[發明專利]一種電磁可控式柔性驅動裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 202010729044.3
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111941413B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 劉克平;李婉婷;孫中波;張振國;金龍;段曉琴;易江;李巖;廉宇峰;劉帥師
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: B25J9/12
• 分類號: B25J9/12;B25J9/16;B25J11/00;A61H1/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林

1.一種電磁可控式柔性驅動裝置，其特征在于，包括：驅動機構、往復機構、電磁柔性機構、電源以及中央控制器；

所述驅動機構主要由驅動電機和減速器組成，所述驅動電機設置在所述減速器上，所述往復機構包括：支撐框架、滑動套筒和絲桿，所述支撐框架包括：軸承支架、2-4個導桿和套筒支架，2-4個所述導桿一端穿過軸承支架固定在減速器上且與驅動電機同側，2-4個所述導桿另一端固定在套筒支架上，所述絲桿一端可旋轉設置在軸承支架內且通過減速器與驅動電機的主軸相連接，所述滑動套筒內設有螺紋通孔，所述滑動套筒一端設有大方臺，所述大方臺上設有與2-4個導桿相對應的滑動通孔，所述滑動套筒通過螺紋通孔與絲桿螺紋連接，所述絲桿轉動時，所述滑動套筒的大方臺能沿2-4個導桿移動；

所述電磁柔性機構包括：外殼、磁芯推桿、線圈、壓力傳感器和底座，所述外殼包括：支撐環和套筒，所述支撐環固定在套筒的一端上，所述支撐環設有電磁柔性通孔，所述磁芯推桿為帶有磁性階梯桿，所述磁芯推桿小徑端穿過電磁柔性通孔終止于大徑端連接處，所述線圈套設于磁芯推桿的大徑端上，所述壓力傳感器設置在套筒內且與線圈一端相接觸，所述底座固定在套筒的另一端，所述底座遠離外殼的一側設有螺紋連接桿，所述底座通過螺紋連接桿固定在滑動套筒的螺紋通孔遠離減速器的一端上，所述磁芯推桿大徑端長度小于線圈，所述電源分別與中央控制器、線圈、壓力傳感器和驅動電機電連接。

2.根據權利要求1所述的一種電磁可控式柔性驅動裝置，其特征在于，所述大方臺與所述軸承支架外部輪廓隨型。

3.根據權利要求2所述的一種電磁可控式柔性驅動裝置，其特征在于，所述磁芯推桿的小徑端直徑小于等于電磁柔性通孔內徑。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的一種電磁可控式柔性驅動裝置的控制方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟S10，確定驅動裝置工作方式及驅動電機參數，所述驅動裝置工作方式包括：補償驅動模式、定常驅動模式和匹配驅動模式；

步驟S20，通過所述驅動裝置工作方式確定控制模式所需參數，通過所述驅動電機參數和所述控制模式所需參數確定線圈初始工作電流參數和線圈電流的工作曲線；

步驟S30，通過所述壓力傳感器確定實時壓力參數；

步驟S40，通過所述實時壓力參數和控制模式所需參數確定修正線圈工作電流參數和調整后實時壓力參數，所述控制模式所需參數包括：補償強度、定常驅動彈性系數和匹配模式；

步驟S50，通過修正線圈工作電流參數和調整后實時壓力參數確定壓力波動是否穩定：

穩定，驅動裝置按照相應的所述驅動裝置工作方式穩定工作；

不穩定，重復步驟S40。