[发明专利]液压四足机器人动力机构负载匹配方法

权利要求书

1.一种液压四足机器人动力机构负载匹配方法，涉及机器人squat步态规划和最优负载匹配的思想，具体方法以液压四足机器人为研究对象，运用最优负载匹配的思想，在机器人squat步态下对动力机构的负载匹配问题进行了深入研究，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：建立机器人三维模型，并根据机器人单腿结构简图进行运动学分析，规划机器人squat步态下的关节驱动函数，运用Adams软件结合关节驱动函数进行机器人动力学仿真分析，获取动力机构的关节轨迹；

步骤二：在关节轨迹的基础上建立最优负载匹配，得到机器人动力机构的最优匹配参数；通过AMEsim软件结合最优匹配参数进行仿真效验。

2.根据权利要求1所述的一种液压四足机器人动力机构负载匹配方法，其特征在于：步骤一中所述机器人三维模型每条腿分别有三个主动自由度和一个被动自由度，三个主动自由度分别由三个相同型号的电液伺服作动器组成，被动自由度由弹簧组成。

3.根据权利要求1所述的一种液压四足机器人动力机构负载匹配方法，其特征在于：步骤一中所述机器人squat步态下的关节驱动函数表示为：

q₂＝arccos(K)

式中：H是足端与髋关节之间的距离，A为幅值，T为下蹲周期，l₀为连杆1长度，l₁为连杆2长度，l₂为连杆3长度，l₃为足端到坐标原点的距离。

4.根据权利要求1所述的一种液压四足机器人动力机构负载匹配方法，其特征在于：步骤一中所述动力机构的关节轨迹包括squat步态膝关节速度曲线和力矩曲线。

5.根据权利要求1所述的一种液压四足机器人动力机构负载匹配方法，其特征在于：步骤二中所述最优负载匹配实质上是使动力机构的输出特性曲线能够包围负载特性曲线，并且使输出特性曲线与负载轨迹之间的包围面积最小，使得动力机构的输出能够满足负载的需要，工作效率达到最优；

其中负载特性曲线是由关节轨迹转换而成，最终的输出特性曲线是根据负载特性曲线进行多组的匹配而成。

6.根据权利要求1所述的一种液压四足机器人动力机构负载匹配方法，其特征在于：步骤二中所述最优匹配参数是根据负载特性曲线和输出特性曲线组成的最优匹配图计算得出，计算公式表示为：

供油压力：

p_s＝F/A

服阀空载流量为：

并由公式对活塞直径进行效验。

式中：Q₀为空载流量，C_q为流量系数，p_L＝0为负载力。