[发明专利]一种六足机器人智能节能控制系统及控制方法

说明书

本发明提供本发明的目的是提供一种六足机器人智能节能控制系统及控制方法，包括控制器，控制器控制连接有液压泵组、溢流阀，控制机械腿运动的液压缸、流量匹配逻辑控制阀组和压力选择逻辑控制阀组；通过逻辑控制阀组实现油缸高低压能量供给切换，使腿部在支撑相时保持系统高压，摆动相时保持系统低压，可以实现机器人在步态运动中各腿油缸的压力、流量精确供给，从而达到节能目的。

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，具体涉及一种六足机器人智能节能控制系统及控制方法。

背景技术

随着人类社会对各类需求，如能源的急剧膨胀，使人类不断地将活动领域向对未知或危险环境扩展。人类早期在危险或未知环境中进行探测活动都曾付出过生命的代价。如何实现在危险或未知环境中安全、高效地工作已经成为解决这一矛盾的关键，而具有仿生特征的移动机器人因为能够代替人在一些非结构性环境中作业而成为了学者们研究和关注的热点。与轮式、履带式移动机器人相比，在崎岖不平的路面，步行机器人具有较好的地面适应性、灵活性、运动系统能耗小的优越性能，在这种背景下，多足步行机器人的研究蓬勃发展起来。而仿生步行机器人的出现更加显示出步行机器人的优势。

对于移动机器人的结构，通常包括躯体及多个液压机械腿；其中，液压机械腿通常包括大腿杆，与大腿杆的下端部铰接的小腿杆，用于驱动大腿杆相对躯体摆动的大腿杆屈伸用液压缸，用于驱使小腿杆相对大腿杆相对摆动的小腿杆屈伸用液压缸，及连接于液压源与液压缸之间的液压控制系统。

目前液压六足机器人的能量供给由一个恒压变量泵作为液压动力源，然而腿部在支撑相和摆动相时所需压力是不同的，低压摆动相会造成较大的能量损失，当系统与负载匹配不合理时，易造成巨大的能源浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种六足机器人智能节能控制系统，通过逻辑控制阀组实现油缸高低压能量供给切换，使腿部在支撑相时保持系统高压，摆动相时保持系统低压，达到智能节能目的。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种六足机器人智能节能控制系统，包括控制器，所述的控制器控制连接有液压泵组1、溢流阀3，控制机械腿运动的液压缸4、流量匹配逻辑控制阀组5和压力选择逻辑控制阀组6；所述的流量匹配逻辑控制阀组5包括多条油路，每条油路上包括一个或是多个二位三通电磁换向阀，每个液压泵出油口与一个单向阀2的进油口连接，单项阀2的出油口与流量匹配逻辑控制阀组5的每条油路上的第一个二位三通电磁换向阀的进油口连接，流量匹配逻辑控制阀组5的油路出油口与溢流阀3连接；所述的压力选择逻辑控制阀组6包括两条进油路和六个二位三通电磁换向阀，每个二位三通电磁换向阀的进油口分别于两条进油路连接，两条进油路分别流量匹配逻辑控制阀组5油路的出油口连接，每个二位三通电磁换向阀的出油口通过油缸控制阀7与各机械腿的液压缸4连接，在机械腿的液压缸4的出油口处连接有压力传感器，压力传感器向控制器输出压力检测数据。

作为本发明更优的技术方案，所述的流量匹配逻辑控制阀组5的出油口与和压力选择逻辑控制阀组6进油口之间的管路上设置有过滤器8。

作为本发明更优的技术方案，所述的液压泵组包括多个高压泵与低压泵。

作为本发明更优的技术方案，所述的液压泵为恒压变量泵。

本发明还提供一种六足机器人智能节能控制方法，包括如下步骤：

步态开始前通过压力传感器对负载预评估；

根据不同步负载设置液压泵组的溢流压力开始运行；

运行过程中采集机械腿液压缸的压力传感器检测数据输出至控制器；

控制器根据检测数据控制流量匹配逻辑控制阀组中的任意一条或是多条油路通断；

控制器判断各机械腿处于支撑相或是摆动相，压力选择逻辑控制阀组选择相应的油路进入支撑相或是摆动相油缸。