[發明專利]一種用于軟體機器人的混合閥

有效

• 申請號: 201811227019.4
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109268329B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 孫富春;方斌;黃海明;吳林源
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F15B21/08;B25J11/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明涉及一種用于軟體機器人的混合閥，屬于氣壓控制技術領域。該混合閥包括高壓氣源、兩位兩通比例閥、兩位三通電磁閥和控制器。高壓氣壓泵從外部空氣輸入氣源，通過節流閥輸出穩定的高壓氣壓源。兩位兩通比例閥的輸入接口連接高壓氣源的節流閥輸出的高壓氣壓源，兩位兩通比例閥的輸出接口與兩位三通電磁閥的輸入接口連接，兩位三通電磁閥的輸出接口與軟體機器人氣腔的輸入接口連接控制器的模擬量輸出接口與兩位兩通比例閥的控制接口?？刂破鞯拿}沖信號輸出接口與兩位三通電磁閥的控制接口連接。本發明混合閥通過氣壓鎖定、精確氣壓調節和快速氣壓調節三種控制模式，提高氣壓控制的穩定性、精確度和快速性，從而提高軟體機器人的運動性能。

技術領域

本發明涉及一種用于軟體機器人的混合閥，屬于氣壓控制技術領域。

背景技術

相比于傳統的關節-連桿式剛性機器人，軟體機器人具有加工制造簡單、自由度高、控制方便等優勢，成為機器人技術重要的方向之一。近年來，軟體機器人在本體結構、柔性傳感和不同領域的應用方面得到了重要發展。但是，對于氣動型的軟體機器人，在其驅動控制方面，人們局限于利用單純的比例閥或者電磁閥進行控制，實現對軟體機器人的調節。比例閥本身是一閉環的控制系統，具有線性度高、控制精度高的特點。電磁閥具有結構簡單、開環響應速度快的特點。因此，考慮將比例閥與電磁閥進行混合連接與控制，可充分發揮比例閥高線性度、高精度和電磁閥快速響應的優勢，實現對軟體機器人高精度、快速響應的氣壓調節，提高軟體機器人的驅動控制性能。

發明內容

本發明的目的是提出一種用于軟體機器人的混合閥，對已有的用于軟體機器人的驅動控制機構進行改進，以實現對軟體機器人的穩定可靠、高精度、快速性控制。

本發明提出的用于軟體機器人的混合閥，包括高壓氣源(1)、兩位兩通比例閥(2)、兩位三通電磁閥(3)和控制器(4)，所述的高壓氣壓泵(11)從外部空氣輸入氣源，通過節流閥(12)輸出穩定的高壓氣壓源；所述兩位兩通比例閥(2)的輸入接口(21)連接高壓氣源(1)的節流閥(12)輸出的高壓氣壓源，兩位兩通比例閥(2)的輸出接口(22)與兩位三通電磁閥(3)的輸入接口(31)連接，兩位三通電磁閥(3)的輸出接口(32)與軟體機器人氣腔(5)的輸入接口(51)連接；所述控制器(4)的模擬量輸出接口(41)與兩位兩通比例閥(2)的控制接口(20)，通過模擬量控制兩位兩通比例閥(2)的輸出氣壓；所述控制器(4)的脈沖信號輸出接口(42)與兩位三通電磁閥(3)的控制接口(30)連接，通過PWM信號控制兩位三通電磁閥(3)的輸出氣壓。

本發明提出的用于軟體機器人的混合閥，其優點是：

(1)本發明提出的用于軟體機器人的混合閥中，將兩位兩通比例閥和兩位三通電磁閥級聯聯接，可通過兩位兩通比例閥實現精確的氣壓控制，可以通過兩位三通電磁閥實現快速的氣壓調節，也可以通過鎖定兩位兩通比例閥或兩位三通電磁閥實現穩定的氣壓控制。因此，基于比例閥與電磁閥級聯的混合氣壓控制，可提高軟體機器人的控制穩定性、精確度和快速性。

(2)本發明提出的用于軟體機器人的混合閥，由其中的高壓氣壓泵提供的高壓氣源，氣壓穩定、精確，并快速可調，適用于控制軟體機器人，使得軟體機器人穩定、精確和快速的運動。

附圖說明

圖1是本發明提出的用于軟體機器人的混合閥的結構示意圖。

圖1中，1為高壓氣源，11為高壓氣壓泵，12為節流閥，2為兩位兩通比例閥，20為控制接口，21為輸入接口，22為輸出接口，3為兩位三通電磁閥，30為控制接口，31為輸入接口，32為輸出接口，33為消聲接口，4為控制器，41為模擬量輸出接口，42為脈沖信號輸出接口，5為軟體機器人氣腔，51為輸入接口。

具體實施方式