[发明专利]一种高效液压系统及其供油方法、四足机器人

说明书

本发明公开了一种高效液压系统及其供油方法、四足机器人，属于足式机器人技术领域，伺服电机用于驱动液压泵；液压泵的进口通过油源进管连通油箱，液压泵的出口连有油源出管；各输入油管一端连通伺服阀的进油口，另一端连通对应的泵站油源的油源出管；各输入油管上均设有控制对应输入油管通断的电磁阀；伺服阀用于控制输入油管是否向液压执行器供油以及供油的方向；各泵站油源的液压泵供油压力均不同。本发明的一种高效液压系统及其供油方法、四足机器人，可降低伺服阀处的节流损耗，提高液压系统的传递效率，增加机器人的能量利用率，进而最终提升机器人的续航能力。

技术领域

本发明属于足式机器人技术领域，具体地说涉及一种高效液压系统及其供油方法、四足机器人。

背景技术

足式机器人具有较强的通过性，能够较好的通过各种复杂非结构化路面。近年来足式机器人的研究得到了越来越广泛的关注，目前小型的足式机器人已经应用于各种复杂非结构化环境下的监测，而大型的足式机器人由于关节驱动器的发展制约而还没有被应用。

目前，小型的足式机器人，主要指机器人本体及其负载重量不超过60-70kg的机器人。此类机器人的关节驱动所需扭矩较小，可以选用较高功率密度比的电机与减速器组合来驱动。然而，对于中型或者大型的足式机器人，由于其本体重量较大而导致其关节驱动扭矩较大，这时采用电机与减速器组合的驱动方案会大大的增加机器人的本体重量，故对于大型的足式或轮腿式机器人的关节驱动一般采用液压传动的方式。液压传动具有较高的功率密度比，用于驱动机器人关节，可以大大的提高机器人的载重比。

目前，国内外的大型足式机器人的关节均采用伺服阀控缸进行驱动，伺服阀控缸的供油采用集中式单独泵站来提供，泵站部分提供一个较高的恒定的供油压力，通过液压管路传输到各个关节端，关节端采用伺服阀控缸来驱动关节，通过伺服阀的方向及节流控制，将泵站压力输送到液压缸进而驱动关节负载。

目前，中型或者大型的足式机器人的液压系统采用集中单独泵站供油给多个关节执行器回路，利用伺服阀控缸作为机器人腿部各关节执行器，极大的提高了腿部的功率密度比以及动态响应特性，但由此而带来了极大的节流损耗，伺服阀阀前压力恒定且较大，不能根据负载需求来调节，当负载所需压力较小时，在伺服阀处产生了较大的节流损耗。同时，在足式机器人中，在一个步态周期的大部分时间里，其腿处于腾空的状态，此时关节负载仅为腿部重量，关节驱动器所需的油液压力较小，则意味着在腾空阶段，伺服阀持续产生了较大的节流损耗。由此可见，现有的足式或轮腿机器人所采用的集中式单独泵站与伺服阀控缸的传动方案，带来了较大的节流功率损耗，导致其液压传动系统的效率很低，大大的减小了机器人的能量利用率，降低了机器人的续航能力。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处提供一种高效液压系统及其供油方法、四足机器人，拟解决现有的足式或轮腿机器人所采用的集中式单独泵站与伺服阀控缸的传动方案，带来了较大的节流功率损耗，导致其液压传动系统的效率很低，大大的减小了机器人的能量利用率，降低了机器人的续航能力等问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：