[发明专利]一种伺服液压驱动机器人

说明书

本发明提供一种伺服液压驱动机器人，包括平台、髋关节连杆、大腿、大腿连杆、小腿和第一伺服驱动器，所述平台上设有贯穿所述平台的安装槽，所述安装槽上设有关节安装座，所述安装槽一侧设有驱动器安装座，所述髋关节连杆中部可旋转地安装在所述关节安装座上，第一伺服驱动器安装在平台上为机器人提供驱动源，并通过驱动杆拉动髋关节连杆旋转，髋关节连杆通过通过大腿连杆和大腿带动小腿作伸出或收缩运动，从而实现机器人行走，将第一伺服驱动器安装在平台上，减轻腿部质量以及腿的转动惯量，减小了腿部摆动过程中惯性冲击，腿部惯性力补偿的缺省降低了机器人实时控制难度，提高了腿部下端的定位精度和响应速度，提高机器人抗冲击能力。

技术领域

本发明涉及足式机器人领域，尤其涉及一种伺服液压驱动机器人。

背景技术

现有基于液压驱动方式的腿式机器人将液压伺服驱动器安装在机器人腿部各关节附近，主要缺陷在于液压伺服驱动器的加入使腿部质量大幅提高，腿的惯量增加，行走过程中极易给腿关节带来惯性冲击，加快机械连接部件的损耗，迫使减慢机器人行走速度，降低了工作效率。另外，液压伺服驱动器安装在腿上后，为了提高腿摆动精度和足端定位精度，还需在控制算法中增加额外的惯性力、重力、科氏力等补偿功能，不仅增加了整机的控制难度，而且减慢了控制系统的实时响应速度，不利于机器人对外界干扰做出快速的应对决策。

基于以上液压机器人结构的局限性，有必要提出一种响应速度快、控制精度高、控制难度低的液压机器人腿结构。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种伺服驱动器安装在平台上的伺服液压驱动机器人。

一种伺服液压驱动机器人，包括平台、髋关节连杆、大腿、大腿连杆、小腿和第一伺服驱动器，所述平台上设有贯穿所述平台的安装槽，所述安装槽上设有关节安装座，所述髋关节连杆中部可旋转地安装在所述关节安装座上，所述安装槽左侧设有第一驱动器安装座， 所述第一伺服驱动器的驱动杆外端铰接在所述髋关节连杆的上侧 ，所述第一伺服驱动器的后端铰接在所述第一驱动器安装座上；所述大腿连杆一端与所述髋关节连杆中部可旋转地连接，所述大腿连杆另一端与所述小腿左侧可旋转连接，所述大腿上侧与所述髋关节连杆右侧可旋转连接，所述大腿下端与所述小腿中部可旋转连接。

优选的，本发明还包括第二伺服驱动器，所述安装槽右侧设有第二驱动器安装座，所述第二伺服驱动器的驱动杆外端与所述大腿的上端或中部可旋转连接，所述第二伺服驱动器的后端可旋转地安装在所述第二驱动器安装座上。

优选的，所述第一伺服驱动器还包括一体化液压驱动器和缸筒，所述一体化液压驱动器包括液压伺服阀和驱动控制器，所述液压伺服阀和驱动控制器安装在所述缸筒的外侧壁上，所述驱动杆可活动地嵌在所述缸筒内，所述液压伺服阀与所述缸筒的内部连通，所述驱动控制器与所述液压伺服阀电连接。

优选的，本发明还包括蓄能器和液压阀块，所述蓄能器与所述液压阀块安装在所述平台上，所述液压阀块分别与所述液压伺服阀和蓄能器连接。

优选的，本发明还包括称重传感器，所述称重传感器一端与所述驱动杆外端连接，另一端与所述髋关节连杆可旋转连接。

优选的，所述缸筒内或驱动杆上安装有位移传感器。

优选的，本发明还包括控制系统，所述一体化液压驱动器的驱动控制器分别与所述称重传感器、位移传感器和控制系统连接。

优选的，本发明还包括髋关节轴承和连杆销轴，所述关节安装座上设有轴承安装座，所述髋关节轴承安装在所述轴承安装座上，所述髋关节连杆安装在所述髋关节轴承内环上，所述髋关节连杆下端设有销轴安装槽，所述销轴安装槽内设有所述连杆销轴，所述大腿连杆一端可旋转地安装在所述连杆销轴上，所述连杆销轴与所述髋关节轴承同轴设置。

优选的，髋关节连杆、大腿、大腿连杆和小腿组成平行四边形结构或类平行四边形结构。