[发明专利]一种静液连续可变传动方法及装置

摘要

本发明公开了一种静液连续可变传动方法及装置，属于流体传动与控制技术领域。本发明的装置包括两个以上变量单元，变量单元包含一个变量元件和一个整流装置，变量单元通过油液管路串联连接，形成密闭环路。闭式回路中由于油液的连续性，变量元件的转速关系由彼此之间的排量关系确定。变量元件作为被动机器人的关节，对各变量元件排量的精确控制可获得各关节传动比的关系，从而为被动机器人的末端运动提供不完全虚拟约束。本发明采用静液传动，无机械间隙问题，实际工况下油液可以起到缓冲作用。采用改变变量元件的排量关系实现连续可变传动，装置结构简单且控制方法易于实现。

主权项

一种静液连续可变传动方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤一：在变量元件上并联安装整流装置，构成变量单元；步骤二：将两个或两个以上变量单元通过液压管路串联连接，构成闭式回路；步骤三：通过调节变量元件的排量改变变量元件两两之间的传动比；根据流量连续性原理串联闭式油路中变量元件的流量是相同的，变量元件两两之间的排量比就是其转轴传动比的倒数，因而通过连续调节变量元件的排量就可以得到变量元件转轴之间连续可变的传动比；若有m个变量元件串联，并由变量元件转轴构成m自由度串联机器人的关节，设机器人关节转速向量为n＝[n1，…，nm]T，n1…nm分别表示m个关节的转速，则末端轨迹的虚拟约束面可用末端速度矢量的方向表示，末端速度矢量方程为：v＝Jn＝QJ[1/q1，1/q2，…，1/qm]T＝n1J[1，q1/q2，…，q1/qm]T其中：v是末端速度矢量，J是雅可比矩阵，n是关节转速向量，Q是回路油液流量，qi是第i个变量元件的排量，i∈[1，m]，通过排量的连续调节从而得到关节间连续可变的传动关系，在末端形成轨迹约束。