[发明专利]燃爆驱动机器人的点火系统

说明书

燃爆驱动机器人的点火系统，它涉及燃爆驱动机器人的点火领域。本发明是为了解决多腔精准控制燃爆时间同时点火的问题。它包括锂电池、脉冲升压电路、ESP32控制器、多个储能电容、多个IGBT开关电路和多个放电管，锂电池的电压输出端通过脉冲升压电路的电压输出端连接每个储能电容的电压输入端，每个储能电容的电压输出端连接一个IGBT开关电路的电压输入端，每个IGBT开关电路的电压输出端连接一个放电管的电压输入端，ESP32控制器的采样脉冲升压电路，脉冲升压电路的使能信号输入端连接ESP32控制器，ESP32控制器的控制信号输出端分别连接在每个IGBT开关电路的开关控制信号输入端上。

技术领域

本发明涉及一种多腔同时燃爆的点火系统。属于燃爆驱动机器人的点火领域。

背景技术

过去的仿青蛙跳跃机器人是基于气动肌肉驱动的，这种驱动方式决定了其体形庞大，质量也比较重，而且机器人的结构也相对复杂，因此很难实现仿青蛙机器人的灵活跳跃能力。近年来随着化学燃料爆炸驱动技术的快速发展，机器人的能源供给方式得以变得更加小型化、清洁化、便捷化。燃爆驱动的仿青蛙软体跳跃机器人采用氢气作为可燃气体，氧气作为助燃剂进行燃爆化学反应。

点火系统用来点燃料和助燃剂的混合气体，是燃爆机器人的重要元件之一。目前国内外燃爆驱动的机器人的点火方式主要有两种：第一种是高压模块放电点火，第二种方式是使用热火头点火。

传统的高压模块放电点火是由振荡电路所产生的高频电压，之后经过升压变压器升成一万伏左右的高电压，然后进行尖端放电，放电频率为3～5Hz左右。这种脉冲点火器点火率高，能迅速点燃混合气体，可连续放电，如图11所示，这也是国内外燃爆机器人最常用的引爆方式。但脉冲点火的方法虽然点火率高，能迅速点燃混合气体，但不确定是第几次震荡放电才能点燃混合气体，因此燃爆时间会有几百毫秒的误差，而且一套装置只能点燃一个燃爆容腔。高压脉冲点火器的这两个缺点使其在燃爆机器人的应用上，尤其是多腔燃爆的精准控制上，存在很大的缺陷。另外，脉冲点火器需要很大的升压变压器，增大了机器人的重量，不利于装置的机载。

第二种方式是使用热火头点火，通电后，热火头上的铂合金金属丝开始发热，当热度达到一定程度时，混合气体被点燃。与高压脉冲点火系统相比，热火头点火所需的电压小，常用的3.3伏电池即可，而且具有结构紧凑的优点，但无法精准控制燃爆时间。

发明内容

本发明是为了解决多腔精准控制燃爆时间同时点火的问题，提供一种燃爆驱动机器人的点火系统。它包括锂电池1、脉冲升压电路2、ESP32控制器3、多个储能电容4、多个IGBT开关电路5和多个放电管6，锂电池1的电压输出端连接脉冲升压电路2的电压输入端，脉冲升压电路2的电压输出端连接每个储能电容4的电压输入端，每个储能电容4的电压输出端连接一个IGBT开关电路5的电压输入端，每个IGBT开关电路5的电压输出端连接一个放电管6的电压输入端，ESP32控制器3的采样信号输入端连接脉冲升压电路2的电压状态信号输出端上，脉冲升压电路2的使能信号输入端连接在ESP32控制器3的使能控制信号输出端上，ESP32控制器3的控制信号输出端分别连接在每个IGBT开关电路5的开关控制信号输入端上。

点火系统工作过程如图1所示，当ESP32控制器3发出开始充电信号时，锂电池1通过脉冲升压电路2将储能电容4两端电压充电至300伏左右，并向EPS32控制器3发送充电完成信号。放电管6通过基于IGBT的大功率开关电路控制，ESP32控制器3向IGBT开关电路5发出开关信号，从而控制储能电容4放电，击穿放电管中的电极，产生电火花。

本发明设计了一种点火系统，兼具背景技术所介绍的两种点火方式的优点，既能迅速的点燃混合气体，并且能精准控制多个腔燃爆的时间，而且结构紧凑，体积小重量轻，有效的降低机器人的自身重量。另外，还可以同时控制多路点火头点火，可以满足多腔体燃爆机器人的要求。

附图说明