[發明專利]力反饋設備變阻尼控制裝置及其控制方法

無效

• 申請號: 201410235029.8
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104007821A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 丑武勝;劉永;張旭龍;周懷東
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可對機構阻尼進行動態調整的反饋力輸出變阻尼控制裝置，其特征在于：包括：?

可控式電磁阻尼器(3)，用于調節機構關節處運動阻尼，安裝于關節轉軸末端；?

可控電磁阻尼器驅動單元(4)，用于驅動可控式電磁阻尼器，調節可控式電磁阻尼器的阻尼；?

直流有刷電機放大器(7)，用于驅動安裝于機構運動關節處的直流有刷電機，實現關節驅動力的輸出；?

運動控制單元(6)，用于采樣直流有刷電機編碼器信號，采樣可控式電磁阻尼器線圈電流，利用CAN總線與上位機通訊，執行力反饋設備控制方法，輸出直流有刷電機扭矩控制指令，輸出可控式電磁阻尼器阻尼控制指令。?

其中，運動控制單元(6)，包括：?

電源接口電路(67)，是系統的電源入口，對輸入電源進行整流濾波，限壓，限流，提高系統的安全性和電磁兼容能力；?

電流采樣電路(68)，用于完成對可控電磁阻尼器線圈的電流采樣；?

驅動隔離電路(61)，提供主驅動電路中開關管所需的隔離電源；?

PWM調理電路(62)，用于提高PWM信號的驅動能力，調理信號能力；?

DSP微處理器(64)，用于執行力反饋設備控制方法；?

D/A轉換電路(65)，用于直流有刷電機扭矩控制指令的電壓模擬量轉換和輸出；?

編碼器接口電路(66)，用于對光電編碼器脈沖進行信號調理，防止計數電路出現誤碼；CAN通訊接口電路，用于連接通訊線纜，實現與上位機的CAN總線通訊。?

2.根據權利要求1所述的變阻尼控制裝置，其特征在于：?

其中，所述可控電磁阻尼器安裝于關節連桿(22)轉軸的一端，可控電磁阻尼器(3)安裝于關節連桿(22)轉軸的另一端。?

3.一種對權利要求1中所述的變阻尼控制裝置進行力反饋輸出控制的方法，其特征在于,包括：?

模塊初始化步驟(9A)，用于初始化控制系統參數，配置直流有刷電機參數，配置可控式電磁阻尼器參數；?

電機編碼器采樣步驟(9C)，用于采樣安裝于直流有刷電機上的光電編碼器的輸入信號，計算機構運動關節的位置信息；?

反饋力刷新頻率推定步驟(9D)，用于計算力反饋機構反饋力刷新頻率；?

最小機構阻尼計算步驟(9E)，用于計算力反饋機構的反饋力渲染剛度；?

可控電磁阻尼器阻尼輸出步驟(9G)，用于計算滿足力反饋穩定輸出條件所需要的最小機構阻尼；?

直流有刷電機扭矩輸出步驟(9H)，用于調整阻尼器阻尼輸出；?

CAN總線數據解析與發送步驟(9I)，用于與上位機交換關節位置信息、電機扭矩信息、關節速度信息、設備狀態信息。?

4.根據權利要求1～2所述的任一項所述的力反饋控制裝置和權利要求3所述的力反饋控制方法，其特征在于：?

利用所述的力反饋輸出控制的方法，所述的變阻尼控制裝置可以實現機構阻尼的自適應調整，降低力反饋系統對反饋力刷新頻率的要求。?