)的装置(35、39A)。为了提供改进的操作可用性和灵活性，该载荷电流(I_L)由直流电流构成，并且该电动马达(20)包括直流马达。

技术领域

本发明涉及用于驱动位于拆除机器人中的液压泵的电动马达的电源。本发明还涉及用于对驱动位于拆除机器人中的液压泵的电动马达进行动态控制的方法。

背景技术

在对建筑物和技术设施进行拆卸及拆除期间，不仅在户外而且在室内都使用可电驱动地移动的远程控制的拆除机器人。操作员在拆除机器人旁边走动并借助于控制单元远程控制该拆除机器人，该控制单元通过线束或类似物支撑在操作员的身体上。还通过相机使用了远程遥控。由于拆除机器人体积小、装配尺寸小、重量轻——对于较小型号而言大约为500千克，因此该拆除机器人不仅适于移位以及在空间有限的建筑物内部的地板上进行工作，还适于借助于现有的升降机在建筑物中的楼层之间被上下运输。与类似的较重的工作机器相比，拆除机器人旨在于房屋内的地板上工作，例如拆除购物中心的楼梯以及移除酒店房间内的地板。然而，拆除机器人也用于其他更多与工业相关的场合中。

这项工作是通过各种操作——例如混凝土的破碎或破裂(hacking up)、钢筋加强构件的切割以及所产生的建筑垃圾的清除——的组合进行的。拆除机器人具有可以被驱动的下部部分和可以在该下部部分上的水平面内旋转的上部部分，上部部分具有可操纵臂，可操纵臂可以在其自由端部处支撑可以被更换的不同类型的工具，这些工具可以展示具有不同输入功率需求——即基于油压和流量的工作单元的额定功率——的不同类型的液压从动工作单元，例如液压缸或液压马达。所使用的各种工具例如包括凿锤、剪刀、夹具、切割器、多个夹具(multigripper)、铲斗、钻头和锯。其中，凿锤显然是最常用的，此外，它也是能量需求最大的。

现有技术的拆除机器人通过线缆被供电，该线缆例如通过房屋中的电插座连接至固定电网，拆除机器人在其行进时拉动或拖拽其后面的线缆。因此拆除机器人通过所述线缆结合至电网。拆除机器人的驱动系统包括与液压泵联接的电动马达，该电动马达将电能转换成呈加压的液压介质形式的液压能，该液压能被分配至拆除机器人的各个工作单元或操作单元。

重型且危险的工作由于这种类型的拆除机器人而能够被避免，同时操作员可以位于距工作区域一安全距离处。术语“机器人”在此处用于表示可以被驱动并且可以执行物理工作操作的机电机器。术语“可移动的”在此处用于表示配备有驱动单元的机电机器，机电机器可以通过驱动单元移位。术语“混合动力”在这种情况下用于表示具有两个或更多个驱动和牵引系统的机电机器，该机器可以使用多于一个的驱动源或动力源，并且其中，这些驱动源或动力源可以独立于彼此作用或可以以相加的方式彼此组合起来使用。术语“动态”用于表示可以以反馈的方式工作的系统，并且该系统能够根据需求而调整。

拆除机器人设计成使用特定的标称功率，该标称功率也被称为拆除机器人的“额定功率”。术语“标称功率”用于表示旨在正常操作或加载条件下工作的发出(developed)功率。为了避免过载(过热)，与拆除机器人一同使用的电源系统通常有些超规格(overdimension)。然而，应理解的是，根据拆除机器人正在执行的工作类型，拆除机器人的瞬间功率需求可能发生很大的变化。在用凿锤破碎混凝土期间，功率需求非常大，而拆除机器人的移位则引起相对较低的功率需求。