CN110332181A - 六足机器人的液压*** - Google Patents
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Abstract
本发明属于六足机器人技术领域，尤其是六足机器人的液压***，针对现有的液压驱动六足机器人的液压***存在控制不够精准，容易出现软腿的问题，现提出以下方案，包括发动机、液压泵、液压缸、换向阀和油箱，所述发动机的输出轴套接有第一皮带轮，所述液压泵套接有第二皮带轮，且第二皮带轮和第一皮带轮通过皮带形成传动配合，所述液压泵的输入端套接有进油管，且进油管与油箱相套接，所述液压泵的出油口分别套接有第一出油管和第二出油管。本发明不但可以实现每条腿的单独动作，也可以实现整个六足机器人的各步态运动，既实现了泵出口压力的稳定，又实现了***效率的提高和***油温的降低。
Description
技术领域
本发明涉及六足机器人技术领域，尤其涉及六足机器人的液压***。
背景技术
六足机器人发展至今历时大半世纪，它集机械、电子、材料、传感器、控制技术等多门学科于一体，是设计仿生学、机构学、传感技术及信息出力技术等的一门综合性高科技研究课题，六足机器人作为足式机器人，由于其落足点为一些离散的点且腿部具有较高的自由度，因此它对地形适应能力强，机动性能好，广泛应用于军事、采矿、核能工业等行业，而六足机器人相比于四足和两足机器人，有更好的稳定性，更高的承载能力，以及更多的步态，所以六足机器人是复杂地形下移动作业的理想平台。
目前机器人的驱动方式主要有电气驱动、气动驱动、液压驱动。电气驱动具有结构简单，技术成熟，响应快的优点，但是功率相比于液压驱动小太多，不适用于大负载六足机器人，气动驱动具有散热性能好，无污染，吸收足端冲击优点，但是***工作稳定性受负载变化影响大，工作噪声大，***工作压力小，相同体积下输出功率也比液压传动小很多，液压驱动的最大优点就是比功率高，抗扰能力强，因此对于大型六足机器人，液压驱动是首选，现有的液压驱动六足机器人的液压***存在控制不够精准，容易出现软腿的现象，***时常容易发生故障。
发明内容
现有的液压驱动六足机器人的液压***存在控制不够精准，容易出现软腿的现象，***时常容易发生故障的技术问题，本发明提出了六足机器人的液压***。
本发明提出的六足机器人的液压***，包括发动机、液压泵、液压缸、换向阀和油箱，所述发动机的输出轴套接有第一皮带轮，所述液压泵套接有第二皮带轮，且第二皮带轮和第一皮带轮通过皮带形成传动配合，所述液压泵的输入端套接有进油管，且进油管与油箱相套接，所述液压泵的出油口分别套接有第一出油管和第二出油管，且第一出油管的外壁分别通过卡箍卡接有单向阀和压油路过滤器，所述第一出油管远离液压泵的一端与换向阀相套接，且换向阀的输出端与液压缸相连接，所述第二出油管的外壁通过卡箍卡接有安全阀，且第二出油管的外壁连接有回油路过滤器，所述第二出油管远离液压泵的一端与油箱相连通。
优选地，所述液压泵为恒压变量柱塞泵。
优选地，所述换向阀为三位四通比例伺服换向阀。
优选地，所述液压缸为伺服液压缸，且液压缸的数量为十八个，液压缸的内壁通过螺钉固定有位移传感器。
优选地，所述液压缸分别大腿伺服液压缸、小腿伺服液压缸和摆动伺服液压缸，且大腿伺服液压缸、小腿伺服液压缸和摆动伺服液压缸的数量均为六个。
优选地，所述安全阀为先导式溢流阀。
优选地，所述压油路过滤器位于换向阀前，且压油路过滤器的过滤精度为-μm。
优选地，所述单向阀位于压油路过滤器和安全阀之间。
优选地，所述第二出油管的外壁通过卡箍卡接有散热器，且散热器位于安全阀和回油路过滤器之间。
本发明中的有益效果为：
1、该六足机器人的液压***，通过设置有换向阀和液压缸，能够精准的控制各个缸的伸缩速度和伸缩量，即不但可以实现每条腿的单独动作，也可以实现整个六足机器人的各步态运动。
2、该六足机器人的液压***，通过设置有恒压变量柱塞泵，具有节能降耗的优点，既实现了泵出口压力的稳定，又实现了***效率的提高和***油温的降低。
3、该六足机器人的液压***，通过设置有单向阀，既保护了泵免受液压冲击，又防止了因突然的压力升高而导致的***卸荷所造成的软腿现象。
4、该六足机器人的液压***，通过设置有安全阀，因为安全阀的作用，可以实现在***压力达到安全阀压力设定值后进行卸荷，预防了恒压变量泵因特殊故障导致不能够自主调节流量以致***压力不断升高，最终***崩溃的现象的发生。
5、该六足机器人的液压***，通过设置有散热器，因为采用了发动机散热和液压***散热一体式散热器，体积更小，效率更高，提高了***的使用寿命。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
图1为本发明提出的六足机器人的液压***的液压***整机图；
图2为本发明提出的六足机器人的液压***的***原理示意图；
图3为本发明提出的六足机器人的液压***的换向阀结构示意图。
图中：1发动机、2液压泵、3安全阀、4单向阀、5压油路过滤器、6液压缸、7换向阀、8散热器、9回油路过滤器、10油箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
