[实用新型]大型四足仿生机械恐龙的液压动力系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及四足机器人，具体涉及大型四足仿生机械恐龙的液压动力系统。

背景技术

机器人技术是一门综合性交叉学科，由力学、机械学、电子学、生物学、计算机、人工智能、人机工程、系统工程等学科相互交叉综合运用而产生的学科，它综合了机械、微电子与计算机、自动控制、传感器与信息处理以及人工智能等多学科的最新研究成果，是机电一体化技术的典型载体。大型四足仿生机械恐龙是四足步行机器人的一种重要应用，广泛应用于娱乐、影视等领域。

众所周知，机械结构是仿生机械恐龙的骨骼，而动力系统是实现仿生机械恐龙“动”的关键，是大型四足机器人设计的一个核心问题。目前，大型四足仿生机械恐龙普遍采用的是电机驱动方式，该方式最大的优点在于便于控制，但是，由于大型四足仿生机器人是一个移动机器人，在运动过程中对能源的需求变化较大，且需要功率较大，为了便于四足机器人的运动和控制，要求动力系统在提供足够动力的基础上质量尽可能的减小。

有鉴于此，需要对四足仿生机械恐龙的动力系统进行优化设计，找到一种高功率密度的动力系统及高效的动力系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是解决如何提供一种大型四足仿生机械恐龙高功率密度、高效的的动力系统及动力系统的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种大型四足仿生机械恐龙的液压动力系统，包括液压泵、驱动大型四足仿生机械恐龙的各关节运动的多个伺服油缸、角位移传感器以及控制单元，每个所述伺服油缸分别通过相应的电液伺服阀连接所述液压泵；角位移传感器分别设置在大型四足仿生机械恐龙的各关节上，实时检测得到相应关节的角位移数据；控制单元根据相应关节的角位移数据以及每个关节的驱动函数控制相应的电液伺服阀的流量及方向，使相应关节的伺服油缸伸缩。

在上述方案中，每个所述伺服油缸与所述电液伺服阀之间的管路上设有过滤器。

在上述方案中，还包括电磁溢流阀和电磁卸荷阀组件，设置在所述液压泵的回油管路上。

在上述方案中，还包括冷却器，设置在所述电液伺服阀和电磁卸荷阀组件的回油管路上。

在上述方案中，相应关节的驱动函数包括各髋关节的驱动函数和膝关节的驱动函数，当大型四足仿生机械恐龙以对角步态行走，步态周期T＝1s时，各髋关节和膝关节的驱动函数如下：

左后腿髋关节，θ₄₁＝75°-7°cos2πt；

左后腿膝关节，当0＜t＜0.5s时θ₃₁＝150°；

当1s＞t＞0.5s时θ₃₁＝135°+15°cos4πt；

右前腿髋关节，θ₄₂＝75°+7°cos2πt；

右前腿膝关节，当0＜t＜0.5s时θ₃₂＝150°；

当1s＞t＞0.5s时θ₃₂＝135°+15°cos4πt；

右后腿髋关节，θ₄₃＝75°+7°cos2πt；

右后腿膝关节，当0＜t＜0.5s时θ₃₃＝135°+15°cos4πt

当1s＞t＞0.5s时θ₃₃＝150°；

左前腿髋关节，θ₄₁＝75°-7°cos2πt；

左前腿膝关节，当0＜t＜0.5s时θ₃₄＝135°+15°cos4πt

当1s＞t＞0.5s时。

本实用新型，根据相应关节的角位移数据以及相应关节的驱动函数控制相应的电液伺服阀的流量及方向，使相应的伺服油缸伸缩，实现大型四足仿生机械恐龙的各种动作，具有高功率密度、高效等优点。

附图说明

图1为本实用新型提供的大型四足仿生机械恐龙的液压动力系统液压原理图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种大型四足仿生机械恐龙的液压动力系统，用于实现大型四足仿生机械恐龙的运动，具有高功率密度和高效的优点。下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做出详细的说明。

如图1所示，大型四足仿生机械恐龙的液压动力系统包括液压泵1、驱动大型四足仿生机械恐龙的各关节运动的多个伺服油缸2、多个角位移传感器3和控制单元4以及相应的辅助元件。