[發明專利]一種液壓機器人主動柔順足部機構

有效

• 申請號: 201610150872.5
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN105691485B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 王軍政;何玉東;汪首坤;沈偉;李金倉
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙)11639
• 代理人: 王民盛

1.一種液壓機器人主動柔順足部機構，其特征在于：包括：足部套筒(1)，液壓缸(2)，伺服閥(3)，力傳感器(4)，滑塊(5)，彈簧(6)，預緊螺絲(7)，足端桿(8)，足端半球(9)，位移傳感器(10)；所述液壓缸(2)由液壓缸缸筒(11)和液壓缸缸桿(12)組成；

所述足部套筒(1)為底端開口的中空套筒，頂部有突臺，突臺上開有插銷孔用于與機器人腿部關節連接，足部套筒(1)的筒壁上設有開口，開口與液壓缸(2)相對應；液壓缸(2)置于足部套筒(1)內部，液壓缸缸筒(11)與足部套筒(1)固定連接；位移傳感器(10)位于液壓缸(2)內；伺服閥(3)通過足部套筒(1)的開口與液壓缸(2)固定連接；液壓缸缸桿(12)依次與力傳感器(4)、滑塊(5)、彈簧(6)、足端桿(8)和足端半球(9)連接；預緊螺絲(7)用于固定足端桿(8)，且調節彈簧(6)的預緊力；

工作過程如下：

步驟一、通過液壓泵(14)將液壓油通過減壓閥(13)泵入伺服閥(3)，多余的液壓油從溢流閥(15)溢流回油箱(16)；

步驟二、通過位移傳感器(10)檢測液壓缸缸桿(12)的位置信息，將該位置信息反饋到液壓缸(2)的控制系統；控制系統通過伺服閥(3)對液壓缸(2)進行位置控制，使得液壓缸缸桿(12)到達給定的位置；

步驟三、當足端半球(9)與地面發生接觸時，帶動足端桿(8)、彈簧(6)和滑塊(5)向上運動，彈簧(6)被壓縮，力傳感器(4)檢測到沖擊力；將力傳感器(4)檢測到的沖擊力反饋到液壓缸(2)的控制系統，通過算法控制伺服閥(3)，使得液壓缸缸桿(12)向上縮回，以減小沖擊力；

步驟四、結合位移傳感器(10)和力傳感器(4)的信息，通過伺服閥(3)控制液壓油的流量，以調節液壓缸缸桿(12)的伸出和縮回，使得足端桿(8)上下運動，以適應不同的足端半球(9)與地面的接觸力。

2.如權利要求1所述的一種液壓機器人主動柔順足部機構，其特征在于：還包括減壓閥(13)，液壓泵(14)，溢流閥(15)，油箱(16)；液壓泵(14)將液壓油從油箱(16)中泵出；液壓油通過減壓閥(13)減壓后流經伺服閥(3)的進油口，進而流入液壓缸(2)中；液壓油通過溢流閥(15)溢流回油箱(16)。

3.如權利要求1所述的一種液壓機器人主動柔順足部機構，其特征在于：所述足端桿(8)為T形結構或十字形結構；所述滑塊(5)為一字形結構或T形結構。

4.如權利要求1所述的一種液壓機器人主動柔順足部機構，其特征在于：所述的力傳感器(4)一側為內螺紋另一側為外螺紋，內螺紋與所述液壓缸缸桿(12)相連，外螺紋與所述滑塊(5)相連。

5.如權利要求1所述的一種液壓機器人主動柔順足部機構，其特征在于：所述足端半球(9)采用橡膠材料增大與地面摩擦力。