参照图1-3，六足机器人的液压***，包括发动机1、液压泵2、液压缸6、换向阀7和油箱10，发动机1的输出轴套接有第一皮带轮，液压泵2套接有第二皮带轮，且第二皮带轮和第一皮带轮通过皮带形成传动配合，液压泵2的输入端套接有进油管，且进油管与油箱10相套接，液压泵2的出油口分别套接有第一出油管和第二出油管，且第一出油管的外壁分别通过卡箍卡接有单向阀4和压油路过滤器5，第一出油管远离液压泵2的一端与换向阀7相套接，且换向阀7的输出端与液压缸6相连接，第二出油管的外壁通过卡箍卡接有安全阀3，且第二出油管的外壁连接有回油路过滤器5，第二出油管远离液压泵2的一端与油箱10相连通。
本发明中，液压泵2为恒压变量柱塞泵，当泵的出口压力达到设定值后，恒压变量泵便自动减少流量维持泵出口压力稳定，即六足液压***为恒压变量***。
本发明中，换向阀7为三位四通比例伺服换向阀，通过输入电信号便可以进行方向控制和流量控制。
本发明中，液压缸6为伺服液压缸，且液压缸6的数量为十八个，液压缸6的内壁通过螺钉固定有位移传感器。
本发明中，液压缸6分别大腿伺服液压缸、小腿伺服液压缸和摆动伺服液压缸，且大腿伺服液压缸、小腿伺服液压缸和摆动伺服液压缸的数量均为六个。
本发明中，安全阀3为先导式溢流阀，在六足液压***正常工作下处于关闭状态。
本发明中，压油路过滤器5位于换向阀7前，且压油路过滤器5的过滤精度为10-20μm，目的主要是为了保护换向阀7。
本发明中，单向阀4位于压油路过滤器5和安全阀3之间，用于保护液压泵2免受液压冲击以及防止因突然的冲击而导致的安全阀3卸荷。
当发动机1启动后，带动液压泵2启动，***开始工作，液压泵2吸油口从液压油箱10吸油，然后将液压油压入进油管路，流经单向阀4、压油路过滤器5，后通过设计的阀块流至十八个比例伺服换向阀7的P口，因为液压泵2最大流量大于***所需最大流量，多余的流量使得泵出口压力不断增加，直至液压泵2的设定压力，此时液压泵2自主调节斜盘倾角，减少流量，维持泵出口压力恒定，***节能高效，假设目标是让六足机器人以二步态前进，此时需要十八个伺服液压缸6同时按照所需的要求进行工作，各个伺服液压缸6可能无杆腔通入液压油，也可能有杆腔通入液压油，所需的流量也不尽相同，而各个伺服液压缸6的工作状态便是由换向阀7的方向和开口大小决定，其中各个换向阀7又是由电信号控制，回油路液压油由十八个换向阀7的T口流入阀块汇合至回油路过滤器9，最后流入液压油箱10。
实施例2
参照图1-2，六足机器人的液压***，本实施例相较于实施例1，还包括第二出油管的外壁通过卡箍卡接有散热器8，且散热器8位于安全阀3和回油路过滤器9之间。
***运行的过程中，散热器8能够对发动机1和液压***进行散热，能够起良好的散热效果，提高了***的使用寿命。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.六足机器人的液压***，包括发动机（1）、液压泵（2）、液压缸（6）、换向阀（7）和油箱（10），其特征在于，所述发动机（1）的输出轴套接有第一皮带轮，所述液压泵（2）套接有第二皮带轮，且第二皮带轮和第一皮带轮通过皮带形成传动配合，所述液压泵（2）的输入端套接有进油管，且进油管与油箱（10）相套接，所述液压泵（2）的出油口分别套接有第一出油管和第二出油管，且第一出油管的外壁分别通过卡箍卡接有单向阀（4）和压油路过滤器（5），所述第一出油管远离液压泵（2）的一端与换向阀（7）相套接，且换向阀（7）的输出端与液压缸（6）相连接，所述第二出油管的外壁通过卡箍卡接有安全阀（3），且第二出油管的外壁连接有回油路过滤器（5），所述第二出油管远离液压泵（2）的一端与油箱（10）相连通。
2.根据权利要求1所述的六足机器人的液压***，其特征在于，所述液压泵（2）为恒压变量柱塞泵。
3.根据权利要求2所述的六足机器人的液压***，其特征在于，所述换向阀（7）为三位四通比例伺服换向阀。
4.根据权利要求3所述的六足机器人的液压***，其特征在于，所述液压缸（6）为伺服液压缸，且液压缸（6）的数量为十八个，液压缸（6）的内壁通过螺钉固定有位移传感器。
5.根据权利要求4所述的六足机器人的液压***，其特征在于，所述液压缸（6）分别大腿伺服液压缸、小腿伺服液压缸和摆动伺服液压缸，且大腿伺服液压缸、小腿伺服液压缸和摆动伺服液压缸的数量均为六个。
6.根据权利要求5所述的六足机器人的液压***，其特征在于，所述安全阀（3）为先导式溢流阀。
7.根据权利要求6所述的六足机器人的液压***，其特征在于，所述压油路过滤器（5）位于换向阀（7）前，且压油路过滤器（5）的过滤精度为10-20μm。
8.根据权利要求7所述的六足机器人的液压***，其特征在于，所述单向阀（4）位于压油路过滤器（5）和安全阀（3）之间。
9.根据权利要求1所述的六足机器人的液压***，其特征在于，所述第二出油管的外壁通过卡箍卡接有散热器（8），且散热器（8）位于安全阀（3）和回油路过滤器（9）之间。
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